计算机网络Computer Networking(三、五层协议体系结构与应用层初探)

Mar 9, 2017

参考来源：计算机网络课件-谢希仁

名词解释

实体(entity): 表示任何可发送或接收信息的硬件或软件过程。

协议(protocol): 是控制两个对等实体进行通信的【规则】的集合。

服务访问点,SAP(Service Access Point): 同一系统相邻两层的实体进行交互的地方，成为服务访问点。

Http, SMTP, DNS, RTP: 应用层协议。

TCP, UDP: 运输层协议。

IP: 网际层协议。

PDU(Protocol Data Unit): 协议数据单元。

应用层(Application Layer): 许多应用层协议都是基于客户服务器方式。客户和服务器都是指通信中所设涉及的两个应用进程。客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。客户是服务请求方，服务器是服务提供方。

域名系统DNS(Domain Name System): 「应用层软件」直接使用域名系统，「计算机的用户」间接而不是直接使用域名系统。因特网采用层次结构的命名树作为主机名，使用分布式的域名系统DNS。

顶级域名(TLD, Top Level Domain): 国家顶级域名.cn, .us等。通用顶级域名.com, .net, .org。

五层协议体系结构

  • 应用层(Application Layer)
  • 运输层(Transport Layer)
  • 网络层(Network Layer)
  • 数据链路层(Data Link Layer)
  • 物理层(Physical Layer)

体系作用过程

假定手上有Host A与Host B，A要给B发送数据，那么整个过程是怎样运作的呢？

应用层：

应用进程数据先传送到应用层，加上应用层首部，成为应用层PDU(Protocol Data Unit 协议数据单元)

应用层PDU再传送到运输层

运输层：

加上运输层首部，成为运输层报文。

运输层报文再传送到网络层。

网络层：

加上网络层首部，成为IP数据包（或分组）

IP数据包再传送到数据链路层

数据链路层：

加上链路层首部和尾部，成为数据链路层帧

数据链路层帧再传送到物理层。

物理层：

最下面的物理层把比特流传送到物理媒体。

电信号(或光信号)在物理媒体中传播，从发送端物理层传送到接收端物理层。

B中物理层接受到比特流，上交给数据链路层。

数据链路层：

数据链路层剥去帧首部和帧尾部，取出数据部分，上交给网络层。

网络层：

网络层剥去首部，取出数据部分，上交给运输层。

运输层：

运输层剥去首部，取出数据部分，上交给应用层。

应用层：

收到了A发来的应用程序数据。

应用层我们要掌握什么。

  • 域名系统DNS
    • 域名系统是什么
    • 因特网的域名结构
    • 域名服务器
  • 文件传送协议
    • FTP 概述
    • FTP的基本工作原理
    • 简单文件传输协议 TFTP
  • 远程终端协议 TELNET
  • 万维网 WWW
    • 概述
    • 统一资源定位符URL
    • 超文本传送协议 HTTP
    • 万维网的文档
    • 万维网的信息检索系统
  • 电子邮件
    • 电子邮件概述
    • 简单邮件传送协议SMTP
    • 电子邮件的信息格式
    • 邮件读取协议POP3 和 IMAP
    • 基于万维网的电子邮件
    • 通用因特网邮件扩充MIME
  • 动态主机配置协议 DHCP
  • 简单网络管理协议 SNMP
    • 网络管理基本概念
    • 管理信息结构 SMI
    • 管理信息库 MIB
    • SNMP的协议数据单元和报文
  • 应用程序跨越网络的通信

应用层的名词解释与中英对照

域名系统DNS(Domain Name System): 因特网上作为域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使用户更方便的访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。

FTP协议(File Transfer Protocol): 文件传送协议。既是一个协议，也是一个应用程序。

TFTP(Trivial File Transfer Protocol): 简单文件传送协议。属于TCP/IP协议族。

TELNET(telnet协议): 远程终端协议。

WWW(World Wide Web，万维网): 环球信息网。

URL(Uniform Resource Locator): 统一资源定位符。互联网上每一个文件都有一个唯一的URL。

HTTP(HyperText Transfer Protocol): 超文本传输协议。HTTP是一个客户端和服务器端请求和应答的标准（TCP）。客户端是终端用户，服务器端是网站。

SMTP(Simple Mail Transfer Protocol): 简单邮件传送协议。

POP3(Post Office Protocol -Version 3): 邮局协议版本3、允许电子邮件客户端下载服务器上的邮件，但是在客户端的操作（如移动邮件、标记已读等），不会反馈到服务器上，比如通过客户端收取了邮箱中的3封邮件并移动到其他文件夹，邮箱服务器上的这些邮件是没有同时被移动的 。

IMAP(Internet Mail Access Protocol): 提供webmail 与电子邮件客户端之间的双向通信，客户端的操作都会反馈到服务器上，对邮件进行的操作，服务器上的邮件也会做相应的动作。

MIME(Multipurpose Internet Mail Extensions): 通用因特网邮件扩充。

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol): 动态主机配置协议。是一个局域网的网络协议，使用UDP协议工作。

SNMP(Simple Network Management Protocol): 简单网络管理协议。由一组网络管理的标准组成，包含一个应用层协议（application layer protocol）、数据库模型（database schema）和一组资源对象。该协议能够支持网络管理系统，用以监测连接到网络上的设备是否有任何引起管理上关注的情况。

SMI: SMI是简单网络管理协议（SNMP）的一部分，指定了在 SNMP 的 MIB 中用于定义管理目标的规则。

MIB(Management Information Base): 管理信息库是TCP/IP网络管理协议标准框架的内容之一，MIB定义了受管设备必须保存的数据项、允许对每个数据项进行的操作及其含义，即管理系统可访问的受管设备的控制和状态信息等数据变量都保存在MIB中。

应用层协议的特点

  • 每一个应用层协议都是为了解决某一类应用问题，而问题的解决又往往是通过位于不同主机中的多个应用程序之间的「通信和协同工作」来完成的。

  • 【应用层的具体内容】：就是规定应用进程在通信时所遵循的协议。

  • 应用层的许多协议都是基于「客户服务器方式」。客户(client)和服务器(server)都是指通信中涉及的两个应用进程。客户服务器方式所描述的是进程之间的服务和被服务的关系。客户是服务请求方，服务器是服务提供方。