【零基础计网入门笔记 06】应用层

本章重点速览：

  • 网络应用模型
  • 域名系统 DNS ※
  • 文件传输协议 FTP ※
  • 电子邮件
  • 万维网 WWW

一、网络应用模型

1.1 客户/服务器模型（Client/Server，C/S）

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  1. 服务器与客户机

客户/服务器（Client/Server，C/S）模型中，有一个总是打开的主机称为服务器，它服务于许多来自其他称为客户机的主机请求。

  • 服务器 Server：一台永久在线、持续运行的主机，专门用来提供资源 / 服务，永远等着别人来访问。
  • 客户机 Client：普通用户设备（手机、电脑），只是临时发起请求，不对外提供服务。
  1. 标准工作流程
  • 服务器一直开机，持续监听网络，随时待命；
  • 你打开客户端（浏览器、QQ、FTP 工具），主动给服务器发请求；
  • 服务器收到你的请求，查询 / 处理数据；
  • 服务器把结果传回你的设备，本次通信结束。
  1. 总结

客户/服务器模型最主要的特征是：客户是服务请求方，服务器是服务提供方，角色完全分开。

  1. 现实网络例子
  • 访问网页：浏览器 = 客户，网站机房服务器 = 服务端
  • DNS 域名解析：你的电脑 = 客户，DNS 服务器 = 服务端
  • FTP 传文件：本地电脑 = 客户，文件服务器 = 服务端
  • 邮箱收发：邮箱客户端 = 客户，邮件服务器 = 服务端
  1. 优缺点

  • ✅ 优点：服务器集中管理，稳定、易维护、数据安全可控；

  • ❌ 缺点：单点瓶颈，成千上万用户同时访问时，服务器带宽、算力扛不住，会卡、崩溃；服务器一旦宕机，所有人都无法使用服务。

1.2 P2P 模型（Peer to Peer，对等网络）

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  1. 含义

C/S 最大痛点是中心服务器容易堵、容易崩，P2P 直接抛弃了专属中心服务器：

  • 网络里每一台设备（结点）地位完全平等；

  • 任意一台设备同时兼具两种身份：

    • 当你下载别人文件时：你是客户；
    • 当别人从你这里拿文件时：你就是服务器；

  • 资源分散存在所有用户设备上，不集中存放在一台中心机器。

  1. 例子

BT 种子下载、早期迅雷、电驴、部分直播分流：你下载电影时，同时已经下载完这部电影的其他用户，会把片段传给你；你下载完成后，又会自动上传片段给新用户，所有人互相分担流量：

  • (1) 电影会被切成大量独立小分片

    • BT 不会一整个文件传输，会把整部电影切割成固定大小的小块（比如每块 256KB），每一块都有专属校验码，防止传错。
    • 一部 2GB 电影会被拆成几千个独立片段。

  • (2) 种子文件只存「索引」，不存电影

    • 你下载的.torrent种子很小，里面只有两类信息：
      1. 电影拆分后的所有分片编号、校验值；
      2. Tracker 追踪服务器地址（相当于通讯录登记处）。

  • (3) Tracker：只做登记，不存任何视频资源

    • 打开 BT 软件导入种子后，软件会主动连接 Tracker 服务器：
      • Tracker 只会记录：当前在线有哪些用户、每个用户手里持有哪些分片；
      • 它不存储电影，只负责给用户互相推荐同伴，是中间协调者。

  • (4) 你同时向多个用户并行下载分片（你此时是客户端）

    • Tracker 把所有在线下载这部电影的用户列表发给你：
      • 用户 A：拥有分片 1、2、3
      • 用户 B：拥有分片 4、5、6
      • 用户 C：已经下完，拥有全部分片
    • 你的软件会同时连接 A、B、C 三个人，并行获取你缺失的所有片段，多源同时传输，速度叠加。

  • (5) 你每下完一块分片，就变成别人的数据源（你此时是服务器）

    • 只要你本地成功保存任意一块分片，Tracker 会立刻更新你的资源清单：「该用户持有分片 1/2/5……」
    • 之后新进来的下载用户，如果刚好缺你手里的分片，会主动连接你的电脑，从你本机上传获取片段 ——你自动变成别人的小型服务器。

