在上一篇中我们完成了传输层 TCP 协议的三大核心机制学习而应用层作为 OSI 模型的最高层直接面向用户提供各类网络服务。应用层协议定义了应用进程间通信的规则与数据格式支撑了文件传输、网页浏览、邮件收发等互联网核心应用。下面结合思维导图系统梳理网络应用模型与典型应用层协议为后续 DNS 协议的学习做好铺垫。一、网络应用的两种核心模型应用层协议的设计依赖于网络应用模型主流模型分为客户端 / 服务器C/S模型和 P2P 模型两类分别适配不同的业务场景。1. 客户端 / 服务器C/S模型C/S 模型是互联网中最经典的应用模型采用 “请求 - 响应” 模式客户端主动发起请求服务器被动提供服务。服务器端提供计算服务的核心设备需永久性在线提供服务拥有永久性访问地址 / 域名客户端可通过固定地址定位服务器典型应用Web 服务器、FTP 服务器、邮件服务器。客户端请求计算服务的主机与服务器通信并使用其提供的服务间歇性接入网络可能使用动态 IP 地址无需固定公网地址不与其他客户端直接通信所有交互均通过服务器中转典型应用浏览器、FTP 客户端、邮件客户端。典型应用场景WebHTTP/HTTPS、文件传输FTP、远程登录TELNET、电子邮件SMTP/POP3。2. P2P对等模型P2P 模型打破了传统 C/S 模型的 “中心节点依赖”网络中的主机地位平等既可作为客户端请求服务也可作为服务器提供服务。核心特点不存在永远在线的中心服务器节点间直接通信无单点故障风险每个主机既是服务请求者也是服务提供者资源分布在所有节点中节点间可直接通讯无需通过服务器中转传输效率高节点间歇性接入网络可动态改变 IP 地址网络可扩展性好、健壮性强典型应用场景文件共享BT 下载、流媒体直播、分布式计算。二、文件传输协议FTPFTP 是基于 C/S 模型的文件传输协议采用 TCP 作为传输层协议通过控制连接与数据连接分离的方式实现跨平台的文件传输与管理。1. 核心特性与端口协议与端口采用客户端 / 服务器模式使用 TCP 可靠传输服务控制连接采用 21 号端口数据连接主动模式下使用 20 号端口被动模式由服务器和客户端协商服务器架构FTP 服务器包含一个主进程负责接收新请求和多个从属进程负责处理单个请求支持多客户端同时连接。2. 核心功能支持不同种类主机系统软硬件体系差异之间的文件传输以用户权限管理的方式提供用户对远程 FTP 服务器的文件管理能力上传、下载、删除、重命名等支持匿名 FTP 访问以公用账号提供公开文件共享能力。3. 工作原理与流程两个独立 TCP 连接控制连接用于传输控制命令和响应在整个会话期间保持打开状态监听 21 号端口数据连接用于传输文件数据每次数据传输完毕后关闭主动模式下使用 TCP 20 端口被动模式由服务器和客户端协商端口。工作过程服务器打开熟知端口 21使客户进程能够连接上等待客户进程发出连接请求启动从属进程处理客户进程发来的请求处理完成后回到等待状态继续接受其他客户进程发来的请求。4. 传输模式文本模式ASCII 模式以文本序列传输数据适合纯文本文件二进制模式Binary 模式以二进制序列传输数据支持图片、视频、可执行文件等所有类型文件。三、常见应用层协议速览下表汇总了主流应用层协议的传输层协议与熟知端口号是网络通信的基础知识点应用程序使用协议熟知端口号FTP 数据连接TCP20FTP 控制连接TCP21TELNET远程登录TCP23SMTP邮件发送TCP25DNS域名解析UDP/TCP53TFTP简单文件传输UDP69HTTP网页浏览TCP80POP3邮件接收TCP110SNMP网络管理UDP161应用层模型与 FTP 协议的梳理为我们打开了应用层协议的学习大门。而 DNS域名系统作为互联网的 “地址簿”通过域名与 IP 地址的映射解决了人类记忆 IP 地址的难题是所有网络应用的基础。下一篇我们将深入梳理 DNS 协议的工作原理、域名解析流程与核心机制。