B站視頻：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)微課堂（有字幕無背景音樂版）
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目錄

• 6.1、應(yīng)用層概述
• 6.2、客戶/服務(wù)器方式（C/S方式）和對(duì)等方式（P2P方式）
• • 概念
  • 客戶/服務(wù)器方式（C/S方式）
  • 對(duì)等方式（P2P方式）
  • 總結(jié)
• 6.3、動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP
• • 概念
  • DHCP的作用
  • DHCP的工作過程
  • DHCP中繼代理
  • 總結(jié)
• 6.4、域名系統(tǒng)DNS
• • 概述
  • 域名解析過程
  • 總結(jié)
• 6.5、文件傳送協(xié)議FTP
• • 概念
  • 文件傳送協(xié)議FTP的應(yīng)用
  • FTP基本工作原理
  • 總結(jié)
• 6.6、電子郵件
• • 概念
  • 郵件發(fā)送和接收過程
  • 簡(jiǎn)單郵件傳送協(xié)議SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）的基本工作原理
  • 電子郵件的信息格式
  • 郵件讀取
  • 基于萬維網(wǎng)的電子郵件
  • 總結(jié)
• 6.7、萬維網(wǎng)WWW
• • 概念
  • 超文本傳輸協(xié)議HTTP（Hyper Transfer Protocol）
  • • 概念和傳輸過程
    • HTTP報(bào)文格式
    • 使用Cookie在服務(wù)器上記錄用戶信息
    • 萬維網(wǎng)緩存與代理服務(wù)器
  • 總結(jié)

6.1、應(yīng)用層概述

我們?cè)跒g覽器的地址中輸入某個(gè)網(wǎng)站的域名后，就可以訪問該網(wǎng)站的內(nèi)容，這個(gè)就是萬維網(wǎng)WWW應(yīng)用，其相關(guān)的應(yīng)用層協(xié)議為超文本傳送協(xié)議HTTP

用戶在瀏覽器地址欄中輸入的是“見名知意”的域名，而TCP/IP的網(wǎng)際層使用IP地址來表示目的主機(jī)，從域名到IP地址的裝轉(zhuǎn)換，由屬于應(yīng)用層范疇的域名系統(tǒng)DNS，在后臺(tái)幫用戶完成

常見的應(yīng)用

總結(jié)

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6.2、客戶/服務(wù)器方式（C/S方式）和對(duì)等方式（P2P方式）

概念

客戶/服務(wù)器方式（C/S方式）

對(duì)等方式（P2P方式）

總結(jié)

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6.3、動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP

概念

• 互聯(lián)網(wǎng)廣泛使用的動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議 DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) 提供了即插即用連網(wǎng) (plug-and-play networking) 的機(jī)制。
• 這種機(jī)制允許一臺(tái)計(jì)算機(jī)加入新的網(wǎng)絡(luò)和獲取 IP 地址，而不用手工配置。

DHCP的作用

在之前，如果要正常訪問Web服務(wù)器，需要該主機(jī)手動(dòng)配置網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)配置信息

如果主機(jī)數(shù)很多，就工作量大，容易出錯(cuò)

如果我們給網(wǎng)絡(luò)中添加一臺(tái)DHCP服務(wù)器

DHCP的工作過程

DHCP 使用客戶 - 服務(wù)器方式

• 需要 IP 地址的主機(jī)在啟動(dòng)時(shí)就向 DHCP 服務(wù)器廣播發(fā)送發(fā)現(xiàn)報(bào)文
  （DHCP DISCOVER），這時(shí)該主機(jī)就成為 DHCP 客戶。
• 本地網(wǎng)絡(luò)上所有主機(jī)都能收到此廣播報(bào)文，但只有 DHCP 服務(wù)器才回答此廣播報(bào)文。
• DHCP 服務(wù)器先在其數(shù)據(jù)庫中查找該計(jì)算機(jī)的配置信息。若找到，則返回找到的信息。若找不到，則從服務(wù)器的 IP 地址池 (address pool) 中取一個(gè)地址分配給該計(jì)算機(jī)。DHCP服務(wù)器的回答報(bào)文叫做提供報(bào)文（DHCP OFFER）。

DHCP 工作方式

• DHCP 使用客戶-服務(wù)器方式，采用請(qǐng)求/應(yīng)答方式工作。
• DHCP 基于 UDP 工作（DHCP報(bào)文在運(yùn)輸層會(huì)被封裝成為UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)），DHCP 服務(wù)器運(yùn)行在 67 號(hào)端口， DHCP客戶運(yùn)行在 68 號(hào)端口。

DHCP交互過程

DHCP客戶端將廣播發(fā)送DHCP發(fā)現(xiàn)報(bào)文（DHCP DISCOVER）

• 事務(wù)ID
• DHCP客戶端的MAC地址

封裝該報(bào)文的IP數(shù)據(jù)報(bào)的源IP地址為0.0.0.0，這是因?yàn)橹鳈C(jī)目前還未分配到IP地址，因此使用該地址代替

