计算机网络——应用层_计算机网络应用层

目录

一、应用层概述

二、客户/服务器方式(C/S方式)和对等方式(P2P方式)

2.1C/S方式

2.2对等(P2P)方式

三、动态主机配置协议DHCP

3.1DHCP简介

3.2DHCP的报文

3.3DHCP报文在运输层使用UDP协议进行封装

四、域名系统DNS

五、文件传送协议FTP

六、电子邮件

七、万维网WWW

7.1万维网概述

 7.2超文本传输协议HTTP

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一、应用层概述

应用层是计算机网络体系结构得最顶层，是设计和建立计算机网络的最终目的，也是计算机网络中发展最快的部分

经典网络应用

1.万维网WWW 

2.域名系统DNS   

3.动态主机配置协议DHCP

4.电子邮件

5.文件传送协议FTP 

6.P2P文件共享

7.多媒体网络应用

二、客户/服务器方式(C/S方式)和对等方式(P2P方式)

2.1C/S方式

客户和服务器是指通信中所涉及的两个应用进程。

客户/服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。

客户是服务请求方，服务器是服务提供方。

服务器总是处于运行状态，并等待客户的服务请求。服务器具有固定端口号（例如HTTP服务器的

默认端口号为80)，而运行服务器的主机也具有固定的IP地址。
 

C/S方式是因特网上传统的、同时也是最成熟的方式，很多我们熟悉的网络应用采用的都是C/S方

式。包括万维网www、电子邮件、文件传输FTP等。

基于C/S方式的应用服务通常是服务集中型的，即应吊服穷朱中江网日TuH "olon器计算机上。

由于一台服务器计算机要为多个客户机提供服务，在C/S应用中，常会出现服务器计算机跟不上

众多客户机请求的情况。

为此，在C/S应用中，常用计算机群集（(或服务器场）构建一个强大的虚拟服务器。
 

2.2对等(P2P)方式

在P2P方式中，没有固定的服务请求者和服务提供者，分布在网络边缘各端系统中的应用进程是对

等的，被称为对等方。对等方相互之间直接通信，每个对等方既是服务的请求者，又是服务的提供

者。

目前，在因特网上流行的P2P应用主要包括P2P文件共享、即时通信、P2P流媒体、分布式存

储等。

基于P2P的应用是服务分散型的，因为服务不是集中在少数几个服务器计算机中，而是分散

在大量对等计算机中，这些计算机并不为服务提供商所有，而是为个人控制的桌面计算机和笔记本

电脑它们通常位于住宅、校园和办公室中。

P2P方式的最突出特性之一就是它的可扩展性。因为系统每增加一个对等方，不仅增加的是服务的

请求者，同时也增加了服务的提供者，系统性能不会因规模的增大而降低。

P2P方式具有成本上的优势，因为它通常不需要庞大的服务器设施和服务器带宽。为了降低成本，

服务提供商对于将P2P方式用于应用的兴趣越来越大。
 

三、动态主机配置协议DHCP

3.1DHCP简介

动态主机配置协议DHCP提供了一种机制，称为即插即用连网，这种机制允许一台计算机加入新网络时课自动获取IP地址等网络配置信息而不用手工参与

 

3.2DHCP的报文

DHCP DISCOVER ：DHCP发送报文

DHCP OFFER： DHCP提供报文

DHCP REQUEST : DHCP请求报文

DHCP ACK ：DHCP 确认报文

DHCP NACK : DHCP 否认报文

DHCP RELEASE : DHCP 释放报文

 

3.3DHCP报文在运输层使用UDP协议进行封装

DHCP客户使用的UDP端口号为68     DHCP服务器使用的UDP端口号为67

DHCP客户在未获取到IP地址时使用地址0.0.0.0

在每一个网络上都设置一个DHCP服务器会使DHCP服务器的数量太多。因此现在是使每一个网络

至少有一个DHCP中继代理（通常是一台路由器)，它配置了DHCP服务器的IP地址信息，作为各网

络中计算机与DHCP服务器的桥梁。
 

四、域名系统DNS

因特网采用层次树状结构的域名结构

域名的结构由若干个分量组成，各分量之间用“点”隔开，分别代表不同级别的域名。

 

