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– 教科书p232-234
第2讲:应用层
5
应用进程需要怎样的传输服务?
数据丢失（Data loss）
• 某些应用 (e.g., audio) 可以容 忍某种程度上的数据丢失
• 其他应用 (e.g., 文件传输, telnet) 要求 100% 可靠的数 据传输
带宽（Bandwidth）
某些应用(e.g., 多媒体) 对最低带宽有要求
Q: 某个进程如何“认定”另 一个 需要与之通信的进
interface）
程?
• 定义应用层和传输层间的 接口
• 插口（socket: Internet API）
– 两个进程间的通信， 将数据 送入 socket, 或从socket 读出 数据
– IP 地址-运行另一个进程的 主机所拥有的
– “端口号（PORT #）” – 允 许接收主机来确定的一个 标识，本地进程将报文发 送给它
所依赖的传输协议
TCP TCP TCP TCP TCP or UDP
TCP or UDP typically UDP
第2讲:应用层
9
http 协议
http: TCP 传输服务:
• 客户端启动TCP连接(创建插口) 到服务器, 端口 80
• 服务器接受来自客户端的 TCP 连接
• http 报文(应用层协议报文) 在 浏览器 (http client) 和Web服务 器(http server)之间进行交换
其他应用(“弹性应用”) 则可灵活应用所能得到 的带宽
实时性（Timing） • 某些应用(e.g., IP 电话, 交
互式游戏) 要求较低的时 延
第2讲:应用层
6
常用应用程序对传输功能的要求
应用程序 数据丢失
文件传输 e-mail
Web 网页 实时音频/视频
存储音频/视频 交互式游戏 金融应用
不丢失 不丢失 不丢失 允许丢失 允许丢失 允许丢失 允许丢失 不丢失
带宽
实时性
弹性
无
弹性
无
弹性
无
音频: 5Kb-1Mb 100’s msec
视频:10Kb-5Mb
同上
few secs
几 Kb/s 以上 100’s msec
弹性
yes and no
第2讲:应用层
7
Internet 的传输协议服务
TCP 服务:
3
客户端-服务器范式
典型的网络应用都是由两个部
分组成: 客户端 和 服务器
客户端:
发起同服务器的联系 (“speaks first”)
application transport network data link physical
request
一般都从服务器请求服务,
Web: 客户端由浏览器实现; email: 通过OE、Foxmial实现
• 万维网应用协议
• 客户端/服务器Βιβλιοθήκη Baidu式
– 客户端: 浏览器请求、接
• 而运行在不同主机上的进 程则使用应用层协议进行 通信
• 用户代理（User agent）: 软 件进程, 是介于用户 （ above ）和网络（ below ） 之间的接口
– 实现应用级协议
– Web: 浏览器
– E-mail: OE、Foxmail
– 流媒体: media player
第2讲:应用层
application transport network data link physical
application transport network data link physical
第2讲:应用层
2
网络应用程序: 一些术语
进程(Process): 主机中运行中 的程序.
• 在某些主机中, 两个进程 使用进程间通信 (由 OS管 理).
• 关闭TCP 连接
http 是 “无状态 （stateless）”的
• 服务器不保留任何访问 过的请求信息
小评论 保留状态的协议很复杂哟! 过去的历史 (状态) 需要保留 一旦浏览器/服务器崩溃, 它
们各自的状态视图就会发生 分歧，还需要重新核对
第2讲:应用层
10
Web: http 协议
超文本传输协议（http: hypertext transfer protocol）
– 运行在网络主机中的 “用户 空间”
– 在应用程序间交换报文
– e.g., email, ftp, Web
应用层协议：
– 应用层的一个“组成部分” – 定义应用程序需交换的报文
和所需采取的动作
– 使用较低层次所提供的通信 服务 (TCP, UDP)
application transport network data link physical
服务器:
向客户端提供所请求的服务
e.g., Web 服务器发送被请求的 Web 页面, 邮件服务器传递 e-mail
第2讲:应用层
reply
application transport network data link physical
4
应用层协议(续)
应用程序接口（API: application programming
• 不提供:连接建立, 可靠性保
证,流量控制,拥塞控制,实时 性, 最小带宽承诺
Q: 既生喻，何生亮? Why is there a UDP?
第2讲:应用层
8
Internet应用: 应用, 传输协议
应用
e-mail 远程终端访问
Web 文件传输
流媒体
远程文件服务器 IP电话
应用协议
smtp [RFC 821] telnet [RFC 854] http [RFC 2068] ftp [RFC 959] 专有协议 (e.g. RealNetworks) NSF 专有协议 (e.g., Vocaltec)
• 面向连接: 在客户端和服务器进
程之间需要建立连接（setup ）
• 可靠传输 : 在发送和接受进程之
间
• 流量控制: 发送数据的速度决不
超过接收的速度
• 拥塞控制: 当网络超负荷时，束
紧发送端口，减缓发送速度
• 不提供: 实时性, 最小带宽承诺
UDP服务:
• 在客户端和服务器进程之间 实现“不可靠的”数据传输
第2讲: 应用层
本讲目标:
• 网络应用层的概念和实 现
– 客户端-服务器范式 – 服务模型
• 通过对常用应用层协议 的探讨和分析来学习网 络协议
• 教科书参考
– 第9章
深层次目标 • 特定协议:
– http – ftp – smtp – pop – dns
第2讲:应用层
1
应用程序和应用层协议
应用程序:沟通, 分布式的进程
第2讲:应用层
5
应用进程需要怎样的传输服务?
