應用層

網絡應用體系結構：

• 客戶機/服務器結構（C/S）
• 點對點結構（P2P）
• 混合結構（Hybrid）

網絡應用的基礎：進程間通信
不同主機上的進程間通過消息交換進行通信
進程間通信利用Socket發送/接受消息實現
進程的標識符：IP地址 + 端口號

網絡應用需遵循應用層協議
應用層協議內容：消息的類型、消息的語法/格式、字段的語義、規則

網絡應用對傳輸服務的需求：

• 數據丟失/可靠性
• 時間/延遲
• 帶寬

Application	Data loss	Bandwidth	Time Sensetive
file transter	no loss	elestic	no
e-mail	no loss	elestic	no
web document	no loss	elestic	no
real-time audio/video	loss torelant	audio: 5kbps - 1Mbps video: 10kbps - 5Mbps	yes, 100's msec
stored audio/video	loss torelant	the same as above	yes, few msec
interactive games	loss torelant	few 5kbps up	yes, 100's msec
instant messaging	no los	elestic	yes and no

Internet提供的傳輸服務

• TCP服務
  面向連接、可靠的傳輸、流量控制、擁塞控制
  不提供時間/延遲保障、不提供最小帶寬保障
• UDP服務
  無連接、不可靠的數據傳輸
  不提供可靠性保障、流量控制、擁塞控制、延遲保障、帶寬保障

Web應用

• 網頁包含多個對象
• 對象的尋址：URL（統一資源定位器）
• C/S結構
• HTTP協議
  使用TCP傳輸服務
  無狀態

HTTP連接

• 非持久性連接（HTTP 1.0）
• 持久性連接（HTTP 1.1）
  • 無流水的的持久性連接
  • 帶有流水機制的持久性連接（HTTP 1.1的默認選項）

RTT：從客戶端發送一個很小的數據包到服務器並返回所經歷的時間

響應時間：

• 發起、建立TCP連接：1個RTT
• 發送HTTP請求消息到HTTP響應消息的前幾個字節到達：1個RTT
• 響應消息中所含的文件/對象傳輸時間

HTTP協議消息

• 請求消息
  

  ASCII：人工可讀

• 響應消息

Cookie技術

• 解決HTTP無狀態的問題
• 組件：
  HTTP請求消息cookie頭部行
  HTTP響應消息cookie頭部行
  保存在客戶端主機上的cookie文件，由瀏覽器管理
  Web服務器端的後臺數據庫
• 用途：
  身份認證
  購物車
  購物車
  Web e-mail
  ...
• 具有隱私問題

Web緩存/代理服務器技術

優點：

• 縮短客戶請求的響應時間
• 減少機構/組織的流量
• 在大範圍內組織有效的內容分發

E-mail應用

構成組件：

• 郵件客戶端
• 郵件服務器
• SMTP協議
  • 使用TCP傳輸服務
  • 使用持久性連接
  • 端口25
  • 命令/響應交互模式
  • 消息只能包含7位ASCII碼
  • SMTP服務器利用CRLF.CRLF確定消息的結束

SMTP協議 VS HTTP協議

• HTTP：拉式
• SMTP：推式
• 都使用命令/響應交互模式
• 命令/狀態代碼都是ASCII碼
• HTTP：每個對象封裝在獨立的響應消息中
• SMTP：多個對象封裝在多個部分構成的消息中

MIME：多媒體郵件擴展
郵件傳輸/交換協議：SMTP
郵件訪問協議：POP、IMAP、HTTP

DNS：域名解析系統

• 多層命令服務器構成的分佈式數據庫
• 應用層協議

DNS服務

• 域名向IP地址的翻譯
• 主機別名
• 郵件服務器別名
• 負載均衡：Web服務器

DNS查詢模式

• 迭代查詢

  
  

• 遞歸查詢

  
  
  

  DNS消息記錄格式：name、value、type、ttl

	A	NS	CNAME	MX
Name	主機域名	域	某一真實域名的別名
Value	IP地址	該域權威域名解析服務器的主機域名	真實域名	與name對應的郵件服務器

DNS消息格式：

P2P應用

純P2P構架

• 沒有服務器
• 任意端系統之間直接通信
• 節點階段性接入Internet
• 節點可能更換IP地址

文件分發

• C/S架構：
• P2P架構：

P2P系統的索引：信息到節點位置（IP地址+端口號）的映射

• 集中式索引：單點失效問題、性能瓶頸、版權問題
• 洪泛式查詢
  • 完全分佈式架構
• 層次式覆蓋網絡
  • 節點與超級節點間維持TCP連接
  • 某些超級節點對之間維持TCP連接

  • 超級節點負責跟蹤子節點的內容