運輸層
- 運輸層爲相互通信的應用進程提供邏輯通信
- 運輸層的複用與端口的概念
- 無連接的UDP的特點
- 面向連接的TCP實現可靠傳輸的工作原理
運輸層向它上面的應用層提供端到端通信服務,它屬於面向通信部分的最高層,同時也是用戶功能中的最低層。
用戶數據報協議 UDP:
- UDP是無連接的,即發送數據之前不需要建立連接,因此減少了開銷和發送數據之前的延遲。
- UDP使用盡最大努力交付,即不保證可靠交付,同時也不使用流量控制和擁塞控制,因此主機不需要維持具有許多參數的、複雜的連接狀態表
- 由於UDP沒有擁塞控制,因此網絡出現的擁塞不會使源主機的發送速率降低。
- UDP是面向報文的
- UDP支持一對一、一對多、多對一和多對多的交互通信
- 用戶數據報只有8個字節的首部開銷
傳輸控制協議TCP:
- TCP是面向連接的運輸層協議
- 每一條TCP連接只能有兩個端點,即每一條TCP連接只能是點對點的。
- TCP提供可靠交付的服務。
- TCP提供全雙工通信。TCP允許通信雙方的應用進程在任何時候都能發送數據。
- 面向字節流。雖然應用程序和TCP的交互是一次一個數據塊,但TCP把應用程序交下來的數據看成是一連串無結構的字節流。
擁塞控制:
當網絡中出現太多的分組時,網絡的性能開始下降。這種情況稱爲擁塞。擁塞是分組交換網中一個非常重要的問題。如果網絡中的負載,即發送到網絡中的數據量超過了網絡的容量,即網絡中能處理的數據量,那麼在網絡中就可能發生擁塞。所謂擁塞控制就是防止過多的數據注入到網絡中,這樣可以使網絡中的路由器或鏈路不致過載。
應用層
客戶/服務器體系結構(Client/Server,C/S):
包括一個總是運行着的服務器程序和許多有時運行的客戶程序。客戶進程通過網絡向服務器進程請求服務,服務器進程可接受來自多個客戶進程的請求,並進行響應以提供服務,而客戶進程之間不直接通信。
對等體系結構(Peer-to-Peer,P2P):
沒有固定的服務請求者和服務提供者,分佈在網絡中的應用進程是對等的,被稱爲對等方(有時將運行對等方軟件的計算機也稱爲對等方)。對等方相互之間直接通信,每個對等方既是服務的請求者,又是服務的提供者。
P2P體系結構的最突出特性之一就是它的可擴展性。系統每增加一個對等方,不僅僅增加的服務的請求者,同時也增加了服務的提供者,系統性能不會因規模的增大而降低。另外,P2P體系結構具有成本上的優勢,因爲它通常不需要龐大的服務器設施和服務器寬帶。
應用層協議:定義運行在不同端系統上的應用進程間爲實現特定應用而互相通信的規則
- 交換的報文類型
- 各種報文類型的語法
- 字段的語義
- 進程何時、如何發送報文及對報文進行響應的規則
選擇運輸層協議:
運輸層向它上面的應用層提供端到端通信服務,應用層協議的報文需要利用運輸層協議提供的通信服務來傳輸。
因特網域名結構:
頂級域名:
- 國家頂級域名nTLD:採用ISO3166的規定
- 通用頂級域名gTLD:最常見的通用頂級域名有7個:com(公司企業)、net(網絡服務機構)、org(非營利性組織)、int(國際組織)、edu(美國教育機構)、gov(美國政府部門)、mil(美國軍事部門)
- 反向域arpa:用於反向域名解析,用於將IP地址反向解析爲域名
我國將二級域名劃分爲“類別域名”和“行政區域名”:
- 類別域名有7個:ac(科研機構)、com(工、商、金融等企業)、edu(教育機構)、gov(政府部門)、net(提供網絡服務的機構)、mil(軍事機構)、org(非營利性組織)
- 行政區域名34個,適用於我國的各省、自治區、直轄市。
域名服務器:
名字空間相關信息(其中最重要的就是域名和IP地址的映射關係)必須保存在計算機中,供所有其他應用查詢。DNS將域名信息分佈到叫作域名服務器的許多計算機上。DNS將整個名字空間劃分爲許多不相交的區,每個區的域名信息由一個權威域名服務器負責管理。
域名服務器可劃分爲以下4種類型:
- 根域名服務器:最高層次的域名服務器。根域名服務器並不直接管轄某個區的域名信息,但每個根域名服務器都知道所有的頂級域名服務器的域名及其IP地址。在因特網上共有13個不同IP地址的根域名服務器。根域名服務器通常並不直接對域名進行解析,而是返回該域名所屬頂級域名的頂級域名服務器的IP地址。
- 頂級域名服務器(TLD服務器):這些域名服務器負責管理在該頂級域名服務器註冊的所有二級域名。當收到DNS查詢請求時就給出相應的回答。
- 權威域名服務器:負責管理某個區的域名服務器。每一個主機的域名都必須在某個權威域名服務器處註冊登記。因此權威域名服務器知道其管轄的域名與IP地址的映射關係。
- 本地域名服務器:每一個因特網服務提供者ISP都可以擁有一個本地域名服務器,也稱爲默認域名服務器。
統一資源定位符URL:
格式:<協議>://<主機>:<端口>/<路徑>
超文本傳送協議HTTP:
定義了瀏覽器怎樣向萬維網文檔,以及萬維網服務器怎樣把萬維網文檔傳送給瀏覽器。
過程:
- 瀏覽器分析鏈接指向頁面的URL
- 瀏覽器向DNS請求解析的IP地址
- 域名系統DNS解析出服務器的IP地址
- 瀏覽器與服務器建立TCP連接
- 瀏覽器發出取文件命令
- 服務器給出響應,把文件發送給瀏覽器
- 釋放TCP連接
- 瀏覽器顯示文件內容