  • (6) 下载完成后，你持有全部分片，持续上传

    • 整部电影分片全部集齐、校验无误拼接成完整视频后，只要 BT 软件不关，你本机就会持续向其他缺少片段的用户上传完整分片，分担网络流量。
  1. 优缺点
  • ✅ 优点：去中心化，没有单一瓶颈，在线用户越多，下载速度越快；不需要昂贵的高性能中心服务器，成本低；

为什么人越多，下载速度越快？

  • C/S：流量全部压在一台中心服务器，用户越多，服务器带宽被瓜分，速度暴跌；
  • BT：每一个在线用户都是一个小型资源节点，在线人数越多，分片的来源就越多，你能同时从几十上百台电脑拉取数据，总带宽叠加，速度反而提升。
  • ❌ 缺点：资源不稳定（对方关机，对应的资源片段就消失）；难以监管，容易传播违规文件；设备长期上传会占用本机带宽、硬盘。

1.3 C/S 模型 vs P2P 模型对比总结

对比维度 C/S 客户服务器模型 P2P 对等模型
角色划分 严格区分：客户只请求，服务器只提供服务 无区分，每台设备既是客户也是服务器
中心节点 存在专属、永久在线的中心服务器 无固定中心服务器，资源分散在所有节点
性能瓶颈 服务器是唯一瓶颈，人多容易卡顿 流量分散到所有用户，用户越多速度越快
数据存储 资源统一存放在服务器 资源分散存储在各个用户终端
典型应用 DNS、FTP、WWW 网页、电子邮箱 BT 下载、电驴、部分流媒体 P2P 分发

二、域名系统 DNS ※

2.1 层次域名空间

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。域是名字空间中一个可被管理的划分。

1. 为什么要有域名

计算机网络底层只认识 IP 地址（一串数字，如 180.101.49.11），设备之间靠 IP 定位通信。

但人类很难记住一堆无规律数字，于是创造了好记的文字域名 www.baidu.com。

矛盾就来了：电脑看不懂文字网址，必须翻译成数字 IP 才能连上网站服务器，翻译这个动作就是域名查询。

*类比：你想点外卖，商家店名 = 域名，商家详细地址 = IP；你只记得店名，必须查平台通讯录拿到地址，骑手才能送货。

补充：只有拿到 IP 后，浏览器才能发起 TCP 连接、传输网页数据。

2. 核心思想：树形分层命名

  • 互联网域名是倒过来的树结构，和我们现实地址逻辑相反：
    • 现实地址：XX 市 XX 区 XX 街道（大范围→小范围）
    • 域名地址：www.baidu.com（小范围→大范围）
      • 最右侧：最高层级（顶级域名）
      • 最左侧：最低层级（主机 / 子域名）

举例拆分 mail.sina.com.cn：

标号 mail sina com cn
层级 最低（主机） 二级域名 通用顶级域 国家顶级域（最高）

3. 域名标号硬性规则

  • 字母大小写不敏感，Baidu.COM 和 baidu.com 完全等价；
  • 仅允许字母、数字、连字符 -，不能有空格、点以外符号；
  • 单个分段（标号）长度 ≤63 字符；
  • 完整域名（所有标号 + 点）总长 ≤255 字符。
  • 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

4. 顶级域名两类

  • 通用顶级域：.com商业、.edu教育、.gov政府、.org非营利组织；
  • 国家顶级域：.cn中国、.us美国、.jp日本。

2.2 域名服务器

DNS 不把全世界所有域名存在一台机器上，而是拆分给多类服务器分工存储，整体是客户 / 服务器模型：你的电脑是 DNS 客户端，各类域名服务器是服务端。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。

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四类服务器分工清晰：

1. 本地域名服务器（本地 DNS）

  • 离用户最近，电脑 / 路由器手动配置的 DNS（如 114.114.114.114、8.8.8.8）。
  • 用户发起域名查询的第一站；有缓存直接返回 IP，无缓存就代为向上查询。
    • 缓存机制：所有域名服务器都会缓存查询结果，一段时间内再有相同请求，直接返回缓存 IP，不用重复走完整查询链路，大幅减轻全网 DNS 压力。

