第六章：应用层
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概述
应用层对应用程序的通信提供服务。
应用层协议定义：应用程序交换的报文类型（请求or响应）；各个报文类型的语法，如报文中的各个字段及其详细描述；字段的语义，即包含在字段中的信息的含义；进程何时、如何发送报文，以及对报文进行响应的规则。
功能：文件传输、访问和管理；电子邮件；虚拟终端；查询服务和远程作业登录。
主要协议：FTP；SMTP、POP3；HTTP；DNS
网络应用模型
客户/服务器模型（CLient/Server即C/S模型）
服务器：提供计算服务的设备
1.永久提供服务
2.永久性访问地址/域名
客户机：请求计算服务的主机
1.与服务器通信，使用服务提供的服务
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（Peer-to-peer）
也叫对等模型。
特点：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/结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。
域名解析系统DNS
使用域名替代IP地址，DNS服务器实现IP地址到域名的转换
域名可以由字母 . - 组成，不区分大小写
顶级域名
国家顶级域名 cn（中国），us（美），uk（英）
通用顶级域名 com（公司、企业），net（提供信息），org（非营利性组织），gov（政府），int（国际组织），aero（航空传输企业），museum（博物馆），travel（旅游业）…
基础结构域名/反向域名 arpa（用于反向地址解析 ip地址→域名）
二级域名
类别域名：ac（科研机构），com（工商金融企业），edu（教育），gov（政府），mil（中国官方机构），net（互联网服务），org（非营利性组织）
行政区域名：用于我国各省、自治区、直辖市 bj（北京），js（江苏）
注册域名 自己注册的全球唯一的域名
三级域名
四级域名：www。mail(邮件服务）。ftp（文件传输）。
域名服务器
本地域名服务器：当一个主机发出DNS查询请求时，这个查询请求报文就发给本地域名服务器。若第一次访问该请求，则本地域名服务器向根域名服务器发送查询请求。
权限域名服务器：负责一个区的域名服务器
顶级域名服务器：管理该顶级域名服务器注册的所有二级域名
根域名服务器：掌握各个顶级域名服务器和对应Ip地址
域名解析过程
递归查询：本地查询根域名服务器→根域名服务器查询顶级域名服务器→顶级域名服务器查询二级域名服务器
迭代查询：本地查询根域名服务器→本地查询权限域名服务器
高速缓存：存储最近查过的域名以及从哪里获得域名映射信息的记录。会定期更新。
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文件传输协议FTP
简单文件传送协议TFTP（代码小，面向小文件，批量传输）
文件传送协议FTP：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是基于客户/服务器（C/S）的协议。用户通过一个客户机程序连接至在远程计算机上运行的服务器程序。依照FTP协议提供服务，进行文件传送的计算机就是FTP服务器。连接FTP服务器，遵循FTP协议与服务器传送文件的电脑就是FTP客户端。
客户端可通过下载FTP客户端软件使用FTP协议服务。windows也可以使用命令行使用FYP命令。
FTP工作原理
登陆：ftp地址 用户名&密码
也可以匿名登陆
FTP使用TCP实现可靠传输
服务器进程：1个主进程，n个从属进程
FTP传输模式
文本模式：ASCLL模式，以文本序列传输数据
二进制模式：Binary模式，以二进制序列传输数据
电子邮件
内容
组成结构：用户代理，邮件服务器，相关协议
简单邮件传送协议SMTP
规定了在俩个相互通信的SMTP进程之间应如何交换信息
负责发送邮件的SMTP进程就是SMTP客户，负责接收邮件的进程就是SMTP服务器。
SMTP规定了14种命令（几个字母）和21种应答信息（三位数字代码+简单文字说明）
建立于TCP连接，端口号25，使用C/S模型
SMTP通信三阶段：连接建立，邮件传送，连接释放
邮局协议POP3
使用TCP连接，端口号110，使用C/S方式
工作方式：下载并保留（在服务器），下载并删除
网际报文存取协议IMAP
比POP3协议复杂，当用户PC上的IMAP客户程序打开IMAP服务器邮箱时，用户可以看到邮箱的首部，若用户需要打开某个邮件，该邮件才上传到用户的计算机上。
IMAP可以让用户在不同地方使用不同计算机随时上网阅读处理邮件，还允许只读取邮件种的某一个部分（先看正文，有WIFI时再下载附件）
SMTP缺点和MIME
1.SMTP不能传送可执行文件或者其他二进制对象
2.SMTP仅限制于传送7位ASCLL码，不能传送其他非英语国家的文字。
3.SMTP服务器会拒绝超过一定长度的邮件，解决方法：通用因特网邮件扩充MIME
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MIME也可用于浏览器，支持多种数据类型的传输
基于万维网的电子邮件
较方便
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万维网WWW
World Wide Web是一个大规模的、联机式的信息储藏所/资料空间，是无数个网络站点和网页的集合。
资源（文字、视频、音频…）的唯一标识叫做统一资源定位符url。
url一般形式：<协议>://<主机>:<端口>/<路径>
协议：http、ftp；主机：域名、IP地址。url不区分大小写。
用户通过点击超链接、超媒体、超文本获取资源，这些资源通过超文本传输协议（HTTP）传送给使用者。
万维网以客户/服务器方式工作，用户使用的浏览器是万维网客户程序，万维网文档所驻留的主机运行服务器程序。
万维网使用超文本标记语言HTML，使万维网页面设计者可以方便地从一个界面的链接转到另一个界面，并能在自己的屏幕上显示出来
超文本传输协议HTTP
HTTP协议定义了浏览器（万维网客户进程）怎样向万维网服务器请求万维网文档，以及服务器怎样把文档传送给浏览器。
特点
HTTP协议是无状态的。
Cookie是存储在用户主机中的文本文件，记录一段时间内某用户（使用识别码识别，如“123456”）的访问记录。→提供个性化服务
HTTP采用TCP作为传输层协议，但HTTP协议本身是无连接的。（通信双方在交换HTTP报文前不需要先建立HTTP连接）。
HTTP协议的连接方式
HTTP报文结构
HTTP报文分为请求报文和响应报文。HTTP报文是面向文本的，因此在报文中每一个字段都是一些ASCLL码串。
首部行：说明浏览器、服务器和报文主体的一些信息。
请求报文出现Cookie说明用户访问过该网页
