TCP/IP(六)应用层(DNS和HTTP协议)

前言

到这一篇我已经把TCP/IP五层模型详细的说明了一遍,大体的从物理层到最上层的应用层做了一个大概的了解,其实总体学下来东西非常的多,我们需要经常的去系统性的去学习它。不然过一段时间就忘记了!

回顾一下前面的知识:

  OSI体系结构分为7层:物理层、链路层、网路层、传输层、会话层、表示层、应用层。

  TCP/IP5层参考模型:物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层

  TCP/IP的体系结构分为4层:网络接口层(物理层、链路层)、网际层(网络层IP)、传输层(UDP/TCP)、应用层(会话层、表示层、应用层)

  原理体系结构:物理层、链路层、网络层、传输层、应用层(会话层+表示层+应用层)  

    OSI七层协议体系结构:优点:概念清楚,理论完整,缺点但是复杂而不实用

    TCP/IP协议族四层,缺点:太简单,但被广泛使用

  结合上面两个的优缺点,就有了5层协议的原理体系结构,即简洁又能把概念描述清楚。

一、应用层概述

1.1、应用层简介

  在百度中的介绍:

  位于计算机网络体系结构的最上层,前面四层做的所有事情就是为了他服务,他也是设计和建立计算机网络的最终目的,通俗的讲,就是我们开发的应用软件,就处于这一层,

  比如,QQ,浏览器访问网页,等等你看得到的应用软件都是在这一层,但是这些软件在运行的过程中,也需要依靠一些特定的协议才能完成相应的功能,

  比如浏览器通过网址访问网页,其中是如何做到的,这就是我们所要学习的东西。

1.2、应用层中的应用软件分两种:客户/服务器和P2P体系结构

  1)客户/服务器(client/server)

    这种类型,就是我们很熟悉的客户端,服务器模型,客户端请求服务器,服务器响应客户端这样的一种方式进行“交流”

  2)P2P

    也称为对等体系结构。P2P相当于每个人的电脑度可以当服务器,也可以当客户端,不单单限制于只能客户端访问服务器,

    你自己的计算机可以去访问别人的计算机上的内容,别的同样可以访问你计算机上的内容,这样达到一种共享的状态。

二、应用层协议之DNS协议

2.1、DNS协议概述

Domain Name System 域名系统。也可以叫做域名解析协议。在我们在浏览器访问网页的时候,通常度是用我们所熟悉的一连串有意义的英文字符标识,比如www.baidu.com、www.sohu.com等。

  但是我们学了前面的知识,计算机并不是通过这些字符串去找到对应的计算机,而是通过32位的二进制,也就是我们的IP地址来找。所以就有了DNS协议。他的作用就是将域名解析成对应的IP地址。

  因为让我们人去记那些IP地址,很难记得住,所以就想办法让IP地址转变为了现在的域名,在进行访问的时候,只需要将域名解析为对应的IP地址就行了,这个域名也很有讲究,其中分为好多层域名,

  是独一无二的。这里不细讲这个,只要我们知道,域名通过DNS能找到对应的IP地址就行了。

2.2、DNS协议工作过程

  1)通过域名访问网页

  2)计算机会先将域名发送到一个解析域名的服务器上

    2.1)在其服务器上有很多服务器,能解析各种各样的域名,比如有专门解析.org的,解析.com的,解析.net的。等等,最主要的有一个根域名服务器

    2.2 )域名解析(在服务器上查找IP地址)的过程有两种算法,迭代查询,递归查询。一般是两种查询的结合

    2.3 )本机计算机找到其中一台解析域名的服务器(可能是.com),如果没有找到对应的IP地址,那么就会去找根域名服务器,根域名服务器知道所有的子服务器,

      所以他肯定知道该域名所对应的IP地址在那个子服务器中,所以告诉第一次查询的服务器要他去另一台服务器上找,找到了,就将其返回给计算机,

      以后在有另一台计算机也通过这个域名访问,那么第一台服务器会有原来的域名IP地址的缓存,就不用去找根服务器了。

  3)找到了,就能找到我们要访问的服务器了。

三 、应用层协议之HTTP协议

3.1、HTTP协议简介

  1)超文本传输协议(HTTP,HyperText Transfer Protocol)是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。所有的WWW文件都必须遵守这个标准。   2)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。通过使用Web浏览器、网络爬虫或者其它的工具,客户端发起一个到服务器上指定端口(默认端口为80)的HTTP请求。

