你要问我应用层?我就和你扯扯扯
我们上面提到网络应用程序之间会相互发送报文,那么你怎么知道你应该向哪里发送报文呢?是不是存在某种机制能够让你知道你能够发到哪里?这就好比你要发送电子邮件,你写好了内容但是你不知道发发往哪里,所以这个时候必须要有一种知道对方地址的机制,这种机制能够辨明对方唯一的一个地址,这种地址就是 IP地址。我们会在后面的文章中详细讨论 IP 地址的内容,目前只需要知道 IP 是一个32比特的量并且能够唯一标示互联网中任意一台主机的地址就可以了。 只知道 IP 地址是否就可以了呢?我们知道一台计算机可能回运行多个网络应用程序,那么如何确定是哪个网络应用程序接受发送过来的报文呢?所以这时候还需要知道网络应用程序的 端口号(port number)。例如, Web 应用程序需要用 80 端口来标示,邮件服务器程序需要使用 25 来标示。 四、应用程序如何选择运输服务 我们知道应用程序是属于互联网四层协议的 应用层 协议,并且四层协议必须彼此协助共同完成工作。好了,这时候我们只有应用层协议,我们需要发送报文,我们如何发送报文呢?这就好比你知道目的地是哪里了,你该如何到达目的地呢?是走路,公交,地铁还是打车? 应用程序发送报文的交通工具的选择也有很多,我们可以从 数据传输是否可靠、吞吐量、定时和安全性 来考虑,下面是你需要考虑的具体内容。 1. 数据传输是否可靠 我们之前探讨过,分组在计算机网络中会存在丢包问题,丢包问题的严重性跟网络应用程序的性质有关,如果像是电子邮件、文件传输、远程主机、Web 文档传输的过程中出现问题,数据丢失可能会造成非常严重的后果。如果像是网络游戏,多人视频会议造成的影响可能比较小。鉴于此,数据传输的可靠性也是首先需要考虑的问题。因此,如果一个协议提供了这样的确保数据交付的服务,就认为提供了 可靠数据传输(reliable data transfer),能够忍受数据丢失的应用被称为 容忍丢失的应用(loss-tolerant application)。 2. 吞吐量 在之前的文章中我们引入了吞吐量的概念,吞吐量就是在网络应用中数据传输过程中,发送进程能够向接收进程交付比特的速率。具有吞吐量要求的应用程序被称为 带宽敏感的应用(bandwidth-sensitive application)。带宽敏感的应用具有特定的吞吐量要求,而 弹性应用(elastic application) 能够根据当时可用的带宽或多或少地利用可供使用的吞吐量。 3. 定时 定时是什么意思?定时能够确保网络中两个应用程序的收发是否能够在指定的时间内完成,这也是应用程序选择运输服务需要考虑的一个因素,这听起来很自然,你网络应用发送和接收数据包肯定要加以时间的概念,比如在游戏中,你一包数据迟迟发送不过去,对面都推塔了你还卡在半路上呢。 4. 安全性 最后,选择运输协议一定要能够为应用程序提供一种或多种安全性服务。 五、因特网能够提供的运输服务 说完运输服务的选型,接下来该聊一聊因特网能够提供哪些服务了。实际上,因特网为应用程序提供了两种运输层的协议,即 UDP 和 TCP,下面是一些网络应用的选择要求,可以根据需要来选择适合的运输层协议。 下面我们就来聊一聊这两种运输协议的应用场景 1. TCP TCP 服务模型的特性主要有下面几种 (1) 面向连接的服务 在应用层数据报发送后, TCP 让客户端和服务器互相交换运输层控制信息。这个握手过程就是提醒客户端和服务器需要准备好接受数据报。握手阶段后,一个 TCP 连接(TCP Connection) 就建立了。这是一条全双工的连接,即连接双方的进程都可以在此连接上同时进行收发报文。当应用程序结束报文发送后,必须拆除连接。 (2) 可靠的数据传输 通信进程能够依靠 TCP,无差错、按适当顺序交付所有发送的数据。应用程序能够依靠 TCP 将相同的字节流交付给接收方的套接字,没有字节的丢失和冗余。 (3) 拥塞控制 TCP 的拥塞控制并不一定为通信进程带来直接好处,但能为因特网带来整体好处。当接收方和发送方之间的网络出现拥塞时,TCP 的拥塞控制会抑制发送进程(客户端或服务器),我们会在后面具体探讨拥塞控制 2. UDP UDP 是一种轻量级的运输协议,它仅提供最小服务。UDP 是无连接的,因此在两个进程通信前没有握手过程。UDP 也不会保证报文是否传输到服务端,它就像是一个撒手掌柜。不仅如此,到达接收进程的报文也可能是乱序到达的。 下面是上表列出来的一些应用所选择的协议 六、应用层协议 现在我们会探讨一些应用层协议,首先来认识一下什么是 应用层协议,应用层协议(application-layer protocol) 定义了运行在不同端系统上的应用进程如何相互传递报文。 应用层协议会定义: 交换的报文类型,如请求报文和响应报文; 各种报文类型的语法,如报文中的各个字段公共详细描述; 字段的语义,即包含在字段中信息的含义; 进程何时、如何发送报文及对报文进行响应。 七、应用层协议分类 域名系统(Domain Name System, DNS):用于实现网络设备名字到 IP 地址映射的网络服务。 文件传输协议(File Transfer Protocol,FTP):用于实现交互式文件传输功能。 邮件传送协议(Simple Mail Transfer Protocol, SMTP):用于实现电子邮箱传送功能。 超文本传输协议(HyperText Transfer Protocol,HTTP):用于实现 Web 服务。 远程登录协议(Telnet):用于实现远程登录功能。 八、Web 和 HTTP (编辑:应用网_阳江站长网) 【声明】本站内容均来自网络,其相关言论仅代表作者个人观点,不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利,请及时与联系站长删除相关内容! |