計算機網絡 自頂向下方法 secondday(應用層)

一、文件傳輸協議:FTP

FTP和HTTP的區別,最顯著的就是FTP使用了兩個並行的TCP連接來傳輸文件,一個是控制連接,一個是數據連接

FTP服務器必須在整個會話期間保留用戶的狀態。

對每個進行中的用戶會話的狀態信息進行追蹤,大大限制了FTP同時維持的會話總數。

另一方面,HTTP是無狀態的,即不必對任何用戶狀態進行跟蹤。

二、因特網中的電子郵件

1.因特網電子郵件系統的三個重要組成部分:用戶代理user agent、郵件服務器mail server和簡單郵件傳輸協議SMTP

2.每個接收方例如Bob在某個郵件服務器上有一個郵箱。

3.如果Alice的郵件不能交付給Bob的郵件服務器,Alice的郵件服務器在一個報文隊列message queue中保持該報文並在以後嘗試再次發送。每隔一段時間就進行一次嘗試,如果一段時間後仍然不能成功,服務器就刪除該報文並以email的形式通知Alice。

三、SMTP

1.SMTP是因特網電子郵件應用的核心。

2.SMTP一般不使用中間服務器發送郵件,即使這兩個郵件服務器位於地球的兩端也是這樣。

四、SMTP和HTTP

1.HTTP從Web服務器到Web客戶;SMTP從郵件服務器到郵件服務器。

2.HTTP主要是一個拉協議,用戶使用HTTP從該服務器拉取這些信息;SMTP主要是一個推協議即發送郵件服務器把文件推向接收郵件服務器。

3.SMTP要求每個報文使用7比特ASCII碼格式,如果信息包含非7比特ASCII字符或二進制數據,則該報文必須按照7比特ASCII碼進行編碼。

4.HTTP把每個對象封裝到它自己的HTTP響應報文中;SMTP則把所有的報文對象放在一個報文之中。

五、郵件訪問協議

1.POP3

POP3按照三個階段進行工作:特許、事務處理以及更新。

特許階段:用戶發送用戶名和口令以鑑別用戶;

事務處理:用戶取回報文,同時還能對報文做出刪除標記,以及獲取郵件的統計信息;

更新:目的是結束POP3會話,這時,郵件服務器會刪除被標記的報文。

2.IMAP

3.基於Web的電子郵件

六、DNS:因特網的目錄服務

1.主機的一種標識方法是用它的主機名。

2.主機也可以使用所謂IP地址進行標識。

七、DNS提供的服務

1.能進行主機名到IP地址轉換的目錄服務,這就是域名系統Domain Name System,DNS的主要任務。

2.DNS是①一個由分層的DNS服務器實現的分佈式數據庫;②一個使得主機能查詢分佈式數據庫的應用層協議。

3.DNS運行在UDP之上,使用53號端口。

4.DNS通常是由其他應用層協議所使用的,包括HTTP、SMTP和FTP,將用戶提供的主機名解析爲IP地址。

5.除了進行主機名到IP地址的轉換外,DNS還提供了一些重要的服務:

主機別名、郵件服務器別名、負載分配。

八、DNS工作機理概述

DNS是一個在因特網上實現分佈式數據庫的精彩範例。

1.爲了處理擴展性問題,DNS使用了大量的DNS服務器,它們以層次的方式組織,並且分佈在全世界範圍內。

根DNS服務器、頂級域服務器、權威DNS服務器。


舉個例子:

根DNS服務器下分com DNS服務器、org DNS服務器、edu DNS服務器;

com下有yahoo.com和amazon.com服務器;org下有pbs.org服務器;edu下有poly.edu和umass.edu服務器。


2.還有一類重要的DNS,稱爲本地DNS服務器。一個本地DNS服務器嚴格來說不屬於該服務器的層次結構,但它對DNS層次結構是重要的。

3.DNS系統還具有一個非常重要的特色:DNS緩存(DNS caching)。(可以和HTTP的Web緩存進行對比,發現是非常相似的)

九、DNS記錄和報文

1.共同實現DNS分佈式數據庫的所有DNS服務器存儲了資源記錄RR,RR記錄了主機名到IP地址的映射。

2.RR是一個4元組(Name,Value,Type,TTL):

TTL是該條記錄的生存時間,它決定了資源記錄應當從緩存中刪除的時間。

Name和Value取決於Type:

  • 如果Type=A,則Name是主機名,Value是該主機名對應的IP地址;(relay1.bar.foo.com,145.37.93.126,A)
  • 如果Type=NS,則Name是個域,Value是個知道如何獲得該域中主機IP地址的權威DNS服務器的主機名;(foo.com,dns.foo.com,NS)
  • 如果Type=CNAME,則Value是別名爲Name的主機對應的規範主機名;(foo.com,relay1.bar.foo.com,CNAME)
  • 如果Type=MX,則Value是個別名爲Name的郵件服務器的規範主機名;(foo.com,mail.bar.foo.com,MX)

3.DNS報文

十、P2P應用

使用P2P體系結構,對總是打開的基礎設施服務器有最小的(或者沒有)依賴。

1.CS體系結構的分發時間:考慮服務器上載時間和客戶下載時間

  • 服務器向N個對等方傳輸文件的一個副本,因此需要傳遞NF比特。該服務器的上載效率是us,則分發時間是NF/us;
  • dmin表示最小的對等方的下載速率,因此最小分發時間爲F/dmin;

Dcs≥max{NF/us,F/dmin}

2.P2P體系結構的分發時間:

  • 分發的開始,必須至少發一次,因此最小分發時間是F/us;
  • 與CS相同,最小分發時間是F/dmin;
  • 最後,觀察到系統整體的上載能力等於服務器的上載速率加上每個單獨的對等方的上載速率,即utotal=us+u1+...+uN。因此最小分發時間是NF/utotal;

Dp2p≥max{F/us,F/dmin,NF/utotal}

3.比較兩個分發時間,可以解釋具有P2P體系結構的應用程序是自擴展的的成因是:對等方除了是比特的消費者外還是它們的分發者。

4.BitTorrent:將文件分成若干個塊。

5.最稀缺優先:優先選擇數量最少的塊進行存儲。

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