计算机网络 —— F / 应用层

一、网络应用





1. 知识导图



• 主要内容：包括基本概念、网络应用模型（C/S和P2P）、DNS、文件传输FTP、万维网WWW和电子邮件等应用程序相关内容。

2. 应用层概述



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• 定位：作为网络体系结构的最上层，建立在传输层之上，为应用程序通信提供服务。

• 必要性：不同网络应用的应用进程之间需要不同的通信规则，传输层仅提供端到端通信服务。

• 协议要素：

  • 报文类型：规定请求报文和响应报文

  • 语法规则：定义报文字段及其描述

  • 语义解释：明确字段信息的含义

  • 传输时机：确定数据何时/如何交付给传输层

• 主要功能：

  • 文件传输、访问和管理（如FTP）

  • 电子邮件服务（SMTP/POP3）

  • 虚拟终端功能

  • 查询服务和远程作业登录（如网页搜索）

• 重要协议：FTP、SMTP、POP3、HTTP、DNS

3. 网络应用模型



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1）客户/服务器模型



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• 基本概念：将网络节点分为客户(Client)和服务器(Server)两类角色

• 服务器特点：

  • 持续服务：24小时不间断提供服务

  • 固定地址：具有永久性访问地址/域名（如www.baidu.com）

  • 被动响应：等待客户请求而非主动联系

• 客户机特点：

  • 间歇接入：可随时连接/断开网络

  • 动态IP：不限制使用动态IP地址

  • 间接通信：客户机间必须通过服务器中转

• 典型应用：Web服务、文件传输、远程登录、电子邮件等

• 局限性：存在响应和带宽限制，服务器故障会导致服务中断

2）P2P模型



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• 核心思想：取消中心服务器，每个节点兼具客户机和服务器的双重功能

• 主要特点：

  • 对等性：节点权利义务大体对等

  • 直接通信：任意节点间可直接通讯

  • 动态接入：节点可间歇性接入网络

  • IP可变：节点可能使用动态IP地址

• 优势：

  • 可扩展性：节点增加不会导致资源紧张（如BitTorrent）

  • 健壮性：单个节点故障不影响整体（如多人游戏匹配）

• 典型应用：文件共享、即时通讯、分布式计算等

• 对比C/S：解决了服务器单点故障问题，但管理复杂度较高