计算机网络之应用层-编程知识

计算机网络之应用层

一、概述

引入目的：

为了方便用户去使用；

该如何方便用户使用网络呢，即怎样帮助用户使用网络？

1.用户需要知道网络资源所在的位置

2.网络上资源一定是在资源子网的主机上

3.资源子网上的主机，在通信子网中用IP地址表述

4.必须给出一个合理易用的网络主机描述的方法（对用户来讲）

描述网络上主机的位置数据链路层物理地址虚拟IP地址应用层的域名

解决通过应用进程的交互来实现特定网络应用的问题

应用层是计算机网络体系结构的最顶层，是设计和建立见算计网络的最终目的

1.1应用层结构

客户/服务器方式(C/S)

客户/服务器

客户和服务器是指通信中所涉及的两个应用进程
客户/服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系
客户是服务请求方，服务器是服务提供方
服务器总是处于运行等待状态，并等待客户的服务请求。服务器具有固定端口号(例如HTTP服务器的默认端口号为80)，而运行服务器的主机也具有固定的IP地址

基于C/S方式的应用服务通常是服务集中型的，即应用服务集在网络中比客户计算机少得多的服务器计算机上

由于一台服务器计算机要为多个客户机提供服务，在C/S应用中，常会出现服务器计算机跟不上众多客户机请求的情况

为此，在C/S应用中，常用计算机群集(或服务器场)构建一个强大的虚拟服务器

对等方式(P2P方式)

1.2域名系统

为方便网络用户，对网络的访问遍历，引入的一种主机位置的描述方法

1.域名构成：是一个字符串

2.域名系统作用

字符串描述的域名是给人用的，网络协议中用到主机地址是IP

涉及到了一个域名与IP地址的转换问题

如何通过域名获取到IP地址；域名系统负责完成这个任务

www.nefu.edu.cn

域名系统：是一个分布式数据库系统，记录着域名与IP地址的对应关系，当需要将域名转换成IP时，可以向域名数据库系统发出查询请求，并获得查询结果IP

为了让域名数据库系统更高效的工作，域名系统，按工作职责不同，设置了不同的域名数据库服务器，简称为域名服务器，根域名服务器，区域（顶级）域名服务器，权限域名服务器，本地域名服务器

3.域名解析工作过程

迭代方式解析递归方式解析

无论哪种方式，都要求助于根域名服务器

为此，为了减轻各域名服务器的工作负担，可以采用缓存的形式记录常用的域名与IP的映射关系；

www.nefu.edu.cn 域名字符串构成具有唯一性；不能同名；地址管理机构有专门的管理方案

1.3HTTP协议

1.HTTP协议负责传输网络中的由HTML语言描述的网络信息资源内容

2.HTTP语言：用于描述网络资源内容的（网页页面内容）

3.HTTP协议特点：

1）HTTP协议是无连接，无状态的协议

2）HTTP协议借助运输层TCP协议完成数据的传输

4.HTTP协议工作过程

http://www.nefu.edu.cn:80/jwc/index.jsp

URL:www.nefu.edu.cn:80/jwc/index.jsp统一资源定位符

1）从URL中提取域名 www.nefu.edu.cn

2）向本地域名服务器发出解析请求，解析 www.nefu.edu.cn，获得IP地址

3）本地主机向该IP地址发出TCP连接请求SYN=1

4）发出HTTP请求命令：Get

HTTP协议：用于传输HTML页面资源的协议 index.html

1.协议工作应用层：无连接，无状态的协议

2.协议借助于运输层TCP完成运输

3.协议工作过程：http://www.nefu.edu.cn:80/jwc/index.jsp

1）客户进程IE浏览器提取URL中域名 www.nefu.edu.cn

2）客户进程启动DNS查询请求 www.nefu.edu.cn 对应的IP地址

启动ARP地址解析协议，解析网关的地址，将请求内容交付给网关，网关要运行路由协议将请求转发到这个服务器 8.8.8.8

3）获取到IP地址后，TCP协议开始工作，向该IP地址发出连接建立请求SYN=1

4）发出HTTP的请求命令，Get 请求具体文件内容，发回查询结果

5）客户端浏览器进程负责解析HTML语言描述内容