2. 根域名服务器

  • 全球仅 13 组根服务器，是查询的起点。
    • 不是13 台物理电脑，是13 套逻辑根服务器编号（A~M），每套编号下全球部署成千上万台镜像集群（任播技术）。
      • 原始母源服务器早年大多部署在美国；
      • 现在全球各大洲都部署了根镜像节点；
      • 中国大陆没有原始母根服务器，但落地了多套根镜像（A、F、I、J、L 等根节点镜像）。
      • 实际效果：国内用户查询根服务器时，会自动连接国内本地镜像，不用跨洋访问美国母机，速度快、延迟低。
  • 不存任何网站 IP，只记录所有顶级域名服务器的地址。
  • 收到请求只会回复：“你去问.com/.cn 服务器”。

3. 顶级域名服务器（TLD）

  • 负责某一类顶级域，比如.com服务器、.cn服务器。
    • 国家顶级域 .cn：由国内 CNNIC（中国互联网络信息中心）全权管理，核心服务器集群全部部署在中国境内，数据完全本土管控。
    • 通用顶级域 .com/.net/.org：注册管理机构 Verisign 总部在美国，核心原始数据库在美国；但为了全球访问速度，在全球各国（包括中国）部署同步镜像服务器。国内用户查.com域名时，优先访问国内镜像，不用每次访问美国核心库。
  • 存储该顶级域下所有二级域名对应的权威服务器地址。
  • 例：.com服务器保存 baidu.com、taobao.com 的权威服务器地址。

4. 权威（权限）域名服务器

  • 真正存放域名与 IP 对应记录的服务器，对应企业 / 学校自己搭建。
    • 当企业购买了专属域名（例如 baidu.com），这个域名下所有子域名（www、mail、map）的 IP 记录，所有权归企业自己。
    • 企业有两种方案管理解析记录：
      • 大型企业（百度、阿里）：自建专属权威 DNS 服务器，自主维护所有域名 IP；
      • 中小企业：租用阿里云 DNS、腾讯云 DNS 托管，服务商代为运行权威服务器，本质还是你的域名记录。
  • 查到这里就能拿到目标域名的真实 IP，是查询链路终点。

2.3 域名解析过程

1. 两种解析方向

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：

  • 正向解析（日常使用）：域名 → IP（输入网址，找到网站服务器地址）
  • 反向解析（极少用）：IP → 域名（给定 IP，反查对应网址）

2. 传输基础

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。

  • DNS 请求使用 UDP 53 端口，报文短小、速度快；
  • 报文超过 512 字节时改用 TCP。

3. 两种查询方式

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。

  • 整条查询链路只有主机向本地域名服务器发递归查询；
  • 本地 DNS 和 根服务器、TLD 顶级服务器、权威服务器之间，全部只用迭代查询。

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  1. 递归查询

只发生在：用户主机 ↔ 本地域名服务器

含义：主机只发 1 次请求，把全部查询任务交给本地 DNS，要求它必须带回最终 IP 结果；主机不参与后续任何查询。

一句话：我只问你，剩下的你帮我跑完，直接给答案。

  1. 迭代查询

发生在：本地 DNS ↔ 根 / 顶级 / 权威服务器

含义：上级服务器不会帮你查到底，只返回下一级服务器地址，本地 DNS 需要自己反复发起新请求逐级询问。

一句话：我只告诉你下一站找谁，剩下你自己去问。

4. 标准完整流程

以访问 www.baidu.com 举例：

  1. 你的主机发起递归查询：发给本地 DNS，索要 www.baidu.com 的 IP；
  2. 本地 DNS 无缓存，发起迭代查询根服务器；根服务器返回.com顶级服务器地址；
  3. 本地 DNS 迭代查询.com服务器；返回百度权威域名服务器地址；
  4. 本地 DNS 迭代查询百度权威服务器，拿到最终 IP；
  5. 本地 DNS 缓存这条 IP 记录（设置 TTL 过期时间），再把 IP 传回你的主机，递归查询结束。

注：百度的权威域名服务器，管整个 baidu.com 域下所有子域名记录。里面存储该域下全部主机记录：www.baidu.com、map.baidu.com、tieba.baidu.com、mail.baidu.com、api.baidu.com 等全部存在这一组权威服务器中。

关键区分两个概念：

  1. 域：baidu.com（权威服务器全权管理这个域）
  2. 主机标号：www、map、tieba 只是域下面的子主机名

为什么上层服务器绝不做递归？

  • 根、.com/.cn 顶级服务器是全球公共基础设施，如果允许递归，海量查询压力会直接打垮它们，极易遭受 DDoS 攻击；
  • 因此根服务器、TLD 服务器默认关闭递归功能，只提供迭代指路。

