1、网络应用程序体系结构
(1)客户端/服务器(C/S)体系结构:
客户端/服务器(C/S)应用程序:
Web浏览器与Web服务器:当您使用Web浏览器(客户端)访问网站时,浏览器向远程Web服务器(服务器)发送请求,服务器响应并发送网页内容。这是典型的C/S体系结构。
电子邮件客户端和电子邮件服务器:您的电子邮件客户端(如Outlook、Gmail)通过与电子邮件服务器通信来接收和发送电子邮件。服务器存储和管理电子邮件,客户端负责显示和处理它们。
文件传输协议(FTP):FTP客户端用于上传和下载文件到FTP服务器。客户端发送命令以管理文件,而服务器负责存储和维护文件。
数据库管理系统(DBMS):客户端应用程序与数据库服务器通信,以检索和存储数据。例如,SQL客户端可以与数据库服务器进行查询和数据更新。
(2)对等网络(P2P)体系结构:
对等网络(P2P)应用程序:
BitTorrent:BitTorrent协议允许用户共享文件,每个用户都可以下载和上传文件块,而不依赖于中央服务器。这是一个典型的P2P文件共享应用程序。
文件共享应用程序:一些P2P文件共享应用程序,如eMule和LimeWire,允许用户直接共享文件,而不需要中央服务器来存储文件。
VoIP通信(如Skype):Skype使用P2P通信来实现语音和视频通话,用户之间可以直接通信,而不依赖于中央服务器。
区块链网络:区块链技术采用分布式P2P体系结构,多个节点一起维护和验证交易数据,而不需要中央控制。
2、常见协议对应端口:
超文本传输协议(HTTP)使用的端口号是80。HTTP用于在Web浏览器和Web服务器之间传输网页和其他资源。
文件传输协议(FTP)的控制连接使用的端口号是21。FTP用于上传和下载文件,管理文件系统。
FTP的数据连接使用的端口号是20。在FTP中,数据传输通常需要两个连接,一个用于控制命令(端口21),另一个用于数据传输(端口20)。
电子邮件协议SMTP(简单邮件传输协议)使用的端口号是25。SMTP用于发送电子邮件消息。
3、HTTP连接可以分为非持久连接和持久连接
非持久HTTP连接(短连接):在非持久HTTP连接中,每个HTTP请求/响应对都会在一个单独的TCP连接上发送。这意味着每次请求一个对象(如网页、图像或脚本),都需要建立一个新的TCP连接,发送请求并等待响应,然后关闭连接。短连接模型在每次请求都需要频繁地建立和关闭TCP连接,这可能会引起较大的开销,因为建立和关闭连接会产生额外的网络开销和延迟。
持久HTTP连接(长连接):在持久HTTP连接中,多个HTTP请求/响应对可以经过同一个TCP连接发送,而无需每次都建立新的连接。这减少了连接的建立和关闭次数,提高了性能和效率。持久连接可以通过多种方式实现,如HTTP/1.1引入的"Keep-Alive"头,它允许在单个TCP连接上发送多个请求/响应对。这减少了延迟,提高了性能。
4、HTTP协议是“无状态”的,不保留用户的状态信息,用户的状态信息由Cookie技术来实现。
5、HTTP请求报文的方法类型主要有:GET,POST,HEAD 。
6、WEB缓存(代理服务器)的简单理解
Web缓存器:保存最近请求过的web对象,浏览器向缓存发送所有HTTP请求
如果请求对象在缓存中,缓存返回对象,否则缓存向起始服务器请求对象,然后向客户机返回对象
7、DNS的功能:完成主机名到IP地址的解析
(以便网络中的计算机可以定位和连接到目标服务器)
DNS服务器分类:根DNS服务器,顶级域DNS服务器,权威DNS服务器。
根DNS服务器:根DNS服务器位于DNS层次结构的顶部,负责管理顶级域名服务器的IP地址,以及解析全球顶级域名(如.com、.org、.net)的IP地址。根DNS服务器的数量有限,它们由互联网管理机构(如ICANN)维护。
顶级域DNS服务器:每个顶级域名(如.com、.org、.net)都有自己的顶级域DNS服务器,负责管理该顶级域内的所有域名解析请求。例如,.com顶级域DNS服务器负责解析以.com结尾的域名。
权威DNS服务器:权威DNS服务器是特定域名的授权服务器,它们存储和维护特定域名的DNS记录,如主机名到IP地址的映射。当客户端发起DNS查询请求时,权威DNS服务器提供准确的响应。
8、访问网站的步骤(从各层协议工作角度):访问DNS服务器,获取网站主机IP地址;建立和网站主机的TCP连接;发送HTTP协议的GET请求报文;网站主机发送HTTP响应报文,返回网页数据。
应用层:用户在Web浏览器中输入网站的URL,如http://www.example.com。
Web浏览器构建一个HTTP GET请求报文,其中包含URL和其他请求头信息。
浏览器将请求发送到目标网站的域名,如www.example.com。
传输层:浏览器向操作系统的传输层提交HTTP请求。
传输层负责建立TCP连接,这通常涉及到三次握手过程。在这个过程中,浏览器和目标服务器之间建立了一个双向的、可靠的连接。
网络层:传输层协议(通常是TCP)将数据分成数据包,并将它们传递给网络层。
网络层负责确定如何将数据包从浏览器发送到目标服务器的IP地址。
数据链路层和物理层:数据链路层和物理层负责将数据包转化为比特流,并将其通过网络传输,包括路由器、交换机等设备的介入。
应用层:目标服务器的DNS服务器在DNS解析阶段接收到域名(www.example.com)的请求,返回目标服务器的IP地址。传输层在TCP连接建立后,浏览器通过该连接发送HTTP GET请求报文到目标服务器的IP地址。
传输层:传输层接收HTTP GET请求报文并将其分解为数据包,然后发送到目标服务器。
网络层:数据包在网络中传输,经过路由器等设备,以到达目标服务器所在的网络。
数据链路层和物理层:数据包在网络中传输,最终到达目标服务器。
应用层:目标服务器的Web服务器接收到HTTP GET请求,处理请求并生成HTTP响应报文。
生成的HTTP响应报文包含所请求的网页内容。
传输层:服务器将HTTP响应报文分解为数据包,并通过TCP连接将其发送回到浏览器。
网络层、数据链路层和物理层:响应数据包沿着相反的路径通过网络传输,最终到达浏览器。
应用层:浏览器接收到HTTP响应报文,解析其中的HTML、图像和其他资源,然后将网页显示给用户。
这些步骤涵盖了从用户输入URL到获取和显示网页内容的整个过程,从不同协议层次来看。DNS解析、TCP连接建立和HTTP通信是这个过程的关键组成部分。