【计算机网络】—

// 图片取自王道仅做交流学习

一、基本概念

应用层概述

协议是网络层次模型中多台主机之间同层之间进行通信的规则。是一个水平概念

垂直空间上，向下屏蔽下层细节，向上提供服务接入，多台主机之间同层之间形成一条逻辑信道。

应用层的功能: 应用层的重要协议:
文件传输、访问和管理                                                   FTP
电子邮件 SMTP、POP3
虚拟终端                                                                        HTTP
查询服务和远程作业登录                                               DNS

1、网络应用模型

C/S模型（客户端/服务器模型）

服务器:提供计算服务的设备。(被动)
1.永久提供服务
2.永久性访问地址/域名

3、不需要知道客户机地址

客户机: 请求计算服务的主机。(主动)
1.与服务器通信，使用服务器提供的服务
2.间歇性接入网络
3.可能使用动态IP地址
4.不与其他客户机直接通信

应用: Web，文件传输FTP，远程登录，电子邮件

P2P模型

不存在永远在线的服务器

每个主机既可以提供服务，也可以请求服务

任意端系统/节点之间可以直接通讯

节点间歇性接入网络节点

可能改变IP地址
可扩展性好
网络健壮性强

例如：P2P种子搜索

二、相关应用

1、DNS 域名系统

把人们便于记忆的特定含义的主机名，转换成便于机器处理的IP地址

比如 www.baidu.com -----DNS----> IP地址

DNS是采用C/S模型，其协议运行在UDP之上。端口号是53

1）域名：

因特网采用层次树状结构的命名方法。采用这种命名方法，任何一个连接到因特网的主机或路由器，都有一个唯一的层次结构名称，即域名 (Domain Name)。

域(Domain) 是名字空间中一个可被管理的划分。域还可以划分为子域，而子域还可以继续划分为子域的子域，这样就形成术了顶级域、二级域、三级域等。

每个域名都由标号序列组成，而各标号之间用点 (“.”) 隔开。

关于域名中的标号有以下几点需要注意:

1) 标号中的英文不区分大小写。

2) 标号中除连字符 (-) 外不能使用其他的标点符号。

3)每个标号不超过 63 个字符，多标号组成的完整域名最长不超过 255 个字符。

4)级别最低的域名写在最左边，级别最高的顶级域名写在最右边。

顶级城名
1)国家顶级域名 cn,us,uk

2)通用顶级域名 com,net,org,gov,int,aero,museum,travel

3)基础结构域名/反向域名 arpa

二级域名
1)类别域名 ac,com,edu,gov,mil,net,org
2)行政区域名用于我国各省、自治区、直辖市 bj;js

2）域名服务器

因特网的域名系统被设计成一个联机分布式的数据库系统，并采用客户/服务器模型。域名到IP 地址的解析是由运行在域名服务器上的程序完成的，一个服务器所负责管辖的(或有权限的)范围称为区(不以“域”为单位)。各单位根据具体情况来划分自己管辖范围的区，但在一个区中的所有结点必须是能够连通的，每个区设置相应的权限域名服务器，用来保存该区中的所有主机的域名到 IP 地址的映射。每个域名服务器不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。当自己不能进行域名到IP 地址的转换时，能够知道到什么地方去找其他域名服务器。

小结上面这段话：

以区为单位

每个区设置相应的权限域名服务器，保存该区的主机的域名到IP的映射，并且可以指明本服务器找不到映射时，去哪可以找到(连通)

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具有因特网上所有主机的映射，相反，该映射分布在所有的 DNS 上。采用分布式设计的 DNS，是一个在因特网上实现分布式数据库的精彩范例。主要有 4 种类型的域名服务器。

1.根域名服务器

根域名服务器是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。根域名服务器也是最重要的域名服务器，不管是哪个本地域名服务器，若要对因特网上任何一个域名进行解析，只要自己无法解析，就首先要求助于根域名服务器。因特网上有13
个根域名服务器，尽管我们将这 13个根域名服务器中的每个都视为单个服务器，但每个“服器”实际上是冗余服务器的集群，以提供安全性和可靠性。需要注意的是，根域名服务器用来辖顶级域(如.com)，通常它并不直接把待查询的域名直接转换成 IP 地址，而是告诉本地域名务器下一步应当找哪个顶级域名服务器进行查询。

