【计算机网络】网络应用
网络应用
- 网络应用体系结构
- 网络应用的服务需求
- Internet传输层服务模型
网络应用的基本原理
网络应用的基础：进程间通信
- 进程：主机上运行的程序
- 同一主机上运行的进程之间如何通信？
（1）进程间通信机制
（2）操作系统提供 - 不同主机上运行的进程间如何通信？
（1）消息交换
（2）客户机进程：发起通信的进程
（3）服务器进程：等待通信请求的进程
（4）套接字：Socket 传输基础设施向进程提供API
寻址主机---->IP地址
每个需要通信的进程----->端口号 Port Number
进程的标识符----->IP地址+端口号
网络应用的需求与传输层服务
需求
- 数据丢失（data loss）/可靠性(reliability)
（1）能容忍一定的数据丢失，如网络电话
（2）要求100%可靠数据传输，如文件传输，telnet - 时间（timing）/延迟（delay）
（1）延迟足够低才有效
（2）网络电话/网络游戏 - 带宽（bandwidth）
（1）带宽达到最低要求时才有效，如网络视频
（2）适应任何带宽，如email - 安全性
Internet提供的传输服务
- TCP
（1）面向连接
（2）可靠的传输
（3）流量控制 发送速度不会过快，超过接收方的处理能力
（4）拥塞控制 网络负载过重的时候能够限制发送方的发送速度
（5）不提供时间/延迟保障
（6）不提供最小带宽保障 - UDP
（1）无连接
（2）不可靠的数据传输
（3）不提供：可靠性保障、流量控制、拥塞控制、延迟保障、带宽保障
Web
Web与HTTP
- World Wide Web ： Tim Berners-Lee
网页
网页互相链接 - 网页（Web Page）包含多个对象（Objects）
对象：HTML文件、JPEG、视频文件、动态脚本等
基本HTML文件：包含对其他对象引用的链接 - 对象的寻址（addressing）
URL(Uniform Resource Locator)：统一资源定位器
Scheme://host:port/path
eg: www.someschool.edu/somDept/pic.gif - HTTP协议（HyperTest Transfer Protocol）
（1）C/S结构
（2）使用TCP传输服务
（3）无状态（stateless） 服务器不维护任何有关客户端过去所发请求的信息
有状态的协议更复杂：需要维护状态（历史信息）；如果客户或服务器失效，会产生状态不一致，解决这种不一致代价高 - HTTP连接
（1）非持久性连接(Nonpersistent HTTP)
RTT(Round Trip Time) 从客户端发送一个很小的数据包到服务器并返回所经历的时间
响应时间（Response time）：Total=2RTT+文件发送时间
存在问题
（2）持久性连接(Persistent HTTP)
无流水线的持久性连接
带有流水机制的持久性连接 - HTTP消息格式
（1）请求消息(request)
第一行：request line
（2）响应消息(response)
- cookie技术
HTTP是无状态协议，很多应用需要服务器掌握客户端的状态，如网上购物，如何实现？
为了辨别用户身份、进行session跟踪而储存在用户本地终端上的数据（通常经过加密）
RFC6265
身份认证、购物车、推荐、web email
隐私问题
- Web缓存/代理服务器技术
（1）功能
在不访问服务器的前提下满足客户端的HTTP请求
（2）缩短客户请求的响应时间；减少机构/组织的流量；在大范围内实现有效的内容分发
Email应用
- 构成组件
（1）邮件客户端
（2）邮件服务器
（3）SMTP协议（simple Mail transfer prorocol） RFC 2821
- 使用TCP进行email消息的可靠传输
- 端口25
- 传输过程的三个阶段
（1）握手
（2）消息的传输
（3）关闭 - 命令/响应交互模式
（1）命令：ASCII文本
（2）响应：状态代码和语句 - Email消息只能发送7位ASCII码
-
MIME 多媒体邮件扩展 RFC 2045，2056
通过在邮件头部增加额外的行以声明MIME的内容类型 -
邮件访问协议
POP
IMAP
HTTP
DNS Domain Name System 域名解析系统
- Internet 上主机/路由器的识别问题
（1）IP地址
（2）域名：www.hit.edu.cn
Internet核心功能 应用层实现 - DNS服务
IP的翻译
主机别名
负载均衡 - 为什么不实用集中式DNS？
（1）单点失败问题
（2）流量问题
（3）距离问题
（4）维护性问题
不可伸缩。