目的IP地址為廣播地址255.255.255.255，之所以廣播發(fā)送，是因?yàn)橹鳈C(jī)現(xiàn)在并不知道網(wǎng)絡(luò)中有哪幾個(gè)DHCP服務(wù)器。它們的IP地址各是什么

DHCP服務(wù)器收到DHCP發(fā)現(xiàn)報(bào)文后，根據(jù)其中封裝的DHCP客戶端的MAC地址來查找自己的數(shù)據(jù)庫，如果查到匹配信息，則使用這些配置信息來構(gòu)建并發(fā)送DHCP提供報(bào)文，如果沒有則采用默認(rèn)配置信息來構(gòu)建報(bào)文并發(fā)送

DHCP服務(wù)端將廣播發(fā)送DHCP提供報(bào)文（DHCP OFFER）

• 事務(wù)ID：DHCP客戶端會(huì)與之前DHCP發(fā)現(xiàn)報(bào)文的事務(wù)ID做對(duì)比，來判斷該DHCP提供報(bào)文是否是自己的
• 配置信息：
  • IP地址：DHCP服務(wù)器從自己的IP地址池中挑選待租用給主機(jī)的IP地址（使用ARP來確保所選IP地址未被網(wǎng)絡(luò)中其他主機(jī)占用）
  • 子網(wǎng)掩碼
  • 地址租期
  • 默認(rèn)網(wǎng)關(guān)
  • DNS服務(wù)器

源IP地址：發(fā)送DHCP提供報(bào)文的DHCP服務(wù)器的IP

目的地址：因?yàn)槟康闹鳈C(jī)還沒分配到IP，所以使用廣播地址

在本例中，DHCP客戶會(huì)收到兩個(gè)DHCP服務(wù)器發(fā)來的DHCP提供報(bào)文，DHCP客戶從中選擇一個(gè)，一般選擇先到的，并向所選擇的DHCP服務(wù)器發(fā)送DHCP請(qǐng)求報(bào)文

DHCP客戶端將廣播發(fā)送DHCP請(qǐng)求報(bào)文（DHCP REQUEST）

• 事務(wù)ID
• DHCP客戶端的MAC地址
• 接收的租約中的IP地址
• 提供此租約的DHCP服務(wù)器端的IP地址

源地址：0.0.0.0，因?yàn)榇藭r(shí)DHCP客戶才從多個(gè)DHCP服務(wù)器中挑選一個(gè)作為自己的DHCP服務(wù)器。它首先要征得該服務(wù)器的同意，之后才能正式使用向該DHCP服務(wù)器租用的IP地址

目的地址：廣播地址，這樣可以一次性向所有DHCP服務(wù)器發(fā)送DHCP請(qǐng)求報(bào)文，來告知它們是否請(qǐng)求它們作為自己的DHCP服務(wù)器

在本例中，假設(shè)DHCP客戶端選擇DHCP服務(wù)器1作為自己的DHCP服務(wù)器，DHCP服務(wù)器1接受該請(qǐng)求，于是DHCP服務(wù)器1給DHCP客戶端發(fā)送DHCP確認(rèn)報(bào)文

源地址：DHCP服務(wù)器1的IP地址

目的地址：廣播地址

DHCP客戶收到該報(bào)文后就可以使用租用的IP地址

在使用前還會(huì)進(jìn)行ARP檢測(cè)

剩下流程圖示

DHCP中繼代理

下圖的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械母髦鳈C(jī)是否可以通過DHCP來自動(dòng)獲取到網(wǎng)絡(luò)配置？

使用DHCP中繼代理是因?yàn)槲覀儾挥媒o每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上都設(shè)置一個(gè)DHCP服務(wù)器，這樣會(huì)使DHCP服務(wù)器的數(shù)量太多

總結(jié)

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6.4、域名系統(tǒng)DNS

概述

域名相比IP地址更容易記憶

因特網(wǎng)是否可以只使用一臺(tái)DNS服務(wù)器？

不行

名稱相同的域名其等級(jí)未必相同

域名解析過程

總結(jié)

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6.5、文件傳送協(xié)議FTP

概念

文件傳送協(xié)議FTP的應(yīng)用

FTP采用C/S方式（客戶/服務(wù)器方式）

FTP客戶計(jì)算機(jī)可將各種類型的文件上傳到FTP服務(wù)器計(jì)算機(jī)

FTP客戶計(jì)算機(jī)也可以從FTP服務(wù)器計(jì)算機(jī)下載文件

FTP基本工作原理

FTP服務(wù)器監(jiān)聽熟知端口（端口號(hào)為 21），使客戶進(jìn)程能夠連接上。

FTP客戶隨機(jī)選擇一個(gè)臨時(shí)端口號(hào)與其建立TCP連接，這條TCP連接用于FTP客戶與服務(wù)器之間傳送FTP的相關(guān)控制命令（這條連接是FTP客戶與服務(wù)器之間的命令通道）