三、文件传输协议 FTP ※

3.1 FTP 的工作原理

文件传输协议是因特网上使用得最广泛的文件传输协议。FTP 提供交互式的访问，允许客户指明文件的类型与格式，并允许文件具有存取权限。

1. 基础信息

  1. 模型：C/S 客户服务器模型，底层依靠 TCP（可靠传输，不会丢文件片段）
  2. 特点：交互式操作、支持设置文件格式、有账号读写权限管控、一个FTP服务器进程可同时为多个客户进程提供服务。
  3. 服务器双进程架构
  • 主进程（常驻后台）：一直监听 21 端口，专门接收新客户的连接请求，永远不退出
  • 从属进程（临时创建）：每来一个客户，主进程就新建一个从属进程单独对接该用户；文件传输完成，从属进程直接销毁；主进程继续等待下一位用户

2. 服务器完整工作流程

  1. FTP 服务器开机，主进程持续监听 21 端口，使客户进程能够连接；
  2. 你的电脑（客户端）发起连接请求；
  3. 主进程分出一个从属进程专门处理你的操作，主进程回到等待状态接待其他人；
  4. 从属进程和你交互：登录、浏览文件、上传 / 下载；
  5. 你传输完文件断开，从属进程结束；控制连接不关闭的话，回到等待状态，继续接收其他客户进程的请求。

类比：把 FTP 服务器当成营业厅：

  • 主进程 = 大厅前台，全天在岗接待所有人；
  • 从属进程 = 单独办事窗口，你来办事就开一个窗口，办完窗口关闭，前台继续接待下一个人。

3.2 控制连接与数据连接

FTP 在工作时使用两个并行的 TCP 连接：一个是控制连接（端口号21），一个是数据连接（端口号20）。

1. 控制连接（固定端口 21）

  • 作用：控制连接用来传输控制信息（如连接请求、传送请求等），只传输命令、交互指令，不传输文件内容。

    • 例：登录账号密码、切换文件夹、查看文件列表、发起下载 / 上传、退出登录。

  • 生命周期：整个登录会话全程保持打开。

    • 只要你没输入 quit 退出，哪怕文件传完，这条连接依然存在，不用重复登录。

2. 数据连接（传输文件本体）

  • 作用：只传输文件、文件夹列表，不传递任何操作命令。

  • 生命周期：单次文件传输完成立刻断开；下次下载文件需要重新建立数据连接。

  • 分两种工作模式，20 端口只和「主动模式」绑定。

(1) 主动模式 PORT（服务器主动连客户端，20 端口出场）

  • 控制连接：客户端随机端口 → 服务器 21 端口（不变）
  • 传输文件时：服务器 → 客户端，服务器用本机 20 端口，主动发起连接，连客户端临时开放的数据端口
  • 缺点：家用电脑防火墙会拦截外部主动进来的连接，家庭网络基本用不了，现在很少用

(2) 被动模式 PASV（现在全网默认，无 20 端口参与）

  • 控制连接依旧：客户端 → 服务器 21
  • 传输文件时：客户端 → 服务器，服务器随机开一个 1024 以上的高位闲置端口，告诉客户端端口号；客户端主动发起连接连上这个临时端口传文件
  • 关键点：被动模式的数据连接不使用 20 端口
  • 优点：不会被客户端防火墙拦截，兼容性强，所有浏览器、FTP 工具默认开启被动模式

两条连接的意义：

分离指令和文件传输：下载几百 MB 大文件时，你依然可以切换文件夹、查看文件，命令不会被文件传输阻塞

3. 被动模式完整实操流程举例

  1. 电脑（客户端）随机端口 → 服务器 21 端口，建立控制连接；输入账号密码登录成功；
  2. 你输入下载电影指令，通过控制连接发给服务器；
  3. 服务器开启一个临时数据端口，把端口号通过控制连接传回给你；
  4. 你的电脑主动连接服务器临时端口，建立数据连接，传输电影文件；
  5. 电影下载完毕，数据连接断开；控制连接依旧打开，你可以继续下载其他文件；
  6. 输入 quit，控制连接关闭，会话结束。

