导图社区 5.应用层
计算机网络思维导图应用层,整理了网络应用模型、域名系统DNS、文件传输协议FTP、电子邮件、万维网(WWW)的内容,感兴趣的小伙伴一起来看看。
编辑于2023-03-20 10:56:39 上海根据王道的计算机组成原理做的笔记,包含各个章节 1.计算机概述 2.数据的表示和运算 3.存储系统 4.指令系统 5.中央处理器根据王道的计算机组成原理做的笔记,包含各个章节 1.计算机概述 2.数据的表示和运算 3.存储系统 4.指令系统 5.中央处理器 6.总线 7.输入输出系统
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数据结构408总结,基础必掌握算法有:栈、队列(思想)、线性表(要求手写代码)、串(思想)、树和二叉树(要求手写代码)、图(要求手写代码),希望对你有帮助。
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应用层
网络应用模型
客户/服务器模型
客户程序必须知道服务器程序地址,服务器程序不需要知道客户程序的地址
特点
网络中各个算计的地位不平等
客户机相互之间不直接通信
可扩展性不佳。受服务器硬件和网络带宽的限制,服务器支持的客户机数有限
常见使用C/S模型的应用包括
Web、文件传输协议(FTP)、远程登录和电子邮件等
P2P模型
任一对计算机——称为对等方,直接相互通信,每个结点都具有下载、上传的功能,其权力和义务都是答题对等的
特点
减轻了服务器的计算的压力
多个客户机之间可以直接共享文档
可扩展性好
网络健壮性强
节点再获取服务的同时,还要给其他结点提供服务,会占用较多的内存影响整机速度
比较流行的P2P应用
PPlive、Bitttorrent
域名系统DNS
作用特点
DNS(Domain Name System)是因特网使用的命名系统,把具有含有特定含义的主机名(www.cskaoyan.com)转换为IP地址 DNS使用客户/服务器CS模型,协议运行在UDP之上,使用53号端口
层次域名空间
域名标号注意事项
标号中的英文不区分大小写
标号中除连字符(-)外不能使用其他的标点符号
每个标号不超过63字符,多标号组成的完整域名最长不超过255字符
级别最低的域名的域名写在最左边,级别最高的顶级域名写在最右边
顶级域名分类
国家顶级域名
.cn表示中国;.us表示美国;.uk表示英国
通用顶级域名
.com(公司);.net(网络服务机构)
基础结构域名
这种顶级域名只有一个,即arpa,用于反向域名解析
域名服务器
每个域名服务器不但能够进行一些域名到IP地址的解析,而且还必须具有连向其他域名服务器的信息
DNS使用了大量的域名服务器,它们以层次方式组织,没有一台域名服务器拥有具有因特网上所有主机的映射
4种域名服务器
根域名服务器
最高层次的域名服务器,所有的根域名服务器都知道所有的顶级域名服务器的IP地址
不管哪个本地服务器进行解析时,只要自己无法解析就首先要求助于根域名服务器
通常它不直接把待查询的域名直接转换成IP地址,而是告诉本地域名服务器下一步到哪个顶级域名服务器查询
顶级域名服务器
负责管理在该顶级域名服务器注册的所有二级域名
授权域名/权限域名服务器
每台主机都必须在域名服务器处登录;授权域名服务器总能将其管辖的主机转换为该主机的IP地址
本地域名服务器
主机发出DNS域名查询请求时,这个查询请求报文就先发送给主机的本地域名服务器
域名解析过程
概念
将域名映射成IP地址或把IP地址映射成域名的过程,前者称为正向解析后者逆向解析
两种方式
递归查询
主机向本地服务器发出请求,本地服务器→根域名服务器→顶级域名服务器查询到之后原路返回最终根域名服务器→本地域名服务器→主机
迭代查询与迭代查询相结合
本机向本地域名服务器请求,本地域名服务器→根域名服务器,此时根域名服务器只会告诉本地域名服务器下次的访问服务器:本地域名服务器→跟域名服务器→本地域名服务器→顶级域名服务器→本地域名服务器→权限域名服务器→本地域名服务器→主机
注意!只有第一步主机向本地本地在向根域名服务器是递归查询,剩下的步骤都是迭代递归查询
为了提高DNS查询效率,在域名服务器中广泛地使用了高速缓存,当一个DNS服务器接收到DNS查询结果时,它能将该DNS信息缓存在高速缓存中,当另一个相同域名查询到达时直接提供所要的IP地址,缓存中的信息一段时间就会丢弃来更新信息
文件传输协议FTP
FTP工作原理
采用客户/服务器的工作方式,使用TCP可靠传输服务,允许客户指明文件的类型与格式,并允许文件具有存取权限。适用于在异构网络中分任意计算机之间传送文件
FTP提供的功能
提供不同种类主机系统(硬、软件体系等都可以不同)之间的文件传输能力
以用户权限管理的方式提供用户对远程FTP服务器上的文件管理能力
以匿名FTP方式提供公用文件共享的能力
FTP的服务器进程由两大部分组成
一个主进程
负责接收新的请求
多个从属进程
负责处理单个请求
FTP服务器在整个会话期间保留用户的状态信息。特别是服务器必须把指定的用户账户与控制连接起来,服务器必须追踪用户在远程目标树上的当前位置
控制连接与数据连接
FTP在工作时使用两个并行的TCP连接,一个是控制连接(端口号为21),一个是数据连接(端口号为20)
控制连接
服务器监听21号端口,等待客户连接,用来传输控制信息,且控制信息都以7位ASCII格式传送,控制连接在整个会话期间保持打开状态
数据连接
