自顶向下方法学习笔记

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第一章计算机网络与互联网
计算机网络中的通信过程可以以显式方式进行比较。
小明想把一本书(数据)寄给北京小红,他必须首先选择一个寄递公司(ftp/http/smtp),然后填写发送方和接收方的地址(主机,socket interface），特快公司将按照公司的要求包装书,然后用货车运送,它们之间的交点类似于开关,传输数据包。

协议是计算机网络的重要组成部分,它们调节主机之间的通信,以及交换分布。

3.当两个主机通信时,为了能够发送一个较长的消息,将它分成较小的数据块,并把它们逐一发送

4.交换机的存储转发传输机制: 交换机必须接收所有的数据,以便将数据传输到输出端链.

5.输出队列(输出队列)丢包（packet loss）
输出队列:当开关准备好发送数据包到输出链上时,输出链可能传输其他数据包,所以有一个输出队列,在输出队列中放置等待传输的包,避免在目标输出链上传输数据包的冲突.
丢失包: 如果输出队列满了, 开关将丢弃包.

6.转发表和路由选择协议
传输:包中包含的IP包含目标主机,路由器根据传输和IP确定包的输出链。
路由器选择协议:路由器选择协议确定路由器每个目的地的最短路径(见Dickstra算法(Java)的原理和实现),然后配置路由和发布。

7.TCP/IP层次模型
该模型分为五层:应用层(HTTP/SMTP/FTP),传输层(TCP/UDP),网络层(IP),链接层和物理层。


第二章 应用层
1.两个主要应用结构:CS和P2P
客户端-服务器(CS)结构:多个客户端和服务器之间的通信。
平行(P2P)结构:直接与主机通信(torrent下载文件)。

2.主机之间的通信基本上是不同主机中的进程的通信。

3.一个主机有多个进程,所以主机上的特定进程由一个插座字符接口(IP+端口号码,类似于单位建筑 + 邻近的门户号码)来确定。

4.应用程序只能使用插座接口接收/发送数据,而不担心具体的传输细节。同时,传输层也提供服务给应用程序层,TCP/UDP。

5.TCP:面向连接的传输层协议,在发送消息之前创建客户端与服务器之间的专门传输通道,确保传输的可靠性(例如文件、电子邮件和文本消息)。

6.UDP:不连接的传输层协议,没有握手过程,没有接收器接收消息的保证。 优点是实时传输和低延迟(视频、电话等应用)。

7.SSL(安全插座层协议,应用程序层协议:由TCP发送的消息没有加密,也就是说,在传染过程中存在泄漏的风险。SSL是TCP的一个增强版本,它以传统的TCP功能为基础提供安全服务。发送消息到SSL接口的进程,SSL加密并发送到TCP接口。接收过程从TCP接口接收消息,然后把它放在SSL接口中去解密,然后转移到接收应用程序(在传输前编码消息,接收后解码的过程。

8.应用程序层协议指定交互消息的类型、格式等(相当于语法)。

9.应用层协议-HTTP(超文本传输协议),定义客户端和Web服务器之间的消息类型,格式等。网页是由许多对象构成的,网络服务器通过URL来识别对象的位置(可以用来比较图书馆中的书籍)。每个URL地址由两个部分组成:存储对象的服务器主机地址(存储对象的地址) + 存储对象的地址(存储对象的哪个书架上)。

10.HTTP协议提供了两个通知,请求和响应报文。客户端通过TCP插座通过传输层通过特定的格式,通过URL发送请求消息,网页服务器接收请求消息,然后通过其URL找到客户端希望的网页,然后它被装入响应消息并通过TCP接口发送给客户端。客户分析响应消息,然后展示给用户。

要求报告的多种方法,常用GET和POST用户可以通过GET/POST类型请求提交表格(用户数据,例如用户在搜索引擎中输入的搜索信息),但GET方法会提交URL后面的表格,这更不安全; POST方法会将表格提交到请求消息中。

12.SMTP-发送者使用邮件代理(如QQ邮箱等),编辑邮件。邮件代理使用客户端服务器模式发送邮件到发送人邮件服务器A。A通过SMTP发送邮件到收件人的邮件服务器B。当收件人登录到自己的邮件代理机构时,代理人从B收到邮件,展示给接收方。

13.DNS(domain name system)-应用程序层协议。它的主要功能是将域名转换为路由器/主机识别的IP地址。DNS服务器采用分布式、分层的方式存储域名—>IP的映射。一个层指一个被分成多个层的DNS服务器(类似省和县的区分);一个分布指每个层中的多个DNS服务器。分布在各个区域。

以HTTP请求为例,客户端首先在URL中提取主机地址(例如ww.Baidu.com),然后由DNS协议发送URL到本地DNS服务器(不是层次结构的一部分,由ISP提供），然后它将查询消息发送到层次结构的DNS服务器上,最后向客户端返回IP地址。然后,客户端根据IP地址发送HTTP请求消息。
DNS缓存：简化IP地址查询时间。在DNS服务器中使用缓存，将以前查询到的域名—>IP地址映射存储到本地，以后再有重复的查询即可直接回复。

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