<计算机网络>计算机网络和应用层

1、端系统通过通信链路和分组交换机连接在一起，构成网络。网络和网络之间通过路由器相连，组成了因特网。

2、ISP(Internet Service Provider)因特网服务提供商。端系统通过ISP接入互联网，每个ISP是由一个或者多个分组交换机和多段通信链路组成的网络。为了允许因特网用户之间互相通信，允许用户访问世界范围的因特网内容，这些低层ISP通过国家的、国际的高层ISP互联起来。高层ISP是由通过高速光纤链路互联的高速路由器组成。每个ISP都是独立管理的，运行IP协议，遵从一定的命名和地址习惯.

时延：

• 处理时延：检查分组首部，决定将分组导向何处所需的时延
• 排队时延：分组在链路上等待传输时，经受的排队时间
• 传输时延：将分组的所有比特推向链路所需的时间
• 传播时延：分组在链路中传播所需的时间

模型：

五层模型：

• 应用层：任务是通过应用进程间的交互来完成特定网络应用
• 运输层：负责向两台主机中进程之间的通信提供数据传输服务
• 网络层：负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务、选择合适的路由
• 链路层：将网络层的数据报封装成帧，使用链路层协议在相邻节点间的链路上传输帧
• 物理层：帧中一个个比特从一个节点移动到下一个节点

七层模型：

• 会话层：提供了数据交换的定界和同步功能，包括建立检查点和恢复方案的方法
• 表示层：使通信的应用程序能够解释交换数据的含义，提供数据压缩、数据加密等服务

应用层

两种体系结构：

• 客户-服务器模型(C/S)
• P2P

运输服务要求分类：(1)可靠的数据传输(2)吞吐量(3)定时(4)安全

TCP

1. 面向连接的服务
2. 可靠数据传输

除此之外，TCP还有拥塞控制机制，拥塞控制不一定能带来好处。

UDP

1. 无连接的服务
2. 不可靠数据传输服务(不保证到达，也不保证有序到达)

应用层协议

HTTP协议：使用TCP作为运输层协议

HTTP是超文本传输协议，它是一个无状态协议：服务器向客户机发送请求的文件的时候，并不保存任何有关客户机的状态信息。假设某个客户之前请求过一个对象，服务器并不会因为刚刚该用户请求国就不再作出反应。

连接类型：持续连接和非持续连接

• 持续连接：所有请求/相应对使用同一个TCP连接发送
• 非持续连接：每次请求/响应是经一个单独的TCP连接发送

如果使用持续连接，那么客户机收到请求信息后，服务器不会发送一个TCP连接关闭请求。这个连接服务于所有web对象的传输,如果经过一个时间间隔仍然未被使用，那么服务器关闭这个连接

如果使用非持续链接，将TCP握手第三步与一个http请求报文结合起来发送，服务器接收请求后响应一个对象。因此，传输一个对象消耗2个RTT。由于TCP连接会分配缓冲区和变量，大量使用非持久连接会给服务器造成压力。

• http1.0 非持续连接
• http1.1使用持续连接。

请求报文格式

http请求第一行叫做请求行，后继的行叫做首部行。

相关参数：

• 请求行：请求方法，URL字段，HTTP协议版本
• Host:请求的目标主机
• connection:告知浏览器不必使用长连接
• User-agent,用户代理，即浏览器的版本。

请求报文通用格式：

使用GET方法时，实体体为空，使用POST方法时，实体体才会存有数据。

方法字段：

• GET:大多数HTTP请求使用GET方法
• POST:用户提交表单时
• PUT:类似于GET，区别是服务器返回的响应报文中不包括请求对象
• HEAD:向服务器上传对象
• DELETE:删除服务器上的对象

POST和GET区别：

1. get通过url传递，post放在实体体中
2. get请求在url中传递的参数是有长度限制的，而post没有
3. get比post更不安全，因为参数直接暴露在url中，所以不能用来传递敏感信息。
4. get只能进行url编码，而post可以进行多种编码
5. get请求参数会被完整保留在浏览历史记录中，而post的参数不会被保留
6. get和post本质上是tcp连接，并无差别。但由于http的规定和浏览器/服务器的限制，导致应用上出现不同
7. get产生一个tcp数据包，而post产生两个。对于get请求，浏览器会把data和head一起发送过去，而post则先发送header,服务器响应100,然后再发data，服务器响应200.

响应报文信息：

状态码：

• 200 ok，请求成功
• 301 Moved Permanently,请求的信息已经被永久转移了
• 400 bad Request,一个通用差错代码，请求不能被服务器理解
• 404，not found, 请求的文档不在服务器
• 505 版本不支持

cookie:用于识别用户，一方面限制用户的访问，另一方面时服务器想将内容与用户联系起来。

cookie包含四个组成部分：

• 在http响应报文中有一个Set-cookie首部行。
• 在http请求报文中有一个cookie首部行。
• 在用户端系统中保留有一个cookie文件，由用户的浏览器管理。
• 在web站点有一个后端数据库。

web缓存：也叫代理服务器。用于缓存web对象。如果web缓存器没有请求的对象，会与初始服务器建立一条tcp连接，web缓存器进一步发送http请求，获取对象，然后将该对象缓存在本地，首先本地缓存，然后生成一个http响应报文，发送给客户机。

条件get：web缓存器使用条件get向web服务器确认某个对象是否已经被修改。

DNS(域名服务系统）：运行在UDP之上，53端口

1. 主机名到IP地址的转换。
2. 主机别名
3. 邮件服务器别名
4. 负载分配

DNS服务器：

集中设计(单一DNS服务器)具备以下问题：

• 单点故障
• 通信容量：单个DNS服务器承受所有查询负载
• 远距离的集中式数据库：单个DNS服务器不可能临近所有的查询客户机。

所以DNS采用上述的分布式设计方案，

• 根服务器：13个根DNS服务器
• 顶级域DNS服务器
• 权威DNS服务器。

除此之外，DNS还有本地DNS服务器。

DNS查询步骤：

DNS缓存：在查询链中，当一个DNS服务器接收到一个DN应答时，DNS服务器能将回答中的信息缓存在本地存储。以便加速后续可能的查询。由于主机IP和主机名之间的映射不是永久的，DNS服务器会在一段时间后丢弃缓存。