数据丢失（Data loss）
• 某些应用 (e.g., audio) 可以容 忍某种程度上的数据丢失
• 其他应用 (e.g., 文件传输, telnet) 要求 100% 可靠的数 据传输
带宽（Bandwidth）
某些应用(e.g., 多媒体) 对最低带宽有要求
Q: 某个进程如何“认定”另 一个 需要与之通信的进
interface）
程?
• 定义应用层和传输层间的 接口
• 插口（socket: Internet API）
– 两个进程间的通信， 将数据 送入 socket, 或从socket 读出 数据
– IP 地址-运行另一个进程的 主机所拥有的
– “端口号（PORT #）” – 允 许接收主机来确定的一个 标识，本地进程将报文发 送给它
所依赖的传输协议
TCP TCP TCP TCP TCP or UDP
TCP or UDP typically UDP
第2讲:应用层
9
http 协议
http: TCP 传输服务:
• 客户端启动TCP连接(创建插口) 到服务器, 端口 80
• 服务器接受来自客户端的 TCP 连接
• http 报文(应用层协议报文) 在 浏览器 (http client) 和Web服务 器(http server)之间进行交换
其他应用(“弹性应用”) 则可灵活应用所能得到 的带宽
实时性（Timing） • 某些应用(e.g., IP 电话, 交
互式游戏) 要求较低的时 延
第2讲:应用层
6
常用应用程序对传输功能的要求
应用程序 数据丢失
文件传输 e-mail
Web 网页 实时音频/视频
存储音频/视频 交互式游戏 金融应用
不丢失 不丢失 不丢失 允许丢失 允许丢失 允许丢失 允许丢失 不丢失
带宽
实时性
弹性
无
弹性
无
弹性
无
音频: 5Kb-1Mb 100’s msec
视频:10Kb-5Mb
同上
few secs
几 Kb/s 以上 100’s msec
弹性
yes and no
第2讲:应用层
7
Internet 的传输协议服务
TCP 服务:
3
客户端-服务器范式
典型的网络应用都是由两个部
分组成: 客户端 和 服务器
客户端:
发起同服务器的联系 (“speaks first”)
application transport network data link physical
request
一般都从服务器请求服务,
Web: 客户端由浏览器实现; email: 通过OE、Foxmial实现
• 万维网应用协议
• 客户端/服务器Βιβλιοθήκη Baidu式
– 客户端: 浏览器请求、接
• 而运行在不同主机上的进 程则使用应用层协议进行 通信
• 用户代理（User agent）: 软 件进程, 是介于用户 （ above ）和网络（ below ） 之间的接口
– 实现应用级协议
– Web: 浏览器
– E-mail: OE、Foxmail
– 流媒体: media player
第2讲:应用层
application transport network data link physical
application transport network data link physical
第2讲:应用层
2
网络应用程序: 一些术语
进程(Process): 主机中运行中 的程序.
• 在某些主机中, 两个进程 使用进程间通信 (由 OS管 理).
• 关闭TCP 连接
http 是 “无状态 （stateless）”的
• 服务器不保留任何访问 过的请求信息
小评论 保留状态的协议很复杂哟! 过去的历史 (状态) 需要保留 一旦浏览器/服务器崩溃, 它
们各自的状态视图就会发生 分歧，还需要重新核对
第2讲:应用层
10
Web: http 协议
超文本传输协议（http: hypertext transfer protocol）
– 运行在网络主机中的 “用户 空间”
– 在应用程序间交换报文
– e.g., email, ftp, Web
应用层协议：
– 应用层的一个“组成部分” – 定义应用程序需交换的报文
和所需采取的动作
– 使用较低层次所提供的通信 服务 (TCP, UDP)
application transport network data link physical
服务器:
向客户端提供所请求的服务
e.g., Web 服务器发送被请求的 Web 页面, 邮件服务器传递 e-mail
第2讲:应用层
reply
application transport network data link physical
4
应用层协议(续)
应用程序接口（API: application programming
• 不提供:连接建立, 可靠性保
证,流量控制,拥塞控制,实时 性, 最小带宽承诺
Q: 既生喻，何生亮? Why is there a UDP?
第2讲:应用层
8
Internet应用: 应用, 传输协议
应用
e-mail 远程终端访问
Web 文件传输
流媒体
远程文件服务器 IP电话
应用协议
smtp [RFC 821] telnet [RFC 854] http [RFC 2068] ftp [RFC 959] 专有协议 (e.g. RealNetworks) NSF 专有协议 (e.g., Vocaltec)
• 面向连接: 在客户端和服务器进
程之间需要建立连接（setup ）
• 可靠传输 : 在发送和接受进程之
间
• 流量控制: 发送数据的速度决不
超过接收的速度
• 拥塞控制: 当网络超负荷时，束
紧发送端口，减缓发送速度
• 不提供: 实时性, 最小带宽承诺
UDP服务:
• 在客户端和服务器进程之间 实现“不可靠的”数据传输
第2讲: 应用层
本讲目标:
• 网络应用层的概念和实 现
– 客户端-服务器范式 – 服务模型
• 通过对常用应用层协议 的探讨和分析来学习网 络协议
• 教科书参考
– 第9章
深层次目标 • 特定协议:
– http – ftp – smtp – pop – dns
第2讲:应用层
1
应用程序和应用层协议
应用程序:沟通, 分布式的进程