课程内容
概述
网络应用程序的体系结构主要分为CS结构和P2P结构。
- 前者是客户端（Client）/服务端（Server）结构，如微信、QQ、游戏。
- 后者是端（Peer）到端结构，又叫对等体系结构，如迅雷、百度网盘。
- 进程通信时，没有明确的C/S，发起者即为客户端，提供服务者即为服务端。
应用程序服务要求包括可靠数据传输、吞吐量、定时（时效）和安全性。不同的应用对网络服务有不同的要求，如数据可否丢失、带宽需求、时间敏感性等，所以产生了不同的应用层协议和运输层协议：
- 应用层协议定义了交换报文类型、报文语法、字段语义以及发送、响应规则，类似网络协议的三要素（语法、语义、同步）。
- 运输层协议
- TCP：面向连接的服务，提供可靠的数据传输。
- UDP：不提供必要服务的轻量级运输服务，不提供可靠的数据传输。
- PS
- socket是应用程序与网络之间的接口，对于运输层的控制仅限于选择运输层协议、设定参数。
- UDP可以自己实现可靠的数据传输。
WEB与HTTP协议
WEB术语：对象、超文本标记语言HTML、统一资源定位符URL、WEB页面、WEB浏览器、WEB服务器（httpd、apache、tomcat）
HTTP：超文本传输协议
- HTTP行为：请求报文、响应报文
- HTTP特点
- 不用担心数据丢失
- 无状态协议，服务器不存储客户相关状态信息
- HTTP服务器总是处于打开状态，有一个固定的IP
- 使用CS结构
- 非持续连接和持续连接，又名，短连接和长连接
- HTTP属于短连接，服务器响应了请求后会通知TCP断开连接，所以对于多个对象会重复地连接和断开。
- HTTP请求过程包含TCP三次握手，一般在第3次握手包含请求，直到接受对应文件。
- 请求报文
- 请求方法：
- GET--获取
- POST--提交表单
- HEAD--测试，看通不通，不需要获取所有数据
- PUT--传数据到远端（PUT是幂等的，但POST不是）
- DELETE--删除远端数据
- 首部字段名包含浏览器类型等等。
- 响应报文
- 短语一般是状态码的描述。
- 常见状态码及短语：
- 200 OK
- 301 Moved Permanently
- 400 Bad Request
- 404 Not Found
- 505 HTTP Version Not Supported
- 用户与服务器的交互——COOKIE
- 请求和相应报文中都添加了COOKIE首部行
- 在用户端由浏览器管理相应COOKIE文件
- 在服务端维护一个数据库
- 一个从来没有请求过jd服务器的客户主机，在发起请求后，服务器会创建其COOKIE，并返回给客户；
- 等下次下下次再请求jd服务器的时候，服务器会根据COOKIE返回特定数据。
- PS：
- 服务器根据客户行为会生成一个人物画像，可以和COOKIE绑定。
- 公司之间可能共享数据库。
- WEB缓存器🌟
- 又名代理服务器，如CDN。
- 情景：海量用户访问某一个服务器的数据，流量过大肯定会导致服务器奔溃。
- 优化过程：浏览器先访问WEB缓存器，如果里面没有想要的数据，则再往上游找数据，最后返回数据，并将数据存放在WEB缓存器里。
- 优点：减少对客户请求的响应时间，减少了数据中心的通信量，改善应用性能。
- PS：WEB缓存器会定时向上游服务器请求更新数据。
HTTPS协议
HTTPS：具有安全性的SSL加密传输协议
HTTPS在HHTP通信的中间过程添加SSL/TLS（加密/解密）过程。
HTTPS特点：
- 它需要到CA申请证书，需要交费；
- 它是具有安全性的SSL加密传输协议，而HTTP超文本传输协议，信息是明文传输；
- 它与HTTP使用的是完全不同的连接方式，端口也不一样，前者是443，后者是80。
HTTP/2协议
新特性：连接复用。没有同步的限制，一次可以传输多条消息，而不用一来一回。
FTP协议
FTP：文件传输协议
用户连接远程服务器，给用户展示一个远程桌面文件夹，用户可以对其进行操作。
双连接——FTP的TCP连接：
- 控制连接：21端口，长连接；
- 数据连接：20端口，短连接。
- 特点：适用于并发量不高的场景，可以简化业务实现。
PS：个人用户用的少，一般服务于局域网。
SMTP、POP3、IMAP协议
邮件相关，最早期的互联网业务
先从用户A的代理，通过SMTP连接自己的邮箱服务器，再连线用户B的邮件服务器，最后到达用户B的代理。
- 邮箱服务器会检查邮件内容是否合规；
- SMTP协议只负责推，最后一步是用户B基于其它协议主动请求拉取
PS：
- 不是直接与用户主机通信
- 底层是基于TCP
DNS协议
将主机名/域名转换为IP地址；提供负载均衡服务
- 解析域名
- 负载均衡：同一个域名根据流量转换到不同的合适的IP地址，主要是用来分流。
集中式DNS存在的问题：
- 单点故障：一个小问题会影响到全局（现在流行微服务，减少各种服务之间的耦合度）
- 通信容量大
- 距离远会导致时延高
- 维护不易（目前银行也有这个问题，系统版本低，想迁移却难以迁移）
DNS域名系统
- 根DNS服务器，因特网上有13个，都不在中国
- 顶级域DNS服务器，简称TLD，如com、cn
- 权威DNS服务器，如腾讯等DNS服务提供商
- 本地DNS服务器，可能有多个，如局域网、学校
DNS解析过程：
主机到本地DNS属于递归式，主机只发一次请求，只有本地DNS得到结果，才会返回。
本地DNS发起请求属于迭代式，返回失败就再次请求，可看图感受。
DNS记录
- Name：名称/主机/别名
- Value：IP地址/应答地址/目标地址
- Type：记录的类型
- TTL：域名-IP关系的有效时间，即本地缓存的时间
常见的类型有：
可以尝试去自己的DNS服务平台里添加DNS记录～
PS：规范主机名的可读性稍弱，可参考DNS records——CloudFlare
附加知识点
- 网络协议的三要素：语法、语义、同步（有迹可循）
