2-应用层

应用程序体系结构

• c/s 结构：FTP telnet web email
• p2p 结构：bitTorrent skype
• p2sp 结构：迅雷

进程间通信

• 本机进程通信：参考资料
  1. 管道
     • 分类：匿名管道/.命名管道
     • 特点：单向传输、简单、效率低下
  2. 消息队列
     • 特点：共享介质、需要多次拷贝、不适合大型数据传输
  3. 共享内存
     • 特点：共享内存空间，无需拷贝，两个虚拟内存映射到同一块物理内存
  4. 信号
     • 特点：无具体消息，只能发送特定信号
• 不同机器的进程通信
  1. Socket

应用层协议内容

• 消息类型 type
• 消息语法 syntax
• 字段语义 semantics
• 规则 rules

网络服务的服务需求

• 可靠性
• 带宽
• 时延

传输层服务模型

• TCP
  • 面向连接
  • 可靠传输
  • 流量控制
  • 拥塞控制
  • 不提供延迟保障
  • 不提供最小带宽保障
• UDP
  • 无连接
  • 不可靠的数据传输

特定网络应用及协议

• HTTP (HyperText Transfer Protocol 超文本传输协议)

  • 类型：请求-响应类型

  • 使用 URL(Uniform Resource Locator 统一资源定位器)寻址

  • 版本

    • 1.0：RFC 1945 默认非持久性连接，最多允许传输一个对象
    • 1.1：RFC 2068 默认持久性连接，可传输多个对象

  • 传输服务：TCP

  • 端口：80

  • 无状态：服务器不维护任何过去的信息

  • 消息类型

    • 请求消息

      

      1. 方法的类型

         • HTTP/1.0：GET POST HEAD

         • HTTP/1.1：GET POST HEAD PUT DELETE TRACE CONNECT

           描述
           请求指定的页面信息，并返回实体主体
           类似于 GET 请求，只不过返回的响应中没有具体的内容，用于获取报头
           向指定资源提交数据进行处理请求（例如提交表单或者上传文件）。数据被包含在请求体中。POST 请求可能会导致新的资源的建立和/或已有资源的修改
           从客户端向服务器传送的数据取代指定的文档的内容
           TE
           ECT
           ONS
           E
           H

    • 响应消息

      

      1. 响应消息类型

         ，服务器收到请求，需要请求者继续执行操作
         ，操作被成功接收并处理
         向，需要进一步的操作以完成请求
         端错误，请求包含语法错误或无法完成请求
         器错误，服务器在处理请求的过程中发生了错误

  • 保持状态的额外机制

    • Cookie
      • 组成
        1. HTTP响应详细的cookie头部行
        2. HTTP请求消息的cookie头部行
        3. 保存在客户端主机上的cookie文件，由浏览器管理
        4. Web服务器端的后台数据库
    • Token

• SMTP POP IMAP

  • 应用场景：Email

    • 构成组件
      • 邮件客户端
      • 邮件服务器
      • SMTP协议
      • POP3/IMAP/HTTP协议

  • 将邮件上传至服务器：SMTP协议

    

    • 类型：命名-响应交互模式

    • 用途：邮件服务器之间传递信息，推式协议

    • 端口：25

    • 传输层类型：TCP

    • 消息类型

      • 命名：ASCII文本
      • 响应：状态代码和语句

    • 约束：只能包含7位ASCII码

    • 使用持久性连接

    • 多媒体拓展

      

  • 从服务器获取邮件：POP3/IMAP/HTTP等拉式协议

    • POP3：认证/授权 和 下载 | 无状态
    • IMAP：可以操作服务器上存储的消息
    • HTTP：邮件web，163/QQ Mail等

• DNS

  • 目的：实现域名到IP地址的映射

  • 使用分布式的层次结构

    

  • 查询方式

    1. 递归查询
    2. 迭代查询

  • DNS记录

    • 格式 (name, value, type, ttl)
      • Type = A (主机域名->IP地址)
      • Type = NS (域->该域权威域名解析服务器的主机域名)
      • Type = CNAME (域名的别名->真实域名)
      • Type = MX (邮件服务器)

  • DNS协议

    • 协议类型：查询-回复类型

    • 格式

      

• P2P 应用

  • 特点
    • 无服务器
    • 端系统直接通向
    • 节点阶段性接入Internet
    • 节点可能更换IP地址
  • BitTorrent
    • 文件划分为256KB的chunk
    • 节点加入torrent
    • 下载的同时，节点需要向其他节点上传chunk
    • 节点可能加入或离开
    • 一旦获取到完整的文件，可离开torrent或留下
  • 层次式覆盖网络
    • 介于集中式索引和泛洪查询之间的方法
    • 每个节点或者是一个超级节点或被分配一个超级节点
      • 节点与超级节点之间保持TCP连接
      • 超级节点对之间维持TCP连接
    • 超级节点负责跟踪子节点的内容

Socket编程

• 网络程序设计接口

  

• Socket API

  WSAStartup: 初始化socket库(仅对WinSock)
  WSACleanup: 清楚/终止socket库的使用 (仅对WinSock)
  socket: 创建套接字
  connect:“连接”远端服务器 (仅用于客户端)
  closesocket: 释放/关闭套接字
  bind: 绑定套接字的本地IP地址和端口号（通常客户端不 需要）
  listen: 置服务器端TCP套接字为监听模式，并设置队列 大小 (仅用于服务器端TCP套接字)
  accept: 接受/提取一个连接请求，创建新套接字，通过新 套接 (仅用于服务器端的TCP套接字)
  recv: 接收数据（用于TCP套接字或连接模式的客户端 UDP套接字）

  recvfrom: 接收数据报（用于非连接模式的UDP套接字）

  send: 发送数据（用于TCP套接字或连接模式的客户端 UDP套接字）
  sendto:发送数据报（用于非连接模式的UDP套接字）

  setsockopt: 设置套接字选项参数

  getsockopt: 获取套接字选项参数

2-应用层

原文：https://www.cnblogs.com/YuanJieHe/p/13298556.html