2.顶级域名服务器

这些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。收到 DNS 查询请求时就给出相应的回答(可能是最后的结果，也可能是下一步应当查找的域名服务器的 IP 地址)。

3.授权域名服务器(权限域名服务器)
每台主机都必须在授权域名服务器处登记。为了更加可靠地工作，一台主机最好至少有两授权域名服务器。实际上，许多域名服务器都同时充当本地域名服务器和授权域名服务器。授枚域名服务器总能将其管辖的主机名转换为该主机的 IP 地址。

4.本地域名服务器
本地域名服务器对域名系统非常重要。每个因特网服务提供者 (ISP)，或一所大学，甚至、所大学中的各个系，都可以拥有一个本地域名服务器。当一台主机发出 DNS 查询请求时，这查询请求报文就发送给该主机的本地域名服务器。事实上，我们在 Windows 系统中配置“本地接”时，就需要填写 DNS 地址，这个地址就是本地 DNS(域名服务器)的地址。

3）域名解析过程

域名解析是指把域名映射成为IP 地址或把IP地址映射成域名的过程。前者称为正向解析,后者称为反向解析。

当客户端需要域名解析时，通过本机的 DNS 客户端构造一个 DNS 请求报文以UDP 数据报方式发往本地域名服务器。

域名解析有两种方式:

递归查询 和 递归与迭代相结合的查询。

(1)主机向本地域名服务器的查询采用的是递归查询

也就是说，如果本地主机所询问的本地域名服务器不知道被查询域名的 iP 地址，那么本地域名服务器就以DNS客户的身份，向根域名服务器继续发出查询请求报文(即替该主机继续查询)，而不是让该主机自已进行下一步的查询。两种查询方式的这一步是相同的。

(2)本地域名服务器向根域名服务器的查询采用迭代查询
当根域名服务器收到本地域名服务器发出的迭代查询请求报文时，要么给出所要查询的 IP地址，要么告诉本地域名服务器:“你下一步应当向哪个顶级域名服务器进行查询”。然后让本地械名服务器向这个顶级域名服务器进行后续的查询，如图 b所示。同样，顶级域名服务器收到查询报文后，要么给出所要查询的 IP 地址，要么告诉本地域名服务器下一步应向哪个权限域名服务器查询。最后，知道所要解析的域名的 IP 地址后，把这个结果返回给发起查询的主机。

为了提高 DNS 的查询效率，并减少因特网上的 DNS 查询报文数量，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。这样，当另一个相同的域名查询到达该 DNS 服务器时，该服务器就能够直接提供所要求的IP 地址，而不需要再去向其他 DNS 服务器询问。因为主机名和P 地址之间的映射不是永的，所以 DNS 服务器将在一段时间后丢弃高速缓存中的信息。

感觉是不是有点像Http请求的转发与重定向

二、文件传输协议FTP

文件传送协议FTP (File Transfer Protocol)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（FTP是基于TCP的）
简单文件传送协议TFTP (Trivial File Transfer Protocol)（TFTP是基于UDP的）

1、FTP工作原理

FTP提供以下功能

（1）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(适用于异构网络任意主机之间传送文件)

（2）以用户鉴权管理的方式提供用户对远程FTP服务器文件管理能力

（3）以匿名FTP的方式提供文件共享的能力

FTP采用C/S工作方式，它使用TCP可靠的传输服务。一个FTP服务器可同时为多个客户进程提供服务。

FTP服务器进程由两大部分组成：

1、一个主进程，负责接收新的请求

2、若干从属进程，负责处理单个请求。

工作步骤如下：

（1）打开熟知端口 21(控制端口)，使得客户进程能连接上

（2）等待客户进程发来链接请求

（3）启动从属进场来处理客户进程发来的请求，主进程与从属进程并发执行，从属进程对客户进程的请求处理完毕即终止。

（4）回到等待状态，继续接收其他客户进程的请求

FTP服务器必须在整个会话期间保留用户状态信息，特别是服务器必须把指定的用户账户与控制联系起来，服务器必须追中用户在远程目录树上的当前位置。(有状态，保留连接的用户信息的，参考对比Http的无状态)。