计算机网络 自顶向下方法 secondday（应用层）
一、文件传输协议：FTP
FTP与HTTP的主要区别在于FTP采用了两个并行的TCP连接来进行文件传输。其中一个是控制连接,另一个则是数据连接。
FTP服务器必须在整个会话期间保留用户的状态。
在每个活跃中的用户对话状态下进行状态信息追踪的同时，严格控制了FTP系统能够同时支持的对话数，在提升系统效率的同时保证了数据传输的安全性
另一方面，HTTP是无状态的，即不必对任何用户状态进行跟踪。
二、因特网中的电子邮件
互联网上的电子信箱系统的主要组成部分包括客户端软件（如user agent）、邮件服务提供者（如mail server）以及标准邮件传输协议SMTP（如SMTP）。
2.每个接收方例如Bob在某个邮件服务器上有一个邮箱。
当Alice无法将邮件交付给Bob的邮件服务器时，则会将此邮件存放在其消息队列中，并在后续尝试中重新发送。每隔一段时间会进行一次重试操作。若经过一段时间仍无法成功，则会将此报文从消息队列中删除，并通过邮件向Alice发出通知。
三、SMTP
1.SMTP是因特网电子邮件应用的核心。
2.通常不会通过中间服务器发送邮件；即便这两个邮件服务器分别位于地球的两端也是如此。
四、SMTP和HTTP
1.HTTP从Web服务器到Web客户；SMTP从邮件服务器到邮件服务器。
HTTP是一种用于接收数据的通信协议；而SMTP则是一种用于发送邮件文件的通信协议。
3.SMTP规定每个报文必须采用7比特ASCII码格式。若信息包含非7比特ASCII字符或二进制数据，则该报文须采用相应编码措施。
- HTTP会将每个实体独立地打包成一个HTTP响应消息；而SMTP则会将所有数据项整合为一个综合邮件报文。
五、邮件访问协议
1.POP3
POP3按照三个阶段进行工作：特许、事务处理以及更新。
特许阶段：用户发送用户名和口令以鉴别用户；
事务处理模块：系统允许用户回收回文内容，并赋予其设置删除标记的功能；此外，在邮件管理中可集成邮件统计功能
更新：目的是结束POP3会话，这时，邮件服务器会删除被标记的报文。
2.IMAP
3.基于Web的电子邮件
六、DNS：因特网的目录服务
1.主机的一种标识方法是用它的主机名。
2.主机也可以使用所谓IP地址进行标识。
七、DNS提供的服务
负责将主机名转换为IP地址的目录服务系统就是DNS的主要任务
DNS是一个基于层次结构化的DNS服务器实现的分布式数据库；它是一个支持主机对分布式数据库进行查询的应用层协议。
3.DNS运行在UDP之上，使用53号端口。
DNS主要依赖于其他应用层协议来执行功能。其中包含HTTP、SMTP以及FTP等协议。其作用是将输入的主机名称转换为对应的互联网上的IP地址。
5.除了进行主机名到IP地址的转换外，DNS还提供了一些重要的服务：
主机别名、邮件服务器别名、负载分配。
八、DNS工作机理概述
DNS是一个在因特网上实现分布式数据库的精彩范例。
为了应对大规模的数据扩展需求，在DNS系统中采用了分层架构设计的 DNS 服务器数量达到了成百上千，并广泛分布于全球各地。
根DNS服务器、顶级域服务器、权威DNS服务器。
举个例子：
根DNS服务器下分com DNS服务器、org DNS服务器、edu DNS服务器；
在.com层级中，则包含了Yahoo!和Amazon servers两大类别的服务资源；组织层则仅包含 PBS servers这一项服务配置；而在教育领域内，则包含了Polytechnic University以及UMass Amherst两所大学相关配置的服务器信息。
还有一类关键的DNS被称为本地DNS服务器 。从严格意义上说不属于该服务器的层次结构体系中的一分子，在整个DNS体系中却具有重要意义。
DNS系统还具有突出的优势：DNS缓存（DNS caching） 。（通过与HTTP的Web缓存进行比较，可以发现它们显示出高度相似性）
九、DNS记录和报文
1.通过协作共同构建DNS分布式数据库的所有DNS服务器均包含了资源记录类型RR ，该类型用于实现主机名与IP地址之间的映射关系。
2.RR是一个４元组（Name，Value，Type，TTL）：
TTL值代表该条记录的有效作用时间长度，在缓存管理中规定了资源记录应当被移除的时间点。
Name和Value取决于Type：
- 当Type=A时，则Name是一个特定 hostname（主机名称），其对应的 IP 地址即为 Value；例如：host relay1.bar.foo.com 对应 IP 地址 145.37.93.126。
- 当Type=NS时，则Name是一个域名（domain name），其 Value 是一个能够提供该域名下所有主机 IP 地址的权威 DNS 服务器。
- 当Type=CNAME时，则 Value 是一个别名为 Name 的那个特定 hostname 的规范 hostname。
- 当Type=MX时，则 Value 是一个别名为 Name 的邮件服务器所对应的规范 hostname。
3.DNS报文
十、P2P应用
使用P2P体系结构，对总是打开的基础设施服务器有最小的（或者没有）依赖。
1.CS体系结构的分发时间：考虑服务器上载时间和客户下载时间
- 单份文件的副本通过该服务器分发给N个端点, 从而总共需传输NF位数据. 该服务器单线程的上传速率为us, 则完成分发所需的时间为NF除以us;
- dmin代表网络中最低端节点的数据接收速率, 因此最低层节点完成数据接收所需的时间即为F除以dmin;
Dcs≥max{NF/us，F/dmin}
2.P2P体系结构的分发时间：
- 在分发操作中最低要求下分发开始的时间为F/u_s；
- 类似于CS方法的时间设定，在本方案中最小分发间隔同样设定为F/d_{\text{min}}；
- 通过分析发现，在系统中各个对等方能够提供的上传速率叠加后形成了整体系统的上传能力。具体而言，在服务器端拥有 upload rate u_s 的情况下，并行支持多个端点各自提供 upload rate u_1, u_2, \dots, u_N。这导致了计算得出整个系统的最小分发所需时间为 \frac{N \cdot F}{u_{\text{total}}}。
Dp2p≥max{F/us，F/dmin，NF/utotal}
对比这两个发布时间点，探讨具有P2P架构的应用程序为何能够自我扩展的原因是什么？在这种架构中不仅限于作为消费者的一方角色也包括了参与者作为分发者的角色
4.BitTorrent：将文件分成若干个块。
5.最稀缺优先：优先选择数量最少的块进行存储。