1.应用层的功能

1.文件传输、访问和管理：FTP

2.电子邮件：SMTP、POP3

3.虚拟终端：HTTP

4.查询服务和远程作业登录：DNS

2.网络应用模型

2.1.客户/服务器模型（C/S）

1.服务器：提供计算服务的设备

①永久提供服务（不间断，一直有效）

②永久性访问地址/域名（地址不变）

2.客户机：请求计算服务的设备

①使用服务器提供的服务

②间歇性接入网络

③可能使用动态IP地址（地址可能会变）

④不与其他客户机直接通信（客户机与服务器通信，服务器再与目的主机通信）

3.应用：Web、FTP、远程登陆、电子邮件

2.2.P2P模型（peer to peer）

1.不存在永远在线的服务器（C/S服务器永远有效）

2.每个主机既可以提供服务，也可以请求服务（C/S客户机只能请求服务）

3.任意端系统/节点之间可以直接通信（C/S客户机和服务器直接通信，客户机间不能直接通信）

4.节点间接性接入网络（C/S同）

5.可能使用动态IP地址（C/S同）

6.可扩展性好（大量主机涌入时，还能服务。但C/S只能接收一定量主机）

7.健壮性强（单个结点失效不影响其他结点。但C/S服务器坏了全部瘫痪）

3.DNS系统

端口号：53，基于C/S

3.1.域名服务器

1.根域名服务器：最高层次的域名服务器，知道所有顶级域名服务器的及其对应的IP地址

2.顶级域名服务器：管理在该顶级域名服务器注册的所有二级域名

3.权限域名服务器：负责一个区的域名服务器。（例如：abc.com和y.abc.com属于com顶级域名服务器的两个不同的区，两者等级相等，每个权限域名服务器只能负责一个区，因此，需要需要两个权限域名服务器）

4.本地域名服务器：当主机发出DNS查询请求时，将查询报文发送给本地域名服务器

访问顺序4→1→2→3

3.2.域名解析过程

1.递归查询（靠别人）：

①主机向本地域名服务器发出DNS请求报文（查询y.abc.com的IP地址）

②本地域名接到请求后查询本地缓存，若查询不到，则作为客户，向根域名服务器查询（本地域名服务器查找___.xyz.com，查找不到，向根域名服务器查询）

③根域名服务器接到请求后，若查询不到，则作为客户，向顶级域名服务器查询（根域名服务器收到后，向com顶级域名服务器查询，即___.com）

④顶级域名服务器接到请求后，若查询不到，则作为客户，向权限域名服务器查询（com顶级域名服务器收到后，向abc.com权限域名服务器查询，即___.abc.com)

⑤权限域名服务器接到请求后，找到后，逐步返回给客户（abc.com权限域名服务器收到后，查找y.abc.com的IP地址，然后将其返回给com顶级域名服务器，com顶级域名服务器再将其返回给根域名服务器，根域名地址再将其返回给本地域名服务器，最后本地域名服务器将其返回给主机）

2.迭代查询（靠自己）：递归和迭代相结合的方式

①主机向本地域名服务器发出DNS请求报文（查询y.abc.com的IP地址）

②本地域名服务器收到后，向根域名服务器查询，根域名服务器告诉它应该找com域名服务器

及com顶级域名服务器的ip地址

③本地域名服务器向com顶级域名服务器查询，顶级域名服务器告诉它应该找abc.com权限域名服务器及abc.com权限域名服务器的ip地址

③本地域名服务器向abc.com权限域名服务器查询，权限域名服务器告诉它y.abc.com的IP地址

④本地域名服务器将y.abc.com的IP地址返回给主机

3.DNS高速缓存：每次DNS域名服务器收到DNS查询结果时，将其缓存在DNS高速缓存中，下次查询相同域名时，直接返回该结果，过一段时间会丢弃（本地域名服务器和主机都有）若查询y.abc.com，且高速缓存中有com顶级域名服务器的地址，则可以直接查询com顶级域名服务器，而跳过向根域名服务器查询com顶级域名服务器这一步）

4.FTP

基于C/S，数据连接端口号20，控制连接端口号21

1.使用TCP实现可靠传输

2.FTP分为一个主进程和若干个从属进程

主进程：负责接收新的请求，为新请求分配相应的从属进程处理

从属进程：处理单个请求，处理完之后等待接收下一个请求

3.控制连接：传送请求；在整个会话期间内保持开启状态，端口号21

数据连接：传送数据；收到传输请求后创建，传输完毕后关闭，端口号20（仅保持一会儿）

数据连接的端口号并不一定是20：

主动传输，端口号20

被动传输，端口号由主机和服务器协商

5.电子邮件

5.1.电子邮件格式

地址格式：用户名@邮箱所在主机的域名

5.2.电子邮件系统组成结构

1.用户代理：用户和电子邮件系统的接口

2.邮件服务器：发送和接收邮件

3.协议：发送邮件：SMTP。发送方到发送方邮件服务器，发送方邮件服务器到接收方邮件服务器

接收邮件POP3、IMAP：接收方邮件服务器到接收方

5.3.SMTP和MIME

5.3.1.SMTP

1.规定两个SMTP进程之间如何交换信息

2.SMTP客户：发送邮件的SMTP。包括发送方和发送方服务器

SMTP服务器：接收邮件的进程

3.TCP连接，端口号25，基于C/S

4.三个阶段：连接建立→邮件传送→连接释放

5.3.2.MIME

使电子邮件可以支持多种格式（声音、图像和不同语言）的传输

5.4.POP3、IMAP和基于万维网

5.4.1.POP3

1.TCP连接，端口号110，基于C/S

2.两种工作方式：

①下载并删除：邮件一旦读取，就从邮件服务器删除

②下载并保留：邮件读取后，还能保存在邮件服务器

5.4.2.IMAP

1.允许用户仅获取邮件的首部（摘要、邮件发送方）

2.允许用户在不同地方使用不同计算机处理邮件

5.4.3.基于万维网

用户代理和邮件服务器之间的协议改为采用HTTP，但是邮件服务器之间的协议仍是SMTP

6.万维网和HTTP

6.1.万维网

1.URL唯一标识一个资源：<协议>://<主机>:<端口>/<路径>

协议：HTTP，FTP

主机：域名，IP地址

2.HTTP：使用TCP连接进行可靠传输，应用层协议

3.HTML：对页面上的各种信息进行描述

4.基于C/S

6.2.HTTP

1.HTTP报文面向文本，报文中的每个字段都是ASCII码

2.服务器不断监听TCP的端口80

6.2.1.HTTP运行过程

1.浏览器分析URL

2.浏览器向DNS请求解析IP地址

3.DNS解析出IP地址

4.浏览器和服务器建立TCP连接

5.浏览器发出取文件命令

6.服务器响应

7.释放TCP

8.浏览器显示

6.2.2.HTTP的特点

1.无状态：同一个客户第二次访问同一个服务器上的页面时，服务器的响应和第一次访问一样

cookie：存储在用户主机，能够识别用户，并追踪用户活动。例如：记录访问记录

2.HTTP本身无连接：在使用前不需要建立连接

非持久连接：每个网页元素的对象都需要单独建立一次TCP连接，即需要两个RTT

持久连接：在建立TCP连接后，双方可以继续使用该TCP连接传输

①非流水线式（类似停止-等待）：一次只能进行一个对象的传输

②流水线式（类似后退N帧或者选择重传）：一次可以传输多个对象