四、电子邮件

4.1 电子邮件系统的三大核心构件

一个电子邮件系统应具有三个最主要的组成构件，即用户代理、邮件服务器和电子邮件使用的协议。

1. 用户代理 UA（User Agent）

就是操作邮件的工具。

用户与电子邮件系统的接口。用户代理向用户提供一个很友好的接口来发送和接收邮件，用户代理至少应当具有撰写、显示和邮件处理的功能。

  • 例子：Foxmail、Outlook、网易邮箱大师、网页版 QQ 邮箱界面。
  • 作用：人和邮件系统的交互入口，基础功能三件套：写邮件、查看邮件、管理邮件（删除 / 分类 / 转发）。
  • 简单逻辑：你不会直接和邮件服务器对话，全部操作交给 UA，UA 替你和服务器通信。

2. 邮件服务器（核心中转站）

类比快递中转总站，永久在线，负责收发存储邮件。

它的功能是发送和接收邮件，同时还要向发信人报告邮件传送的情况（已交付、被拒绝、丢失等）。邮件服务器采用客户/服务器方式工作，但它必须能够同时充当客户和服务器。

  • 例子：你用 163 邮箱发邮件给 QQ 邮箱：
    1. 你的 163 邮件服务器 → 主动把邮件发给 QQ 邮件服务器
    • 此时：163 服务器 = SMTP 客户端，QQ 服务器 = SMTP 服务端
    1. 你打开 Foxmail 收 QQ 邮箱邮件
    • 此时：Foxmail（UA）= POP3 客户端，QQ 服务器 = POP3 服务端

额外功能：邮件缓存暂存、投递失败 / 成功回执提醒。

3. 邮件发送协议和读取协议

  • 发送协议 SMTP（推 Push）

    • 主动把邮件 “推送” 到下一站；
    • 适用场景：① UA 上传邮件到自己邮箱服务器；② 不同邮件服务器之间转发邮件。

  • 读取协议 POP3（拉 Pull）

    • 用户主动从服务器 “拉取” 邮件到本地设备；
    • 仅用于：UA（电脑 / 手机邮箱软件）从邮件服务器下载邮件。
      ![[Pasted image 20260625184024.png]]

4.2 电子邮件格式与 MIME

1. 电子邮件格式

邮件固定分成两部分：首部 + 正文

首部是系统识别信息，固定字段：

  • From：发件人邮箱
  • To：收件人邮箱
  • Subject：邮件主题

后面才是正文文字。

2. 多用途网际邮件扩充（MIME）

  • 原始 SMTP 硬伤：

只能传输纯英文 ASCII 字符，不支持中文、日文、图片、压缩包、exe 程序、视频等二进制文件。ASCII 是最早的字符编码，只用数字 0~127 代表字符，只包含：英文大小写字母、阿拉伯数字、英文逗号句号空格等基础符号。

  • MIME 作用：

不是替换 SMTP，只是附加扩展规则，把中文、图片、附件全部编码成 ASCII 文本传输；对方收到后自动解码还原。

没有 MIME，我们无法发送中文邮件、图片、文件附件。

4.3 SMTP 和 POP3

1. SMTP

  • 传输层：TCP 可靠传输，固定端口 25

  • 完整通信三阶段：

(1) 连接建立

  • 你点发送邮件，UA 先把邮件存入发送方服务器缓存；发送方服务器定时扫描缓存，发现待发邮件，主动和接收方服务器建立 TCP 25 连接。

(2) 邮件传送

  • 连接成功后按固定指令传输：
    • MAIL FROM 填写发件人邮箱 → RCPT TO 填写收件人邮箱 → DATA 传输邮件完整内容（首部 + 正文）。

(3) 连接释放

  • 全部邮件发送完成，SMTP客户端发送 QUIT 命令；服务器回复代码 221，代表同意关闭 TCP 连接。

2. POP3

  • 传输层：使用客户/服务器的工作方式，在传输层使用TCP，端口号为 110。

  • 两种工作模式：

    1. 下载并删除（传统默认模式）
    • 邮件拉到你的电脑本地后，服务器直接删除原件。
    • 缺点：换手机、另一台电脑登录邮箱，看不到之前的历史邮件。
    1. 下载并保留
    • 本地下载一份副本，服务器上原始邮件完整保留。
    • 优点：多设备登录都能查看全部邮件，现在客户端普遍默认该模式。

