計算機網路 -- 應用層

Gh0st_1n_The_Shell發表於2021-09-12

本文參考資源:湖科大教書匠--計算機網路微課堂

客戶/伺服器方式(C/S方式)

  • 客戶和伺服器是指通訊中所涉及的兩個應用程式。

  • 客戶/伺服器方式所描述的是程式之間服務和被服務的關係

  • 客戶是服務請求方,伺服器是服務提供方。

  • 伺服器總是處於執行狀態,並等待客戶的服務請求。伺服器具有固定埠號(例如HTTP伺服器的預設埠號為80),而執行伺服器的主機也具有固定的IP地址

C/S方式是因特網上傳統的、同時也是最成熟的方式,很多我們熟悉的網路應用採用的都是C/S方式。包括全球資訊網WWW、電子郵件、檔案傳輸FTP等。

基於C/S方式的應用服務通常是服務集中型的,即應用服務集中在網路中比客戶計算機少得多的伺服器計算機上。

由於一臺伺服器計算機要為多個客戶機提供服務,在C/S應用中,常會出現伺服器計算機跟不上眾多客戶機請求的情況。為此,在C/S應用中,常用計算機群集(或伺服器場)構建一個大的虛擬伺服器。
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對等方式(P2P方式)

  • 在P2P方式中,沒有固定的服務請求者和服務提供者,分佈在網路邊緣各端系統中的應用程式是對等的,被稱為對等方。對等方相互之間直接通訊,每個對等方既是服務的請求者,又是服務的提供者。

  • 目前,在因特網上流行的P2P應用主要包括P2P檔案共享、即時通訊、P2P流媒體、分散式儲存等。

  • 基於P2P的應用是服務分散型的,因為服務不是集中在少數幾個伺服器計算機中,而是分散在大量對等計算機中,這些計算機並不為服務提供商所有,而是為個人控制的桌面計算機和膝上型電腦,它們通常位於住宅、校園和辦公室中。

  • P2P方式的最突出特性之一就是它的可擴充套件性。因為系統每増加一個對等方,不僅增加的是服務的請求者,同時也增加了服務的提供者,系統效能不會因規模的增大而降低。

  • P2P方式具有成本上的優勢,因為它通常不需要龐大的伺服器設施和伺服器帯寬。為了降低成本,服務提供商對於將P2P方式用於應用的興趣越來越大。
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動態主機配置協議DHCP

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DHCP工作過程

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DHCP中繼代理

為了不讓DHCP伺服器過多,所以設定中繼代理
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路由器收到DHCP發現報文會丟棄,所以無法直接獲取到IP,必須設定代理

域名系統DNS

  • 因特網採用層次樹狀結構的域名結構

  • 域名的結構由若干個分量組成,各分量之間用“點”隔開,分別代表不同級別的域名。
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  • 每一級的域名都由英文字母和數字組成,不超過63個字元,不區分大小寫字母。

  • 級別最低的域名寫在最左邊,而級別最高的頂級域名寫在最右邊。

  • 完整的域名不超過255個字元。

  • 域名系統既不規定一個域名需要包含多少個下級域名,也不規定每一級的域名代表什麼意思。

  • 各級域名由其上一級的域名管理機構管理,而最高的頂級域名則由因特網名稱與數字地址分配機構ICANN進行管理
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由於域名到IP地址的對映關係並不是永久不變,為保持快取記憶體中的內容正確,域名伺服器應為每項內容設定計時器並刪除超過合理時間的項(例如,每個專案只存放兩天)。

不但在本地域名伺服器中需要快取記憶體,在使用者主機中也很需要。許多使用者主機在啟動時從本地域名伺服器下載域名和P地址的全部資料庫,維護存放自己最近使用的域名的高速綬存,並且只在從快取中找不到域名時オ向域名伺服器查詢。同理,主機也需要保持快取記憶體中內容的正確性。

檔案傳輸協議FTP

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電子郵件

電子郵件系統採用客戶/伺服器方式。

電子郵件系統的三個主要組成構件:使用者代理,郵件伺服器,以及電子郵件所需的協議。

  • 使用者代理是使用者與電子郵件系統的介面,又稱為電子郵件客戶端軟體

    • 郵件伺服器是電子郵件系統的基礎設施。因特網上所有的ISP都有郵件伺服器,其功能是傳送和接收郵件,同時還要負責維護使用者的郵箱。

    • 協議包括郵件傳送協議(例如SMTP)和郵件讀取協議(例如POP3,IMAP)。
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簡單郵件傳送協議SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)的基本工作原理

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電子郵件的資訊格式

電子郵件的資訊格式並不是由SMTP定義的,而是在RFC822中單獨定義的。這個RFC文件已在2008年更新為RFC5322。

一個電子郵件有信封和內容兩部分。而內容又由首部和主體兩部分構成。
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黃色為必填項

SMTP協議只能傳送ASCI碼文字資料,不能傳送可執行檔案或其他的二進位制物件。

SMTP不能滿足傳送多媒體郎件(例如帶有圖片、音訊或視訊資料)的需要。並且許多其他非英語國家的文字(例如中文、俄文、甚至帶有重音符號的法文或德文)也無法用SMTP傳送。

為解決SMTP傳送非ASCI碼文字的問題,提出了多用途因特網郵件擴充套件MIME( Multipurpose
Internet Mail aExtensions)
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增加了5個新的郵件首部欄位,這些欄位提供了有關郵件主體的資訊。

定義了許多郵件內容的格式,對多媒體電子郵件的表示方法進行了標準化。

定義了傳送編碼,可對任何內容格式進行轉換,而不會被郵件系統改變。

郵件讀取

常用的郵件讀取協議有以下兩個

  • 郵局協議POP( Post Office Protocol),POP3是其第三個版本,是因特網正式標準。

非常簡單、功能有限的郵件讀取協議。使用者只能以下載並刪除方式就下載並保留方式從郵件伺服器下載郵件到使用者方計算機。不允許使用者在郎件伺服器上管理自己的郵件。(例如建立資料夾,對郵件進行分類管理等)。

  • 因特網郵件訪問協議IMAP( Internet Message Access
    Protocol),IMAP4是其第四個版本,目前還只是因特網建議標準。

功能比POP3強大的郵件讀取協議。使用者在自己的計算機上就可以操控郵件伺服器中的郵箱,就像在本地操控一樣,因此IMAP是一個聯機協議

基於全球資訊網的電子郵件

通過瀏覽器登入(提供使用者名稱和口令)郵件伺服器全球資訊網網站就可以撰寫、收發、閱讀和管理電子郵件。這種工作模式與IMAP很類似,不同的是使用者計算機無需安裝專門的使用者代理程式,只需要使用通用的全球資訊網瀏覽器。

郵件伺服器網站通常都提供非常強大和方便的郵件管理功能,使用者可以在郵件伺服器網站上管理和處理自己的郵件,而不需要將郵件下載到本地進行管理。
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全球資訊網WWW

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