第二章 2.1.2 进程通信与运输层、应用层协议

计算机网络中进行通信的实际上是 ”进程“ 而不是 ”程序“，一个进程可以被认为是运行在端系统上的一个程序

• • 在同一端系统上，进程使用进程间通信机制相互通信，规则由端系统上的操作系统决定
  • 位于不同端系统上的进程，通过跨越计算机网络 交换 ”报文“ 来互相通信

网络应用程序由成对的进程组成，这些进程通过网络互相发送报文。

• • 对每对通信进程，之一标为 ”客户“，之二标为 ”服务器“
    • 有些进程既是服务器，又是客户，如 P2P既可以上载也可以下载
    • 但在具体场景中总的来说发起通信的就是客户，响应请求的就是服务器

套接字：又称为应用程序和网络之间的 ”应用程序编程接口（Application Programming Interface，API）“

• • 同一台主机内应用层和运输层之间的接口。
  • 应用开发者可以控制套接字在应用层端的一切，但对于该套接字的运输层端几乎没有控制权。开发者对运输层的控制仅限于：
    • 选择运输层协议
    • 定义运输层参数

进程寻址（接收方的地址）：

• • 主机地址：使用 IP 地址（一个 32 位比特的量）
  • 目的进程的标识符（接收套接字）：目的地端口号（port number）

选择运输层协议：TCP 或 UD

• • 可靠数据传输（reliable data transfer）：即不允许数据丢失，与之相反的是 “容忍丢失的应用（loss-tolerant application）”
  • 吞吐量：具有吞吐量要求的应用称为 “带宽敏感的应用（bandwidth-senitive application）”，与之相反的是 “弹性应用（elastic application）”
  • 定时：即时延要求
  • 安全性：
    • 运输中的加解密
    • 数据完整性判定
    • 端点鉴别
  • 
  • TCP：面向连接、可靠
    • 传输应用层报文之前，TCP 让客户和服务器交换运输层控制信息（握手过程），然后一个 TCP 就建立了，它是 “全双工” 的，报文发送完毕即拆除连接
    • 无差错、按顺序地交付数据　
    • 拥塞机制：网络繁忙时限制发送进程或每个 TCP 连接
  • UDP：轻量级运输协议
    • 无连接，故没有握手过程
    • 不可靠也可能是乱序的
    • 无拥塞机制
  • TCP、UDP 均不提供加解密机制
  • 安全套接字层（Secure Sockets Layer，SSL）：TCP的加强版，增加了安全服务：加解密、完整性、端点鉴别。
    • • 强化体现在应用层：SSL 位于 TCP 上层，SSL 和 TCP 交换信息。
  • TCP 解决了可靠和安全的问题，吞吐量和定时则是当前因特网协议所未提供的功能，这些将由应用设计者来尽可能实现，但这并非有保障的。

• • •  电话协议使用两种是因为如果防火墙阻挡了 UDP 协议，那么将使用备份的 TCP
  • 应用层协议：定义了运行在不同端系统上的应用程序进程如何相互传递报文
    • 交换的报文类型，例如请求报文和响应报文
    • 各种报文类型的语法，如报文中的各个字段及这些字段是如何描述的
    • 字段的语义，即这些字段中包含的信息的含义
    • 一个进程何时以及如何发送报文、对报文进行响应的规则
    • 一些 该层协议 由 RFC 文档定义，位于公共域中：HTTP（超文本传输协议），遵从该规则开发的浏览器可访问遵从该规则的 Web 服务器
    • 一些 该层协议 是专用的，有意不为公共域使用，如 Skype。
    • 应用层协议 是 网络层 的一部分
    • Web 的应用层协议是 HTTP，定义了浏览器和 Web 服务器之间传输的报文格式和序列
    • 电子邮件的首要应用层协议是 SMTP（简单邮件传输协议）