《计算机网络 自顶向下方法》读书笔记 第2章 应用层

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《计算机网络 自顶向下方法》读书笔记 第2章 应用层

2024-07-14 11:32| 来源: 网络整理| 查看: 265

第2章 应用层 2.1应用层协议原理

1.应用程序体系结构由应用程序研发者设计,规定了如何在各种端系统上组织该应用程序。在选择应用程序体系结构时,应用程序研发者很可能利用现代网络应用程序中所使用的两种主流体系结构之一:客户-服务器体系结构或对等(P2P)体系结构。

2.在客户-服务器体系结构中,有一个总是打开的主机称为服务器,它服务于来自许多其他称为客户的主机的请求。

3.在P2P体系结构中,对位于数据中心的专用服务器有最小的(或者没有)依赖。相反,应用程序在尖端连接的主机之间使用直接通信,这些主机对被称为对等方。P2P体系结构的特性之一是自扩展性。例如,在一个P2P文件共享应用中,尽管每个对等方都由于请求文件产生工作负载,但每个对等方通过向其他对等方分发文件也为系统增加服务能力。

4.在多个端系统之间进行通信的程序称为进程。对每队通信进程,通常将这两个进程之一标识为客户,而另一个进程标识为服务器。在一对进程之间的通信会话场景中,发起通信(即在会话开始时发起与其他进程的联系)的进程被标识为客户,在会话开始时等待联系的进程是服务器。

5.进程通过一个被称为套接字(socket)的软件接口向网络发送报文和从网络接收报文。套接字是同一台主机内应用层与运输层之间的接口。由于该套接字是建立网络应用程序的可编程接口,因此套接字也称为应用程序和网络之间的应用程序编程接口(Application Programming Interface, API)。应用程序开发者可以控制套接字在应用层端的一切,但是对该套接字的运输层几乎没有控制权。应用程序开发者对运输层的控制仅限于选择运输层协议和设定运输层参数。

6.在一台主机上运行的进程为了向在另一台主机上运行的进程发送分组,接收进程需要有一个地址。为了标识该接收进程,需要定义两种信息:主机的地址;在目的主机中指定接收进程的标识符。IP地址用于指定目的地的主机地址。端口号用于指定运行在接收主机上的接收进程。

7.一个运输层协议能够为调用它的应用程序提供以下4种服务:

​ 可靠数据传输。如果一个协议提供了确保由应用程序的一端发送的数据正确、完全地交付给该应用程序的另一端这样的确保数据交付服务,就认为提供了可靠数据传输。当一个运输层协议不提供可靠数据传输是时,由发送进程发送的某些数据可能到达不了接收进程。这可能能被容忍丢失的应用所接受。如多媒体应用和交谈式音频/视频。

​ 吞吐量。运输层协议能够以某种特定的速率提供确保的可用吞吐量。具有吞吐量要求的应用程序被称为带宽敏感的应用。弹性应用能够根据当时可用的带框或多或少地利用可供使用的吞吐量。

​ 定时。运输层协议也能提供定时保证。如同具有吞吐量保证那样,定时保证能够以多种形式实现。例如,发送方注入进套接字中的每个比特到达接收方的套接字不迟于100ms。

​ 安全性。运输层协议能够为应用程序提供一种或多种安全性服务。例如,在发送主机中,运输协议能够加密由发送进程传输的所有数据,在接收主机中,运输层协议能够在将数据交付给接收进程之前解密这些数据。

8.因特网为应用程序提供两个运输层协议,即UDP和TCP。

​ TCP服务模型包括面向连接服务和可靠数据传输服务。

面向连接服务:在应用层数据报文开始流动之前,TCP让客户和服务器相互交换运输层控制信息。这个所谓的握手过程提醒客户和服务器,让它们为大量分组的到来做好准备。在握手阶段后,一个TCP连接就在两个进程的套接字之间建立了。这条连接是全双工的,即连接双方的进程可以在此连接上同时进行报文收发。当应用程序结束报文发送时,必须拆除该连接。 可靠数据传送服务:通信进程能够依靠TCP,无差错、按适当顺序交付所有发送的数据。当应用程序的一端将字节流传进套接字时,它能够依靠TCP将相同的字节流交付给接收方的套接字,而没有字节的丢失和冗余。

TCP协议还具有拥塞控制机制。当发送方和接收方之间的网络出现拥塞时,TCP的拥塞控制机制会抑制发送进程。

UDP是一种不提供不必要服务的轻量级运输协议,它仅提供最小服务。UDP是无连接的,因此在两个进程通信前没有握手过程。UDP协议提供一种不可靠数据传送服务,也就是说,当进程将一个报文发送进UDP套接字时,UDP协议并不保证该报文将到达接收进程。不仅如此,到达接收进程的报文也可能是乱序到达的。

9.应用层协议定义了运行在不同端系统上的应用程序进程如何相互传递报文。应用层协议定义了:

交换的报文类型,例如请求报文和响应报文。 各种报文类型的语法,如报文中的各个字段及这些字段是如何描述的。 字段的语义,即这些字段中的信息的含义。 确定一个进程何时以及如何发送报文,对报文进行响应的规则。 2.2 Web和HTTP

1.Web的应用层协议是超文本传输协议(HyperText Transfer Protocol, HTTP),它是Web的核心。

2.Web页面是由对象组成的。一个对象只是一个文件,诸如一个HTML文件、一个JPEG文件、一个Java小程序或一个视频片段这样的文件,且它们可以通过一个URL地址寻址,多数Web页面包含HTML基本文件以及几个引用对象。

3.每个URL地址由两部分组成:存放对象的服务器主机名和对象的路径名。

4.HTTP



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