应用层协议原理

应用程序体系结构

1. 客户-服务器结构
   • 数据中心：配备了大量的主机
2. P2P体系结构
   • 对位于数据中心的专有服务器有最小的(或者没有)依赖
   • 应用程序在间断连接的主机对之间使用直接通信，这些主机被称为对等方
   • 有自拓展性
   • 挑战
     • ISP友好：大多数住宅ISP(DSL和电缆ISP)，下载比上载多得多
     • 安全性：因为高度分布和开放
     • 激励：用户资源提供带宽、存储和计算资源

进程通信

• 进程通过套接字(socket)这个软件接口向网络发送报文和从网络接收报文
• 套接字是应用程序和网络之间的API，开发者可以完全控制应用层端，但对网络端控制权限仅限于：选择运输协议、设定几个运输层参数
• 进程寻址
  • 定义：主机的地址、在目的主机的接收进程的标识符
  • IP地址 + 端口号

选择运输层服务

四个维度考量

1. 可靠的数据传输
   • 分组在计算机网络中可能丢失(eg: 分组使路由器缓存溢出分组的某些比特损坏后可能被丢弃)
   • 敏感：文件传输、电子邮件、web文档、即时通讯(这个可以容忍吧)
   • 容忍丢失：多媒体应用
2. 吞吐量
   • 可用吞吐量：发送进程能向接受进程交付比特的速率
   • 有一些自适应编码技术可以根据当前可用带宽进行相应速率的编码
   • 带宽敏感：多媒体应用
   • 弹性应用：文件传输、电子邮件、web文档
3. 定时
   • 敏感：多媒体应用，即时通讯
   • 容忍高时延：件传输、电子邮件、web文档
4. 安全性
   • 运输层提供机密性、数据完整性和端点鉴别等服务

     Internet提供的运输服务，TCP&UDP

     TCP

     - 面向连接的服务：全双工的TCP连接
     - 可靠的数据传送服务：无差错，按照适当顺序交付所有发送的数据
     - 拥塞控制机制  -SSL(Secure Sockets Layers，安全套接字层)：TCP的加强，在应用层实现 ### UDP
     - 无连接
     - 不可靠：可能是乱序到达的，可能不到达
     - 没有拥塞控制机制，UDP的发送端可以以任意速率向网络层注入数据 ### Internet运输协议不提供的服务
     - 不提供任何定时或带宽保证
     

应用层协议

• 定义了：
  • 交换的报文类型，例如请求报文和相应报文
  • 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：这些字段中包含的信息的含义
  • 一个进程何时以及如何发送报文，对报文进行响应的规则

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HTTP

• Web的应用层协议是超文本传输协议
• RFC 1945
• RFC 2616