（一）网络 App、DNS、FTP

1. 网络应用模型

1.1. 客户—服务器模式（C/S ）

• 客户（client）和服务器（server）都是指通信中所涉及的两个应用进程；

• 客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系；

• 客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方；

1.2. 对等模式（P2P，peer-to-peer）

• 指两个主机在通信时，不区分服务请求方和服务提供方；

• 从本质上看仍然是使用客户—服务器模式，只是对等连接中的每一个主机既是客户又同时是服务器；

2. DNS 系统

2.1. 概念

• DNS 系统：域名到 ip 地址的解析系统；

• 域名：即主机的名字；

• 因特网采用层次结构的命名树作为主机的名字，并使用分布式的域名系统 DNS；

• DNS 解析是由若干个域名服务器程序完成的；

• 域名服务器程序在专设的结点上运行，运行该程序的机器称为域名服务器；

2.2. 层次域名空间

• 因特网采用了层次树状结构的命名方法，任何一个连接在因特网上的主机或路由器，都有一个唯一的层次结构的名字，即域名；

• 结构：由标号序列构成，各标号之间由点号 . 隔开；

  • 域名的级数从前到后依次提高，最后一个标号序列为顶级域名（三级 . 二级 . 顶级）；

  • 例：www.pku.edu.cn，www 为主机名，pku 三级域名，edu 二级域名，cn 顶级域名；

• 域名只是个逻辑概念，并不代表计算机所在的物理地点；

• 域名 v.s. ip 地址

  • 域名：使用字符串，长度可变串，便于人来使用和记忆；

  • ip 地址：32 位二进制数，定长，方便机器处理；

• 因特网的域名空间

  

  • 根域名：为了组织为树结构而假想的根，实际上并不存在；

2.3. 域名服务器

• 区：一个域名服务器所负责管辖的（或有权限的）范围叫做区（zone) ；

  

  • 各单位根据具体情况来划分自已管辖范围的区，但在一个区中的所有节点必须是能够连通的；

• 树形结构的 DNS 服务器

  

  • 四种类型：1）根域名服务器，2）顶级域名服务器，3）权限域名服务器，4）本地域名服务器；

  • 根域名服务器

    • 最重要的域名服务器；

    • 所有的根域名服务器都存有所有顶级域名服务器的地址；

    • 任何本地域名服务器，在遇到自身无法解析的域名时，会首先查询根域名服务器（树状查询）；

  • 顶级域名服务器

    • 负责管理在该服务器注册的所有二级域名；

    • 收到 DNS 查询请求后，若有对应 ip 地址则直接给出，否则给出下一级的域名服务器地址；

  • 权限域名服务器

    • 负责管理某个区的域名；

    • 收到 DNS 查询请求后，若自身不能给出，则同样给出下一个权限域名服务器的地址；

  • 本地域名服务器（默认域名服务器）

    • DHCP 获取域名服务器地址时，为本地域名服务器的地址；

    • 直接处理主机的 DNS 查询请求；

    • 实际操作中，权限域名服务器和本地域名服务器一般是等价的；

    • 国内公共的域名服务器：114.114.114.114；

• 域名服务的可靠性（备份）

  • DNS 域名服务器都把数据备份到多个域名服务器来保存，其中的一个是主域名服务器，其他的是辅助服务器；

  • 当主域名服务器出故障时，辅助域名服务器可以保证 DNS 的查询工作不会中断；

  • 备份操作

    • 定期备份：主服务器定期进行备份；

    • 数据一致性：只有主服务器能更新域名数据，辅助服务器不能更新；

2.4. 域名解析

• 特点：一般是递归查询；

• 过程

  • 1）本地域名服务器首先响应主机的查询，若不能给出 ip 地址，则以 DNS 客户的身份，向其他根域名服器发送查询请求；

  • 2）迭代查询：根域名服务器收到请求，要么给出 ip 地址，要么给出下一步应该查询的域名服务器地址，由本地服务器继续查询；

    

  • 3）递归查询（较少用）：和 2 类似，但是继续查询的操作由根服务器往下推进，本地域名服务器只需一次请求和一次应答；

    

3. FTP

3.1. 概念

• 文件传送协议FTP（File Transfer Protocol）：是因特网上使用得最广泛的文件传送协议；

• FTP 提供交互式的访问，允许客户指明文件的类型与格式，并允许文件具有存取权限；

• FTP 隐藏了各计算机系统的细节，因而适合于在异构网络中任意计算机之间传送文件；

3.2. 工作原理

• 特点：1）只提供一些基本的文件传输服务，2）使用 TCP 提供可靠服务；

• 主要功能：减少或消除在不同操作系统下处理文件的不兼容性；

• 工作模式：客户—服务器模式（C/S），一个 FTP 服务器进程可以服务多个 FTP 客户进程；

• FTP 使用的端口号

  • 端口 21：服务器端用于接收客户端 FTP 请求；

  • 端口 20：服务器端用于数据传输；

• FTP 服务器进程

  • 1 个主进程：接收新的请求；

  • 若干从属进程：处理单个请求；

• FTP 服务器主进程的工作过程

  • 1）打开端口 21，监听客户连接；

  • 2）若有请求，启动从属进程，处理 FTP 请求；

  • 从属进程处理请求完毕后即终止；

  • 主进程和从属进程为并发执行；

3.3. 控制连接和数据连接

• 控制连接（TCP）

  • 整个 FTP 会话期间一直保持打开；

  • 负责将客户的文件传输请求送给服务器端的控制进程；

  • 不传输文件；

• 数据连接（TCP）

  • 连接客户和服务器的数据传输进程；

  • 实际负责文件传输；

  • 文件传输完毕后即终止；