   (我们称这个客户端)叫用户代理(user agent)。应答的服务器上存储着(一些)资源,比如HTML文件和图像。(我们称)这个应答服务器为源服务器(origin server)。在用户代理和源服务器中间可能存在多个中间层,

   比如代理,网关,或者隧道(tunnels)。尽管TCP/IP协议是互联网上最流行的应用,HTTP协议并没有规定必须使用它和(基于)它支持的层。 事实上,HTTP可以在任何其他互联网协议上,或者在其他网络上实现。

   HTTP只假定(其下层协议提供)可靠的传输,任何能够提供这种保证的协议都可以被其使用。   3)通常,由HTTP客户端发起一个请求,建立一个到服务器指定端口(默认是80端口)的TCP连接。HTTP服务器则在那个端口监听客户端发送过来的请求。一旦收到请求,服务器(向客户端)发回一个状态行,

       比如"HTTP/1.1 200 OK",和(响应的)消息,消息的消息体可能是请求的文件、错误消息、或者其它一些信息。

   HTTP使用TCP而不是UDP的原因在于(打开)一个网页必须传送很多数据,而TCP协议提供传输控制,按顺序组织数据,和错误纠正。   4)通过HTTP或者HTTPS协议请求的资源由统一资源标示符(Uniform Resource Identifiers)(或者,更准确一些,URLs)来标识。

3.2、统一资源定位符URL

  URL:统一资源定位符,通过下面格式,可以看出,就是用来定位我们所需要资源在服务器上的位置。

  格式:<协议>://<主机>:<端口>/<路径>

  协议:http

  主机:域名/IP地址,原理度一样,到头来还是会转换为IP地址,通过这个才能找到目标服务器

  端口: 在传输层需要使用的,访问目的主机的哪个端口号。 

  路径:精准的定位我们所需要的资源位置、    

  平常会省略协议和端口号,因为这些都是默认的,在访问主页时,路径也会省略。比如www.baidu.com这个默认进入百度的主页 完整写法 http://www.baidu.com:80/index.html 。

3.3、超文本传输协议

  1)作用

    怎样向服务器请求文档、服务器怎么把文档传送给浏览器,通俗点讲,就是我们想服务器访问网页资源时,服务器如何把网页上的东西传给我们。

客户端向服务器:请求报文    服务器向客户端:响应报文

  其实就是:在通过URL访问你服务器时,就会发送一个请求报文,告诉服务器需要哪些东西,服务器知道后,返回一个响应报文给客户端,其中就会带有一些网页信息。

        就是通过这个来达到传送网页资源的目的,现在来具体看看,请求报文和响应报文的格式。

3.4、请求和响应报文的格式

  格式都一样,内容不一样。 

    请求行            响应行

    请求头部           响应体

    请求数据           响应数据

  1)请求报文格式图

  2)响应报文格式图

这个后面我会详细的写一篇文章类学习HTTP协议。

3.5、HTTP协议功能

 HTTP协议(HyperText Transfer Protocol,超文本传输协议)是用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议。它可以使浏览器更加高效,使网络传输减少。它不仅保证计算机正确快速地传输超文本文档,

  还确定传输文档中的哪一部分,以及哪部分内容首先显示(如文本先于图形)等。

    HTTP是客户端浏览器或其他程序与Web服务器之间的应用层通信协议。在Internet上的Web服务器上存放的都是超文本信息,客户机需要通过HTTP协议传输所要访问的超文本信息。HTTP包含命令和传输信息,

  仅可用于Web访问,也可以用于其他因特网/内联网应用系统之间的通信,从而实现各类应用资源超媒体访问的集成。

    我们在浏览器的地址栏里输入的网站地址叫做URL (Uniform Resource Locator,统一资源定位符)。就像每家每户都有一个门牌地址一样,每个网页也都有一个Internet地址。当你在   浏览器的地址框中输入一个URL或是单击一个超级链接时,URL就确定了要浏览的地址。浏览器通过超文本传输协议(HTTP),将Web服务器上站点的网页代码提取出来,并翻译成漂亮的网页。

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