下圖為建立數(shù)據(jù)通道的TCP連接

FTP服務(wù)器使用自己的熟知端口號(hào)20與其建立TCP連接，這條TCP連接用于FTP客戶與服務(wù)器之間傳送文件

上面例子是主動(dòng)模式：建立數(shù)據(jù)通道時(shí)，FTP服務(wù)器主動(dòng)連接FTP客戶

下圖實(shí)例為被動(dòng)模式

兩種模式對(duì)比

注意兩種模式都是

控制連接在整個(gè)會(huì)話期間保持打開狀態(tài)

數(shù)據(jù)連接傳輸完畢后就關(guān)閉

總結(jié)

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6.6、電子郵件

概念

郵件發(fā)送和接收過程

簡(jiǎn)單郵件傳送協(xié)議SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）的基本工作原理

電子郵件的信息格式

郵件讀取

基于萬維網(wǎng)的電子郵件

總結(jié)

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6.7、萬維網(wǎng)WWW

概念

概述

• 萬維網(wǎng) WWW (World Wide Web) 并非某種特殊的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。
• 萬維網(wǎng)是一個(gè)大規(guī)模的、聯(lián)機(jī)式的信息儲(chǔ)藏所。
• 萬維網(wǎng)用鏈接的方法能非常方便地從互聯(lián)網(wǎng)上的一個(gè)站點(diǎn)訪問另一個(gè)站點(diǎn)，從而主動(dòng)地按需獲取豐富的信息。
  
• 這種訪問方式稱為“鏈接”。

萬維網(wǎng)的工作方式

• 萬維網(wǎng)以客戶 - 服務(wù)器方式工作。
• 瀏覽器就是在用戶計(jì)算機(jī)上的萬維網(wǎng)客戶程序。萬維網(wǎng)文檔所駐留的計(jì)算機(jī)則運(yùn)行服務(wù)器程序，因此這個(gè)計(jì)算機(jī)也稱為萬維網(wǎng)服務(wù)器。
• 客戶程序向服務(wù)器程序發(fā)出請(qǐng)求，服務(wù)器程序向客戶程序送回客戶所要的萬維網(wǎng)文檔。
• 在一個(gè)客戶程序主窗口上顯示出的萬維網(wǎng)文檔稱為頁面 (page)。

萬維網(wǎng)應(yīng)用舉例

訪問網(wǎng)頁

怎樣標(biāo)志分布在整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)上的萬維網(wǎng)文檔？

萬維網(wǎng)的文檔

超文本傳輸協(xié)議HTTP（Hyper Transfer Protocol）

概念和傳輸過程

• 在萬維網(wǎng)客戶程序與萬維網(wǎng)服務(wù)器程序之間進(jìn)行交互所使用的協(xié)議，是超文本傳送協(xié)議 HTTP (HyperText Transfer Protocol)。
• HTTP 是一個(gè)應(yīng)用層協(xié)議，它使用 TCP 連接進(jìn)行可靠的傳送。

• 每個(gè)萬維網(wǎng)網(wǎng)點(diǎn)都有一個(gè)服務(wù)器進(jìn)程，它不斷地監(jiān)聽 TCP 的端口 80，以便發(fā)現(xiàn)是否有瀏覽器向它發(fā)出連接建立請(qǐng)求。
• 一旦監(jiān)聽到連接建立請(qǐng)求并建立了 TCP 連接之后，瀏覽器就向萬維網(wǎng)服務(wù)器發(fā)出瀏覽某個(gè)頁面的請(qǐng)求，服務(wù)器接著就返回所請(qǐng)求的頁面作為響應(yīng)。
• 最后，TCP 連接就被釋放了。

HTTP報(bào)文格式

HTTP請(qǐng)求報(bào)文格式

HTTP響應(yīng)報(bào)文格式

使用Cookie在服務(wù)器上記錄用戶信息

萬維網(wǎng)緩存與代理服務(wù)器

如果該請(qǐng)求有緩存

如果該請(qǐng)求沒有緩存

若WEb緩存的命中率比較高

則會(huì)大大減小了該鏈路上的通信量，因而減少了訪問因特網(wǎng)的時(shí)延

假設(shè)原始服務(wù)器的文檔被更改，這樣代理服務(wù)器的文檔就不是最新的

所以原始服務(wù)器通常會(huì)為每個(gè)響應(yīng)的對(duì)象設(shè)定一個(gè)修改時(shí)間字段和一個(gè)有效日期字段

若未過期

若過期并且代理服務(wù)器的文檔和原始服務(wù)器的文檔一致，原始服務(wù)器則給代理服務(wù)器發(fā)送不包含實(shí)體主體的響應(yīng)

若過期并且代理服務(wù)器的文檔和原始服務(wù)器的文檔不一致，原始服務(wù)器則給代理服務(wù)器發(fā)送封裝有該文檔的響應(yīng)報(bào)文

總結(jié)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的计算机网络第6章（应用层）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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