• 每一级的域名都由英文字母和数字组成，不超过63个字符，不区分大小写字母。级别最低的域名写
• 在最左边，而级别最高的顶级域名写在最右边。
• 完整的域名不超过255个字符。

域名系统既不规定一个域名需要包含多少个下级域名，也不规定每一级的域名代表什么意思。

各级域名由其上一级的域名管理机构管理，而最高的顶级域名则由因特网名称与数字地址分配机构

ICANN进行管理。

 

 

 

 为了提高DNS的查询效率，并减轻根域名服务器的负荷和减少因特网上的DNS查询报文数量，在

域名服务器中广泛地使用了高速缓存。高速缓存用来存放最近查询过的域名以及从何处获得域名映

射信息的记录。

 

由于域名到IP地址的映射关系并不是永久不变，为保持高速缓存中的内容正确，域名服务器应为每

项内容设置计时器并删除超过合理时间的项（例如，每个项目只存放两天)。

不但在本地域名服务器中需要高速缓存，在用户主机中也很需要。许多用户主机在启动时从本地域

名服务器下载域名和IP地址的全部数据库，维护存放自己最近使用的域名的高速缓存，并且只在从

缓存中找不到域名时才向域名服务器查询。同理，主机也需要保持高速缓存中内容的正确性。

 

五、文件传送协议FTP

将某台计算机中的文件通过网络传送到可能相距很远的另一台计算机中，是一项基本的网络应用，

即文件传送。文件传送协议FTP 是因特网上使用得最广泛的文件传送协

议。

FTP提供交互式的访问，允许客户指明文件的类型与格式(如指明是否使用ASCII码)，并允许文件

具有存取权限(如访问文件的用户必须经过授权，并输入有效的口令)。

FTP屏蔽了各计算机系统的细节，因而适合于在异构网络中任意计算机之间传送文件

控制连接在整个会话期间一直保持打开，用于传送FTP相关控制命令。

数据连接用于文件传输，在每次文件传输时才建立，传输结束就关闭。
 

六、电子邮件

电子邮件系统采用客户/服务器方式。三个主要组成构件:用户代理，邮件服务器，以及电子邮件所需的协议。

用户代理是用户与电子邮件系统的接口，又称为电子邮件客户端软件。

邮件服务器是电子邮件系统的基础设施。因特网上所有的ISP都有邮件服务器，其功能是发送和接

收邮件，同时还要负责维护用户的邮箱。

协议包括邮件发送协议（例如SMTP) 和邮件读取协议（例如POP3)。

常用的邮件发送协议是简单邮件传送协议SMTP

 

常用的邮件发送协议是简单邮件传送协议SMTP

基于TCP连接，端口号为25  只能传送ASCII码文本  用于用户代理向邮件服务器发送邮件以及邮件

服务器之间的邮件发送

为解决SMTP传送非ASCII码文本的问题，提出了多用途因特网邮件扩展MIME。

简单右键传送协议SMTP的基本工资原理

 

 

常用的邮件读取协议有以下两个:

邮局协议POP3: 非常简单、功能有限的邮件读取协议。用户只能以下载并删除方式或下载并保留

方式从邮件服务器下载邮件到用户方计算机。不允许用户在邮件服务器上管理自己的邮件。

因特网邮件访问协议IMAP:功能比POP3强大的邮件读取协议。用户在自己的计算机上就可以操控

邮件服务器中的邮箱，就像在本地操控一样，因此IMAP是一个联机协议。

POP3和IMAP4都采用基于TCP连接的客户/服务器方式。POP3使用端口110，IMAP4使用端口

143。

 

 

七、万维网WWW

7.1万维网概述

万维网Www(World Wide Web）并非某种特殊的计算机网络。它是一个大规模的、联机式的信息

储藏所,是运行在因特网上的一个分布式应用。

 URL格式

 7.2超文本传输协议HTTP

1.HTTP作用

2.HTTP版本 

HTTP/1.0

HTTP/1.1

 3.HTTP的报文格式

HTTP请求方法

 HTTP相应状态码

 4.万维网缓存与代理服务器

 

参考 计算机网络微课堂