应用层功能及协议

3 应用层功能及协议

表示层

表示层有三个主要功能：

对应用层数据进行编码与转换，从而确保目的设备可以通过适当的应用程序理解源设备上的数据；

采用可被目的设备解压缩的方式对数据进行压缩；

对传输数据进行加密，并在目的设备上对数据解密。

会话层

会话层，顾名思义，它就是用于在源应用程序和目的应用程序之间创建并维持对话。会话层用于处理信息交换，发起对话并使其处于活动状态，并在对话中断或长时间处于空闲状态时重启会话。

常见TCP/IP 协议包括：

域名服务协议(DNS)，用于将Internet 域名解析为IP 地址；

超文本传输协议(HTTP)，用于传输构成万维网网页的文件；

简单邮件传输协议(SMTP)，用于传输邮件及其附件信息；

Telnet 协议（一种终端模拟协议），提供对服务器和网络设备的远程访问；

文件传输协议(FTP)，用于系统间的文件交互传输。

P2P

在点对点网络中，两台或两台以上的计算机通过网络互连，它们共享资源（如打印机和文件）时可以不借助专用服务器。每台接入的终端设备（称为“点”）既可以作为服务器，也可以作为客户机。拥有两台互连电脑、一台共享打印机的家庭简易网络就是一种典型的点对点网络。

端口号

传输层使用某种编址方案，称为端口号。端口号识别应用程序及应用层服务（即源数据和目的数据）。服务器程序通常使用客户机已知的预定义端口号。当我们研究不同的TCP/IP 应用层协议和服务时，我们将参考与这些服务相关联的TCP 和UDP 端口号。这些服务包括：

域名系统(DNS)—TCP/UDP 端口53

超文本传输协议(HTTP) —TCP 端口80

简单邮件传输协议(SMTP)—TCP 端口25

邮局协议(POP)—TCP 端口110

Telnet —TCP 端口23

动态主机配置协议—UDP 端口67 和端口68

文件传输协议(FTP)—TCP 端口20 和端口21

DNS

在数据网络中，设备以数字IP 地址标记，从而可以参与收发消息。但是人们很难记住这些数字地址。于是，人们创建了可以将数字地址转换为简单易记名称的域名系统。我们通常在配置网络设备时提供一个或者多个DNS 服务器地址，DNS 客户端可以使用该地址进行域名解析。Internet 服务供应商往往会为DNS 服务器提供地址。当用户的应用程序请求通过域名连入远程设备时，DNS 客户端将向某一域名服务器请求查询，获得域名解析后的数字地址。

用户还可以使用操作系统中名为nslookup的实用程序手动查询域名服务器，来解析给定的主机名。该实用程序也可以用于检修域名解析的故障，以及验证域名服务器的当前状态。

在图中，输入nslookup 后，即显示为主机配置的默认DNS 服务器。

DNS 服务器使用域名守护程序（通常简称为named 守护程序）提供域名解析。

当客户端提出查询请求时，服务器的named 守护进程将首先检索自己的记录，以查看是否能够自行解析域名。如果服务器不能通过自身存储的记录解析域名，它将连接其它服务器对该域名进行解析。

当前服务器将该信息返回至源请求服务器，并将匹配域名的数字地址临时保存在缓存中。

因此，当再次请求解析相同的域名时，第一台服务器就可以直接调用域名缓存中的地址。通过缓存机制，不但降低了DNS 查询数据网络的流量，也减少了上层服务器工作的负载。在安装Windows 系统的个人电脑中，DNS 客户端服务可以预先在内存中存储已解析的域名，从而优化DNS 域名解析性能。在Windows XP 或者Windows 2000 操作系统中，输入ipconfig /displaydns命令可以显示所有DNS 缓存条目。域名系统采用分级系统创建域名数据库，从而提供域名解析服务。该层级模型的外观类似一棵倒置的树，枝叶在下，而树根在上。

位于最高层的根域名服务器维护最高级域名服务器记录，而后者维护下一级域名服务器的记录，以此类推。

不同的顶级域有不同的含义，分别代表着组织类型或起源国家/地区。请参见如下顶级域名实例：

.au —澳大利亚

.co —哥伦比亚

.com —商业或行业

.jp —日本

.org —非营利组织

顶级域名下层为二级域名，二级域名下层还有其它更低级的域名。

每个域名的组成都是按照层级树由上而下的顺序排列。

WWW 服务及HTTP

当在web 浏览器中输入一个Web 地址（或者URL 地址）时，Web 浏览器将通过HTTP 协议建立与服务器上的Web 服务之间的连接。一提到Web 地址，大多数人往往想到统一资源定位器(URL) 以及统一资源标识符(URI)。

浏览器是如何打开网页的

我们采用如下URL 地址：/web-server.htm。

首先，浏览器对URL 地址的三个组成部分进行分析：

1. http（协议或方案）

2. （服务器名称）

3. web-server.htm（所要请求的文件名称）

然后，浏览器将通过域名服务器将 转换成到数字地址，用它连接到该服务器。根据HTTP 协议的要求，浏览器向该服务器发送GET 请求，并要求访问web-server.htm 文件。被请求服务器随即将被请求网页的HTML 代码发送给浏览器。最后，浏览器解读HTML 代码并将网页内容显示到浏览器窗口中。

HTTP

在万维网中，HTTP 是一种数据传输协议。同时，它还是最常用的应用程序协议。

GET 是一种客户端数据请求消息。Web 浏览器向Web 服务器发送请求页面的GET 消息。如图所示，一旦收到GET 请求，服务器将立即反馈一条状态行（如HTTP/1.1 200 OK）以及一条消息，消息内容可以是被请求的文件，也可以是报错消