3. 为什么收发邮件要拆成两个独立协议？

  1. 两者业务逻辑、通信方向完全相反

  • SMTP：主动向外投递（推）

    • 核心动作：把一封新邮件交给另一台服务器，一次性转发完成，不需要长期管理收件箱。
    • 配套指令：MAIL FROM、RCPT TO、DATA 只用来提交邮件内容。

  • POP3：主动上门索取（拉）

    • 核心动作：登录账号、查看服务器存好的历史邮件、选择下载、删除 / 保留云端原件，需要一套管理收件箱的专属指令：USER、PASS、LIST、RETR、DELE。

一套协议无法同时兼容「投递新邮件」和「管理存量邮件」两套完全不同的操作流程。

  1. 访问对象、权限隔离需求不同
  • 25 端口（SMTP）：全网开放。全世界所有邮件服务器都能连你的服务器，用来跨邮箱转发邮件，侧重对外投递。
  • 110 端口（POP3）：仅对内用户开放。只有你本人登录账号密码，才能读取自己的收件箱，侧重私有数据读取。

如果合并成一个协议，无法隔离 “外部服务器投递” 和 “用户读取私人邮件” 两种权限，会产生巨大安全漏洞。

  1. 生命周期、存储逻辑不一样
  • SMTP 是一次性任务：邮件推送完成，连接即可断开，服务器只临时缓存中转；
  • POP3 是会话管理：登录后可以多次查看、下载多封邮件，需要长期维护会话状态，设计目标完全不同。

端口分配标准是谁规定的？

IANA（互联网数字分配机构），全球统一制定熟知端口对照表，所有操作系统、服务器、网络设备厂商全部遵守。是它规定：25 固定分配给 SMTP、110 固定分配给 POP3。

⚠️ 重点区分两件事：

  1. 端口号给谁用：IANA 定死标准；
  2. 这个端口允许谁访问：服务器运维人员通过防火墙自定义限制，端口数字本身没有 “对内 / 对外” 属性。

25、110 只是单纯数字，不会自带 “全网开放” 或 “仅内部访问” 规则，限制访问是人为安全配置。

生活化类比总结：IP = 一栋邮局大楼地址：

IANA 规定窗口编号：25 号窗口负责收外来信件，110 号窗口是用户私人储物柜

  • 25 窗口（SMTP）：对外接待所有外地邮递站，必须敞开大门，不然外地信件送不进来；
  • 110 窗口（POP3）：仅本邮局注册用户凭身份证（账号密码）领取私人包裹，外来人员一律不准靠近，大门拦住外人；

窗口编号是 IANA 定的，谁能进哪个窗口，是邮局保安（防火墙）管控。

4. 为什么不能只靠 TCP 握手完成收发？

核心关键点：TCP 只是底层传输通道，不是业务规则，二者属于网络模型不同层级，不能互相替代。

  1. 分层类比：
  • TCP = 一根稳定、不会丢包的电话线（传输层）；
  • SMTP/POP3 = 通话必须遵守的标准话术（应用层协议）。

电话线只保证声音能传到对面，但不会规定你们要说什么、怎么证明身份、传递什么信息。

  1. 详细解释

  • TCP 只负责建立可靠连接、传输二进制字节流，完全不懂 “邮件” 是什么，TCP 只能保证数据完整送达，但无法区分：

    • 你是要上传一封新邮件？
    • 还是要下载服务器里第 2 封历史邮件？
    • 还是要删除云端邮件？

  • 没有应用层协议，全网设备无法互通

    • 如果只使用 TCP，每家厂商的邮箱软件会自定义传输格式：A 公司发的邮件，B 公司服务器看不懂。
    • SMTP/POP3 是全球统一标准，规定了固定指令、数据格式，所有邮箱服务器、客户端都能互相通信。

  • TCP 没有身份校验、业务标识机制

    • 收邮件需要账号密码登录，发送邮件需要标注发件人、收件人、主题，这些业务规则全部由 SMTP/POP3 定义，TCP 本身不提供任何身份、业务字段。

五、万维网 WWW

5.1 WWW 的概念与组成结构

互联网（Internet）是底层网络基础设施；万维网（World Wide Web，WWW） 是一个分布式、联机式的信息存储空间，是跑在互联网之上、用来访问网页资源的分布式服务系统，只是互联网其中一种应用。

