Computer_Network/Review/第2章.md

1. 应用层协议原理

2. Web和HTTP

• HTTP连接

  • 非持续连接HTTP

    • 在TCP上最多发送一个对象，然后关闭连接。下载多个对象要多次连接

  • 持续连接HTTP

    • 如果网页上有多个资源在同一个服务器上，可以通过单个TCP连接发送

• Web缓存器

  安装Web缓存器可以减少接入互联网链接的利用率，重复请求由缓存器承担。

  
  {delay}_{\text{总}} = \alpha \times {delay}_{\text{缓存器响应}}+(1-\alpha)\times {delay}_{\text{初始服务器响应}} \approx (1-\alpha)\times {delay}_{\text{初始服务器响应}}
  

  $\alpha$：缓存命中率

3. 因特网中的电子邮件

• SMTP协议

  

  用于邮件客户端 \to 邮件服务器，或邮件服务器 \to 邮件服务器发送邮件。

4. DNS：因特网的目录服务

• DNS：域名转IP。基于UDP。分布式，逐级向下查询：根DNS -> com DNS -> amazon.com DNS，递归查询，同时缓存

  报文资源记录：（name，value，type，ttl(time to live)）

5. P2P应用

• P2P文件分发

  

  使用P2P方法将$F$比特的文件分发到$N$个客户的用时：

  
  D_{P2P} \ge \max{\{F/u_s, F/d_{min}, NF/(u_s+\sum u_i)\}}
  

  • $F/u_s$：服务器传输，至少发送一个副本，除以服务器最大发送速率

  • $NF/(u_s + \sum u_i)$：客户接收的总和（总共必须下载$NF$比特）除以最大发送速率总和

  • $F/d_{min}$​：单个客户的接收速率，文件大小除以最小客户接收速率

• BitTorrent

  • 下载：主机周期性地向每个对等方请求文件块列表，然后请求最稀缺的文件块。
  • 分享：主机每10秒评估前4名对等方，以最高速率向其发送；每30秒随机选择另1个对等方发送

6. 视频流和内容分发网

• 视频
  • 编码
    • 空间编码：单帧内像素冗余值只发送一次
    • 时间编码：只发送当前帧和上一帧的不同点
  • CBR编码速率固定；VBR编码速率随空间、时间编码量变化而变化
• DASH：将视频在服务器上分块，客户端自己决定请求的时间、编码速率和服务器
• 内容分发网（CND）：在CDN节点上存储内容副本

7. 套接字编程：生成网络应用

• UDP

  不连接，可能丢失或顺序错乱

  # client
  serverName = 'hostIP'
  serverPort = 12000
  clientSocket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
  message = raw_input('xxx')
  clientSocket.sendto(message.encode(), (serverName, serverPort))
  modifiedMessage, serverAaddress = clientSocket.recvfrom(2048)
  clientSocket.close()
  # server
  serverName = 'hostIP'
  serverPort = 12000
  serverSocket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
  serverSocket.bind((serverName, serverPort))
  while True:
      message, clientAddress = serverSocket.recvfrom(2048)
      # 处理message -> modifiedMessage
      serverSocket.sendto(modifiedMessage.encode(), clientAddress)
  serverSocket.close()
  

• TCP

  连接，有序交付

  # client
  serverName = 'hostIP'
  serverPort = 12000
  clientSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
  clientSocket.connect((serverName, serverPort))
  message = raw_input('xxx')
  clientSocket.send(message.encode())
  modifiedMessage = clientSocket.recv(1024)
  clientSocket.close()
  # server
  serverName = 'hostIP'
  serverPort = 12000
  serverSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
  serverSocket.bind((serverName, serverPort))
  serverSocket.listen(1)
  while True:
      connectionSocket, addr = serverSocket.accept()
      message = connectionSocket.recv(1024).decode()
      # 处理message -> modifiedMessage
      connectionSocket.send(modifiedMessage.encode())
  serverSocket.close()