计算机网络 --应用层

起因

• 其实也没啥起因，只不过是觉得自己没学好计算机网络，八周的课时，老师自己都不知道自己讲的是啥；我么买了本计算机网络 自顶向下方法，觉得计算机网络还真的是蛮有意思的；而且很多东西，我都自己实验了蛮有趣的；远不是想象的那么枯燥；

应用层

• 两大体系结构：
  
  • cs
  • p2p
  • 那什么B/S其实只是一种C/S结构罢了；
• TCP服务
  
  • 面向连接的服务，全双工通信，结束时必须拆除
  • 可靠的数据传输服务
• UDP服务
  
  • 只提供最小服务，就是把数据发出去，到不到不管；
  • when in doubt, use TCP.
  • 虽然UDP看起来没什么用处，但是在对时效性有关的程序还是可以使用的，但是如今的宽带足够，UDP的作用就不那么明显了；但是UDP也给了自由，可以在UDP基础上，进行改写
• 运输层提供服务
  
  • 运输层应该提供四种服务：可靠的数据传输，吞吐量，定时和安全性；
  • 时延和吞吐量至今无法保证，但是互联网还是好好的
  • 安全性，TCP和UDP都不提供，但是TCP的加强版SSL可以做到，但是是基于应用层的；

WEB和HTTP

• 非持续连接和持续连接
  
  • HTTP是基于TCP的，也就是面向连接的，最初的协议是每个请求/响应 经一个TCP连接传输，然后就关闭；在当今这种一个web页面，成百上千个资源下肯定不行，所以就修改为持续连接；这样打击都通过一个TCP连接，就不会有等待TCP建立连接的尴尬了；
  • TCP是全双工的，也就是请求和响应是可以同时进行的，我的猜测
• cookie
  
  • HTTP是无状态的，所以想知道谁是谁，就需要在本地记录cookie；就好像银行接待人员永远都不关心你是谁，拿着银行发的卡，银行就知道你是谁了；

WEB缓存

• 其实这个名字听起来比较陌生，代理就简单多了；
• 正向代理，就是针对客户端而言的，我现在使用的shadowsocks，就可以认为是，我的服务器对我的pc进行了代理，我想要访问境外网站，就可以让我的服务器去建立连接，然后将请求返回到我自己的pc上，只不过应该就没使用缓存功能吧，这个不清楚了；
• CDN，说起缓存，其实CDN是很典型的例子，在我就近的网络中，有一个结点缓存了很多我需要的资源，比如很多css文件，由于web的页面打开速度很大取决于页面渲染部分，所以CDN的存在就异常重要；
• 反向代理，针对服务器的，比如我们访问Google，Google肯定有一大堆的服务器，然而面对我们的可能就那么一两个，你要是请求什么，代理就去找什么；这样的好处也就在于，可以隐藏原服务器；
• WEB缓存中的东西很可能过期，这是就可以问一下原服务器，通过GET方法

FTP

• FTP其实还蛮简单的，重点就是他有两个端口，20,21；而且很显然，这是面向连接的，就是使用TCP的
  
  • 21用作控制连接，用户标识，口令，一些操作都是通过控制连接传输的；
  • 20用于传输，就是进行数据传输喽；

SMTP

• 简单邮件传输协议，一个推协议，从发送端一直推到接收端
• 用户代理或者干脆就命令行要与自己的邮件服务器进行通信，验证后，发出邮件，邮件先加入邮件服务器的发送队列，然后发到目的用户的邮件服务器；但是假设目的用户不在线，那么邮件服务器就没办法喽；

POP3

• 邮件访问协议，与邮件服务器端口110建立连接后，验证，然后就可以收取邮件，可以不删除邮件服务器的备份，也可以删除掉；

IMAP

• 一个复杂的邮件访问协议，可以关联文件夹啥的；

邮件吐槽

• 今天我们使用最多的其实时浏览器上的邮箱，什么163，qq啊，所以上面三种协议离得真的好远，不过所幸我在腾讯云服务器搭了邮件服务器，稍微加深了一些印象；
• 邮件绝对不是你发了，对面立马就收到了，在foxmail客户端上，就有收信的操作，然后你就感觉到POP3在干活了；

DNS

• 提供域名转换服务，主机别名，邮件别名
• 提供负载分配，但是没法检测云主机的状态
• DNS请求流程，
  
  • 将请求发给本地dns，之后本地dns就代替了我们，这时可认为是递归查询
  • 本地dns请求根dns服务器，根dns响应
  • 本地dns再请求dns服务器响应的服务器
  • 如此迭代查询
• DNS 缓存
  
  • 很明显的，每次都请求那么多DNS服务器不明智，所以DNS本地会进行缓存

P2P

• 区别与C/S的结构
  
  • C/S结构，有明确的服务器，所有资源都需要服务器来承担，当用户量大的时候，服务器宽带就称为限制；
  • P2P结构允许客户端之间互相传输，分发时间的增长就非常缓慢
  • 但是P2P也是有服务器的，只不过服务器会保存洪流表，就是告诉我们应该和谁进行连接；

UDP和TCP 的套接字编程

• UDP

from socket import *# 主机ip，还有端口serverName = '127.0.0.1'serverPort = 12000#建立一个socket，SOCK_DGRAM表明是UDPclientSocket = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)while True:    message = input('input lowercase sentence: ')    #发送时，要携带主机地址和端口，每次都是    clientSocket.sendto(message.encode(),(serverName,serverPort))    modifiedMessage , serverAddress = clientSocket.recvfrom(2048)    print(modifiedMessage)clientSocket.close()

from socket import *#声明端口，创建SOCKETserverPort = 12000serverSocket = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)serverSocket.bind(('',serverPort))print("The Server is ready to receive")while True:    message, clientAddress = serverSocket.recvfrom(2048)    modifiedMessage = message.upper()    print(clientAddress)    serverSocket.sendto(modifiedMessage,clientAddress)

• TCP

from socket import  *# ip，端口serverName= '127.0.0.1'serverPort = 12000#SOCK_STREAM表明这是一个TCP连接clientSocket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)#进行连接clientSocket.connect((serverName,serverPort))sentence = input('input lowercase sentence')#发送，注意已经有了连接，所以不需要指明去哪里clientSocket.send(sentence.encode())modifiedSentence = clientSocket.recv(2048)print('from server',modifiedSentence)clientSocket.close()

from socket import *serverPort = 12000serverSocket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)serverSocket.bind(('',serverPort))# 监听TCP请求，1表示最大连接数serverSocket.listen(1)print("The Server is ready to receive")while 1:    # 创建一个新的socket用来进行传输    connectionSocket ,addr = serverSocket.accept()    sentence = connectionSocket.recv(1024)    capitalizedSentence = sentence.upper()    connectionSocket.send(capitalizedSentence)