网上所有图片、网页、视频、文件都统称为资源，每个资源有全球唯一地址 URL （统一资源定位符）。这些资源通过超文本传输协议(HTTP)传送给使用者，而后者通过单击链接来获取资源。

1. WWW 依靠三大标准协同工作

  1. URL 统一资源定位符

    • 作用：给全网每一份资源分配唯一身份地址，精准定位资源。
    • 示例：https://www.baidu.com/index.html
    • 没有 URL，服务器无法分辨你要访问哪一个页面。

  2. HTTP 超文本传输协议

    • 应用层通信规则，规定浏览器（客户端）和 Web 服务器之间怎么发请求、怎么回数据；底层依托 TCP 保证传输不丢包。

  3. HTML 超文本标记语言

    • 网页的描述文件，用一套标记标签定义页面文字、图片、按钮、排版。
    • 服务器发给浏览器的本质是 HTML 代码，浏览器解析后渲染出可视化网页。

2. WWW 基础工作流程

  1. 浏览器输入 URL，发起访问；
  2. 浏览器和远端 Web 服务器建立 TCP 连接；
  3. 浏览器发送 HTTP 请求：我需要这个 URL 对应的页面；
  4. 服务器找到对应文件，通过 HTTP 响应传回页面数据；
  5. 数据传输完毕，断开 TCP 连接。

5.2 超文本传输协议（HTTP）

![[Pasted image 20260625184534.png]]

1. HTTP 的操作过程

  1. 点击链接 / 输入网址，浏览器提取 URL 里的域名；
  2. 浏览器向本地 DNS 发起域名解析，把域名翻译成服务器 IP；
  3. 浏览器根据 IP，和 Web 服务器完成 TCP 三次握手，建立可靠连接；
  4. 浏览器发送 HTTP 请求报文，告知服务器想要的资源；
  5. 服务器读取请求，返回 HTTP 响应报文（携带网页、图片等资源）；
  6. 全部数据传输完成，TCP 四次挥手释放连接；
  7. 浏览器解析 HTML、加载图片 / 视频，渲染页面展示给用户

2. HTTP 的特点

（1）基于 TCP 可靠传输

TCP 负责丢包重传、流量控制、差错校验，HTTP 只专注业务交互，不用处理底层传输容错。

（2）无状态

  • 定义：服务器不会保存任何客户端的历史访问信息，每一次 HTTP 请求对服务器来说都是全新陌生用户。
  • 举例：你登录购物网站浏览商品，刷新页面后服务器认不出你，需要重新登录；
  • 解决方案：Cookie、Session，用来弥补 HTTP 无状态缺陷。

（3）两类 TCP 连接方式：非持久连接 / 持久连接

网页通常由多个资源组成：文字 HTML、多张图片、图标、视频。

  • ① 非持久连接（HTTP/1.0 默认）

    • 规则：1 条 TCP 连接，只传输 1 个资源，传完立刻断开。
    • 举例：一个页面包含 1 个 HTML + 3 张图片，需要建立、断开 4 次 TCP 连接；
    • 缺点：频繁三次握手、四次挥手，网络开销大，加载速度慢。

  • ② 持久连接（HTTP/1.1 默认开启，现在全网通用）

    • 规则：建立一次 TCP 连接后，这条通道可以连续传输多个资源，不用反复建连断连；
    • 传输完所有资源后，连接空闲一段时间再关闭。
    • 优点：大幅减少 TCP 握手开销，网页加载更快。

![[Pasted image 20260625190348.png]]

六、常见应用层协议小结

应用服务 传输层 熟知端口 核心考点
FTP 控制连接 TCP 21 全程在线，传输命令
FTP 主动模式数据连接 TCP 20 仅主动模式使用，服务器出口端口
TELNET 远程终端 TCP 23 明文传输，不安全
SMTP（发邮件） TCP 25 推送邮件，服务器互通
DNS UDP (主)/TCP (大包) 53 域名解析，默认 UDP
TFTP 简单文件传输 UDP 69 无可靠传输，只传小文件
HTTP 网页 TCP 80 无状态，持久 / 非持久连接
POP3（收邮件） TCP 110 拉取邮件，下载保留 / 删除两种模式
SNMP 网络管理 UDP 161 监控网络设备状态
posted @ 2026-07-13 21:49  Alkaid2077  阅读(2)  评论(0)    收藏  举报