计算机网络期末复习笔记（并不犯困版+大白话版）-第六章应用层

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前期理解：

协议在应用层占比很大，那么接下来主要学习的就是几个协议：DNS,HTTP,FTP,DHCP,SMTP,POP...

一、DNS （Domain Name System）

DNS是域名系统,是一个服务。

工作：众所周知我们上网访问的最终都是ip地址，dns负责把域名（xxxx.com）翻译成ip地址

信息：DNS默认端口53，既可以使用TCP也可以使用UDP

1.等级制度

注意：这里的根实际上是".",实际我们日常使用的时候省略了

例如：本来是"<www.huawei.com>."，但我们实际喜欢输的是"<www.huawei.com>"

2.dns服务器

有域名系统就有相应的域名服务器。

2.1 域名服务器分类

根域名服务器：最高层次，管理顶级域名服务器。
顶级域名服务器：管理在该服务器注册的二级域名。
权限域名服务器：负责一个"区"的域名解析。
本地域名服务器：主机发出的 DNS 请求首先到达的地方。

2.2 两种查询方式

递归查询：递推到最后拿到结果了，再按照走过的路一步一步返回

主机 → 本地域名服务器。本地域名服务器如果不知道，会替主机向其他服务器继续查，直到查到结果返回。(发出 1 条请求)
迭代查询：重复性工作->对于每一台服务器都有经过这样的工作：我知道我就返回给你，不知道的话告诉你能去找谁

本地域名服务器 → 根/顶级/权限服务器。被询问的服务器如果不知道，不帮着查，而是返回下一步应该去问谁的 IP，由本地域名服务器自己继续去问。

结论：在域名解析过程中，

主机向本地域名服务器一般采用递归查询；

本地域名服务器向外采用迭代查询。

2.3 高速缓存机制

每个域名服务器都有高速缓存，存放最近查过的映射记录，为了减少向外查询次数。

2.4 查看域名解析的命令：

nslookup 域名

二、FTP（File Transfer Protocol）文件传输协议

FTP实现文件的上传和下载

•双通道设计：FTP 的服务器进程由主进程和很多从属进程组成。

主进程，负责接受新的请求；从属进程，负责处理单个请求；分别使用两个 TCP 连接：

控制连接（端口 21）：整个会话期间一直保持打开，用于传输连接命令和参数。 ------ 为了连接

数据连接（端口 20）：只有在发生文件传输（上传/下载/列目录）时才临时建立，传输完毕后立即关闭。 ------ 为了传输

•交互访问：例如文件的存取权限。存取本身就是一个交互的过程

三、 HTTP（HyperText Transfer Protocol）超文本传输协议

1. HTTP 建立连接所需的时间 (RTT：round---trip time往返时延，我喜欢叫它往返时间)

分为两种情况：

非持续连接 (HTTP/1.0)：每下载一个对象（如网页、图片）就要单独建立一次 TCP 连接。

很好理解：
1. 大哥我要和你建立连接，使用一个rtt
2. 大哥，我想要你的自拍。使用一个rtt
3. 大哥，你自拍送到了，怎么这么慢。使用一个传输时间
  
  所以，
- 请求 1 个 HTML 页面所需时间 =
  
  2×RTT + 文档传输时间 (其中 1 个 RTT 用于 TCP 三次握手，1 个 RTT 用于 HTTP 请求和接收) 。
持续连接 (HTTP/1.1)：同一个 TCP 连接可以连续请求多个对象。
- 非流水线：客户收到前一个响应后，才能发下一个请求。除了已经建立的握手之外，自然就会增加 1×RTT 用于请求接受图片。
- 流水线：客户可以连续发送多个对象的请求，所有图片请求可以并入同一个 RTT 发出。

格式：面向文本，ASCII 码。

请求报文 开始行为请求行，包含方法（GET/POST等）、URL、版本；

这里的CRLF是换行的意思

响应报文 开始行为状态行，包含状态码（如 200 OK，404 Not Found）。

常见：

HTTP/1.1 202 Accepted 接受

HTTP/1.1 400 Bad Request 错误的请求

Http/1.1 404 Not Found 找不到

->啥意思：

•1xx 表示通知信息，如请求收到了或正在进行处理。

•2xx 表示成功，如接受或知道了。

•3xx 表示重定向，跳转到其他页面去了

•4xx 表示你的差错

•5xx 表示服务器爆了，无法处理你的请求
Cookie ：HTTP 是无状态的，Web 站点在服务器生成识别码，通过 HTTP 响应里的 Set-Cookie 发给客户端，后续客户端请求带上该 Cookie，从而实现用户状态跟踪。
控制字段 ：Connection: Close 代表不使用持续连接，在发送完后关闭 TCP 。

五、电子邮件系统

SMTP / POP3（Post Office Protocol v3） / IMAP（Internet Message Access Protocol）管理邮件用的 / MIME

发送协议 ：SMTP（端口 25，基于 TCP）。

注意：SMTP （Simple Mail Transfer Protocol）在发送方与接收方邮件服务器之间直接建立连接，不使用中间邮件服务器 。
读取协议 ：
- POP3：读取邮件后，服务器默认会删除该邮件（离线接收）。
- IMAP：联机协议，客户端的操作会与服务器上的邮件库进行同步更新。
MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions)：SMTP 只能传输 7 位 ASCII 码（纯文本）。

MIME 增加了新的邮件首部和编码方式（如 Base64 编码 ：将任意二进制数据转换为 7 位 ASCII 码，开销为 25%），目的是支持传输Multi多媒体文件和非英文字符。

六、 DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）动态主机配置协议

就是服务器给客服动态地提供 ip地址

协议机制 ：基于 UDP 协议，通过广播方式交互（客户端不知道 DHCP 服务器的 IP，服务器也不知道新客户端的 IP）。
工作：
1. 客户端发送 DHCPDISCOVER（发现）。 ------有吗
2. 服务端回复 DHCPOFFER（提供）。 ------有的，可以提供
3. 客户端发送 DHCPREQUEST（请求）。 ------是多少ip
4. 服务端回复 DHCPACK（确认），客户端正式获得 IP 地址。 ------IP是....
租用期更新 ：当租期到达 50% 时，客户端会向服务端发送 DHCPREQUEST 请求更新租期，若服务端同意则返回 DHCPACK 重新计时。

七、 SNMP（Simple Network Management Protocol)简单网络管理协议

核心组成：管理站（运行管理程序，SNMP 客户）和被管设备（运行代理程序，SNMP 服务器）。
操作与工作方式 ：
- 轮询：管理进程定时向代理发 get 报文读取状态（服务器端口 161）。
- 陷阱（Trap）：当设备发生严重异常事件时，代理主动向管理进程发送报告（客户端端口 162）。