第五章Web应用与应用层协议

                                           　Web应用与应用层协议

　　本篇博文中的主要参考文献是《计算机网络高级教程》，分别是吴功宜老先生和吴英教授合著。这部教程是我研究生老师所推荐的网络必读科目，因为该教程讲解的基础知识详细，但内容颇多，达700多页。特将各章节主要内容总结,后续各章节将逐步更新,因为本人学识有限,仅总结的是做者本身认为重要的内容。

　  文章中的Why表示产生的背景，也就是说为何会产生该技术，What表示该技术是什么，How表示该技术是如何使用的。如下将用字母表示各问题。

应用层协议分为3种基本类型:基础设施类、网络应用类、网络管理类。

       基础设施类包括：

　　       支持Internet运行的全局基础设施类应用层协议——DNS(域名服务协议)；支持各个网络系统运行的局部基础设施类应用层协议     ——DHCP（动态主机配置协议）。

 

       网络应用类包括：基于C/S工做模式与基于P2P工做模式的应用层协议。 

　　　　基于C/S工做模式的应用层协议包括：Telent（网络终端协议）、SMTP（电子邮件服务协议）、FTP（文件传输协                           议）、HTTP（WEB服务协议）。

     　　 基于P2P工做模式的应用层协议包括:文件共享协议、即时通讯协议、流媒体协议、共享存储协议、协同工做协议。

 

       网络管理类：主要是SNMP（简单网络管理协议）。

 

下面咱们来看基础设施类中的Telent（网络终端协议）：

       Why：不一样型号计算机之间的差别性，就是异构计算机系统之间的互联问题。

       What：Telent引入NVT（网络虚拟终端）的概念,提供一种专门的键盘定义，用来屏蔽不一样计算机系统对键盘输入的差别性。

       How：用户的实终端采用用户终端的格式和本体Telnet客户通讯；远程计算机采用主机系统格式与Telent服务器通讯。在Telent客         户进程与Telent服务器进程之间，经过NVT(网络虚拟终端)标准来进行通讯。以下图所示:

　　

 

 

SMTP（简单邮件传输协议）：

       电子邮件系统分为邮件服务器端和邮件客户端。

       邮件服务器端包括用来发邮件的SMTP服务器、用来接收邮件的POP3（邮局协议）、或IMAP（交互式邮件存取协议）服务器以及用来存储电子邮件的电子邮箱。

       邮件客户端包括用户发送邮件的SMTP代理、用来接收邮件的POP3代理以及为用户提供管理界面的用户接口程序。

 

         

FTP（文件传输协议）：

　　What：文件传输服务是由FTP应用程序提供，而FTP应用程序遵循的是TCP/IP中的FTP协议。它运行用户将文件从一台计算机传输到另                     一 台计算机，并能保证传输的可靠性。                  

　　How：首先创建控制链接，FTP控制链接的端口号为21；再创建数据链接，FTP数据链接的端口号是20。其次在FTP数据传输创建之                       后， FTP客户就能够从FTP服务器下载或上传文件。                       

　　最后结束数据传输时，首先释放FTP数据链接，而后再释放FTP控制链接。以下图所示：

        

 

匿名FTP服务：

 　　What：提供服务的人或机构在其FTP服务器的帐户上创建了一个公开帐户，并赋予该帐户访问公共目录的权限，以提供免费的服务。

　　How：用户访问匿名服务的FTP服务器，不须要输入用户名和密码。若是输入的话，可用anonymous做为用户名，guest做密码。

 

Web应用：

       支持Web服务的三个关键技术：

       HTTP(超文本传输协议)：它是在Web浏览器和Web服务器之间的传输协议。

       URL(统一资源定位符)：用来标识Web中的资源，便于用户查找。

       HTML（超文本标注语言）

 

       URL(统一资源定位符)：

       Why:在Internet中，必需要制定一种方法来标记能够提供给用户共享的每个文件或对象。

       What：由三部分组成:协议类型、主机名、路径及文件名。

                例如：HTTP://www.nanki.edu.cn/index.html

                http:指出要使用的协议类型，www.nanki.edu.cn指出要访问的服务器的主机名，index.html指出要访问的主页的路径与文件名。

 

HTTP协议：

　　下面咱们来了解一下该协议的特性。

　　1） 无状态协议

　　Why：为了提升Web服务器的并发处理能力

　　What：服务器再接收到HTTP请求报文后，返回应答报文以后不保存有关Web浏览器的任何信息。即便是同一个Web浏览器在几秒钟以内两次访问同一个Web服务器，它也必须分别创建两次链接。

　　2） 非持续链接

　　What：若是客户须要向服务器发出多个服务请求报文，而服务器须要对每个请求报文进行应答，那么就须要为每个客户与服务　　器的请求报文与应答报文创建一个TCP链接。

　　3） 持续链接

　　What：全部客户与服务器的请求报文与应答报文均可以经过一个TCP链接来完成

　　持续链接有两种工做方式：非流水线与流水线

　　非流水线方式的特色是：客户端只有在接收到前一个响应时才能发出新的请求，这时服务器每发送一个对象以后，要等待下一个请求的到来，链接处于空闲状态，浪费服务器的资源。

　　流水线方式：客户端在没有收到前一个响应时就可以发出新的请求，客户端请求像流水线做业般，连续地发送到服务器端，服务器能够连续地发送应答报文。

 

（CDN）内容分发网技术研究

       Why：为了缓解Internet用户增长与网络服务等待时间增加的矛盾。

       What：若是某个内容被不少用户关注，那就将它缓存在离用户最近的结点上；选择合适的缓存节点为用户提供服务。

 

（DNS）域名系统

       Why：早期主机名到地址的映射是放到主机文件（hosts.txt）中，主机名到IP地址的解析须要将hosts.txt文件传送到各个主机来实现，这使得网络信息中心主机负载太重。

       What：其是Internet中的主机按照必定的规则，用天然语言表示的名字，它与肯定的IP地址相对应。

　　　　1） 域名空间：定义一个包括全部可能出现的主机名字的域名空间。

　　　　2） 域名注册：保证每台主机域名的惟一性。

　　　　3） 域名解析：提供一种有效的域名与IP地址转换机制。

       How：将主机名转换成IP地址，使得用户方便的访问各类Internet资源与服务。

 

 

区、域与域名服务器：

              Why：例如设置管理nanki.edu.cn域的域名服务器最简单的方法是设置一个域名服务器，管理全部南开大学内部的域名。但这种集中管理的方法带来的是域名系统运行效率低下，不能知足服务质量的要求。

              How：

　　　　1） 根据须要将一个域划分红不重叠的多个区。

　　　　2） 每一个区设置相应的权限域名服务器，用来保存该区内因此主机的域名与IP地址映射关系数据。区是域名服务器管辖的范围。

　　　　3） 区和区的域名服务器相互链接，构成支持整个域的域名服务器体系。

 

域名解析算法：

       递归解析

       What：在递归解析过程当中，若是本地域名服务器没有要解析的域名信息，那么本地服务器将接管向其余域名服务器请求解析的责任，再将最终结果返回给客户。

 

       反复解析

       What：本地域名服务器若是不能返回最终的解析结果，那么它只能返回它认为能够解析的域名服务器的IP地址。客户端解析程序就向下一个域名服务器发出解析请求，直至最终得到须要的解析结果。