服务器端的控制进程接收到FTP客户发来的传输请求后就建立“数据传送进程”和“数据连接”,数据连接是用来连接客户端和服务器端的数据传送进程。数据进程完成数据传送后关闭数据传送连接并结束运行
两种传输模式
主动模式PORT
客户端连接到服务器21号端口,登陆成功后客户端随机开放一个端口X并告知服务器,服务器收到PORT命令和端口号后,通过20号端口与客户机开放的端口X连接,发送数据
被动模式PASV
不同点是当客户端要读取数据时发送PASV命令到服务器,服务器在本地开放一个随机端口Y并告知客户端,客户端再连接到服务器开放的端口进行数据传输
注意!模式选择权在客户端,主动模式下是服务端连接到客户端,被动模式下是客户端连接到服务器端,两种不同模式数据连接端口号不同,主动端口号20,被动两者协商,这里的端口号20,21都是服务器端的端口号
使用FTP时,若要修改服务器上的文件,则需要先将此文件传送到本地主机,然后再将修改后的文件副本传送到原服务器
FTP传输模式
文本模式
ASCII模式以文本序列传输数据
二进制模式
以二进制序列传输数据
电子邮件
电子邮件系统的组成结构
电子邮件系统三个重要组成构件
用户代理、邮件服务器电子邮件使用的协议(SMTP、POP3)
用户代理
用户代理向用户提供一个很好的接口来发送和接收邮件,至少应当具有撰写、显示、邮件处理功能
邮件服务器
功能是发送和接收邮件,同时向发信人报告传送情况。采用客户/服务器工作方式,必须同时充当客户和服务器,因为收发是相互的
邮件发送协议和读取协议
邮件发送协议
用户代理→邮件服务器发送邮件、邮件服务器→邮件服务器,如SMTP
邮件读取协议
用户代理←邮件服务器,用户代理从邮件服务器“取”邮件,如POP3
电子邮件格式与MIME
电子邮件格式
信封+内容(首部和主体)
首部的To(必须关键字)和Subject(可选关键字)和From(必须关键字,通常由邮件系统自动填入)
多用途网际邮件扩充MIME
(Multipurpose Internet Mail Extensions) 是为了对SMTP的局限性(只能传送一定长度的ASCII码邮件)进行功能扩充,使得电子邮件可以传输声音,图像,视频以及其他国家语言
MIME并未改动SMTP或取代它,只是增肌了主体的结构,并定义了非ASCII码的编码规则
SMTP和POP3
简单邮件传输协议SMTP
使用客户/服务器方式,使用TCP连接,端口号25
连接建立阶段
使用端口号25与接收方邮件服务器建立TCP连接,连接建立后接收方发送220 Service ready,然后客户向SMTP服务器发送HELLO命令,STMP服务器有能力接收邮件则回答250 OK,否则回答421 Service not available
邮件传送阶段
每发送一个RCPT命令,都应有相应的信息从SMTP服务器返回
连接释放阶段
邮件发送完毕后,SMTP客户应发送QUIT命令,SMTP服务器返回信息221表示服务关闭,表示STMP同意释放TCP连接,邮件传送全部结束
POP3和IMAP
邮局协议POP3
使用客户/服务器工作方式,在传输层使用TCP,端口号110;
接收方的用户代理上必须运行POP客户程序,接收方的邮件服务器上必须允许POP服务器程序
POP有两种工作方式:“下载并保留”和“下载并删除”
网际报文存取协议IMAP
特点是允许用户代理只获取报文的某些部分
近年来出现的万维网的电子邮件,如Hotmail、Gmail,特点是在服务器与服务器之间仍使用SMTP,而在用户与Hotmail或Gmail的邮件服务器之间的发送或接收使用的是HTTP
万维网(WWW)
WWW的概念与组成结构
万维网以客户/服务器方式工作
万维网三个标准构成
统一资源定位符(URL):负责表示万维网上的各种文档
超文本传输协议(HTTP):是应用层协议,使用TCP进行可靠传输
超文本标记语言(HTML):一种文档结构的标记语言,对一些约定如文字图像等进行格式描述
超文本传输协议(HTTP)
HTTP操作过程
当用户单击鼠标后发生的事件:
1. 浏览器分析连接指向页面的URL(www.cskaoyan.com)
2. 浏览器向DNS请求解析www.cskaoyan.com的IP地址
3. 域名系统DNS解析出王道的IP地址
4. 浏览器与该服务器建立TCP连接(默认端口号80)
5. 浏览器发出HTTP请求GET/chn/index.htm
6. 服务器通过HTTP响应把文件index.htm发给浏览器
7. 释放TCP连接
8. 浏览器解释文件index.htm,并将Web页显示给用户
HTTP特点
HTTP本身是无连接的,虽然HTTP使用了TCP连接,但通信的双方在交换HTTP报文之前不需要建立HTTP连接
THHP是无状态的,同一用户第二次访问跟第一次的步骤相同
HTTP既可以使用非持久连接也可以使用持久连接
非持久连接:请求一个万维网文档需要的时间位文档传输时间+2*RTT(一个是TCP建立,一个是用于请求和接收文档),每个对向引用导致2RTT的开销
持久连接:又分为非流水线和流水线,非流水持久连接线是客户收到前一个响应后才能发出下一个请求,每个对象引用1RTT开销;流水线持久连接是如果所有请求都是连续发送,那么所有引用对象共经理一个RTT延迟
HTTP/1.0使用非持续连接,HTTP/1.1默认使用持续连接
HTTP的报文结构
HTTP是面向文本的,报文中每个字段都是ASCII码串,报文分为请求报文和响应报文,两种都有:开始行+首部行+实体主体,两者不同之处是开始行