常见应用层协议

我们都知道，在TCP/IP模型中，应用层是最高层，应用层包括所有的高层协议，并且不断有新的协议加入。
我们先看一下其常用协议的端口号：

常见服务简介

DNS （domain name system）域名系统

用来将域名映射成IP地址，端口号为TCP或UDP的53。
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SMTP简单邮件传输协议

TCP端口号为25。
概述
在互联网中，电子邮件的传送是依靠SMTP协议进行的。
SMTP协议包括两个标准子集， 一个标准定义电子邮件信息的格式，另一个是传输邮件的标准。
SMTP的主要任务：负责服务器之间的邮件传送，最大的特点是简单。
只规定了电子邮件如何在互联网中通过TCP协议在发送方和接收方之间进行传送。

工作方式
基于客户/服务器方式进行的。
发送人的主机为客户方，收件人的邮件服务器为服务方。在传送邮件的过程中，需要使用TCP协议进行连接（默认端口号为25）。发送主机先将邮件发送到本地SMTP服务器上，本地SMTP服务器与接收方的邮件服务器建立可靠的TCP连接，从而保证了邮件传输的可靠性。
注意
1. 接收方必须使用POP3协议才能取得自己邮箱中的邮件。
2. POP3协议的主要任务是实现用户计算机和邮件服务器的连接，从邮件服务器的电子邮箱中读取邮件。

HTTP（hypertext transfer protocol）超文本传输协议

用于传输internet浏览器使用的普通文本、超文本、音频和视频等数据。端口号TCP 80
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HTTPS（secure hypertext transfer protocol）安全文本传输协议

是基于HTTP开发的，HTTPS应用了安全套接字层（SSL）作为HTTP应用层的子层，可以对数据进行加密和压缩。端口号443.

TELNET（terminal NETwork）远程登录

概述：
它是Tnternet中用来进行远程访问的重要工具之一。远程登录功能允许用户与远程计算机进行动态交互，即用自己的键盘，鼠标等输入设备操纵远程计算机，运行远程计算机上的软件，在自己的显示器上了解运行情况，查看运行结果。
通信过程
用户的终端实际上与本地的TELNET客户机进行通信，远程主机与远程TELNET服务器进行通信，然后通过tcp进行连接，客户机与服务器之间采用NVT标准进行通信。
1、建立与服务器的TCP连接
2、从键盘上接收用户输入的字符
3、把用户输入的字符串变成标准格式并发送给服务器
4、从远程服务器接收输出的信息
5、把该信息显示在用户的屏幕上

FTP（file transfer protocol）文件传输协议

它是基于传输层的TCP协议。
概述
文件传输协议，负责将文件从一台计算机传送到另一台计算机上，并且保证其传输的可靠性，客户端提出文件传输请求，服务器接收请求并提供服务。
过程：
首先在本地计算机上启动FTP客户程序，利用他与远程计算机建立连接，远程计算机上的服务端FTP程序被激活。这样本地的FTP程序成为一个客户，而远程FTP程序成为服务器，他们之间通过TCP建立连接，端口号为21.
功能
1、可以从本地上传和从服务器下载文件
2、能够传输各种类型的文件，包括文件，图片，视频等
3、能够提供对本地和远程计算机的目录操作
4、对文件进行改名删除等操作

FTP协议的客户机与服务器之间需要建立两个连接，一个用于控制数据传输（端口21），一个用于数据传输（端口20）。
数据连接主要用于数据传输，完成文件内容的传输。控制连接主要用于传输FTP控制命令和服务器的回送消息。

TFTP(trivial file transfer protocol)简单文件传输协议

概述
TFTP协议目标是在UDP之上建立一个类似于FTP，但仅支持文件上传和下载功能的传输协议，所以它不包含FTP协议中的目录操作和用户权限等内容。

流程

1. server在端口为69的UDP上等待client发出写文件请求包
2. client通过UDP发送符合TFTP请求格式的WRQ包给server。从UDP包角度看，该UDP包的源端口由client随意选择，而目标端口则是client的69
3. server收到client的这个请求包后，需要发送ACK给client，对于写请求包，Server发送的ACK包确认号为0。
4. client发送DATA数据给server，server接收数据并写文件
5. 当client发送的DATA数据长度小于512字节时，server认为这次WRQ请求完成

优点
1. 每个数据包大小固定，这样在内存分配处理的时候比较直接
2. 实现简单
3. 每个数据包都有确认机制，可以实现一定程度的可靠性
缺点
1. 传输效率不高
2. 滑动窗口机制太简单，并且该窗口仅有一个包的大小
3. 超时处理机制并不完善

SNMP简单网络管理协议

概述
SNMP，用于网络管理的协议。
SNMP被设计为工作在TCP/IP协议族上，基于TCP/IP协议工作，对网络中支持SNMP协议的设备进行管理。
所有支持SNMP协议的设备都提供SNMP这个统一界面，使得管理员可以使用统一的操作进行管理，而不必理会设备是什么类型、是哪个厂家生产的。

SNMP的工作方式
1. 管理员需要向设备获取数据，所以SNMP提供了“读”操作；
2. 管理员需要向设备执行设置操作，所以SNMP提供了“写”操作；
3. 设备需要在重要状况改变的时候，向管理员通报事件的发生，所以SNMP提供了“Trap”操作。
管理方式
Get:读取网络设备的状态信息
Set：远程配置设备参数
Trap:管理站及时获取设备的重要信息

在TCP/IP模型中，应用层是最高层。应用层包括所有的高层协议，并且不断有新的协议加入。

TCP/IP参考模型中应用层和下层协议之间的关系如下：

应用层的许多协议都是基于（C/S client /server）方式的。

下面为我们就图片上的应用层协议来进行下简单的介绍：
基于TCP协议的都用C/S方式：


一：TELNET (远程登录) （C/S）（tcp）

*概述：
远程登录，它是Tnternet中用来进行远程访问的重要工具之一。远程登录功能允许用户与远程计算机进行动态交互，即用自己的键盘，鼠标等输入设备操纵远程计算机，运行远程计算机上的软件，在自己的显示器上了解运行情况，查看运行结果。

通信过程：
用户的终端实际上与本地的TELNET客户机程序进行通信，远程主机与远程TELNET服务器进行通信。然后通过TCP进行连接， 客户机与服务器之间采用NVT标准进行通信。

1：建立与服务器的TCP连接；
2：从键盘上接收用户输入的字符；
3：把用户输入的字符串变成标准格式并送给服务器；
4：从远程服务器接收输出的信息；
5：把该信息显示在用户的屏幕上。

二：FTP （文件传送协议）（C/S）(TCP)

概述：
文件传输协议，负责将文件从一台计算机传送到另一台计算机上，并且保证其传输的可靠性。
客户端提出文件传输请求，服务器接收请求并提供服务。首先在本地计算机上启动FTP客户程序，利用他与远程计算机建立连接，远程计算机上的服务端FTP程序被激活。这样本地的FTP程序成为一个客户，而远程FTP程序成为服务器，他们之间通过TCP建立连接，端口号为21.

FTP协议的客户机与服务器之间需要建立两个连接， 一个用于控制数据传输（端口21）， 一个用于数据传输（端口20）。数据连接主要用于数据传输，完成文件内容的传输。控制连接主要用于传输FTP控制命令和服务器的回送消息。
FTP的功能：

1：可以从本地上传和从服务器下载文件；
2：能够传输各种类型的文件，包括文件，图片， 视频等；
3：能够提供对本地和远程计算机的目录操作。
4：对文件进行改名删除等操作。

FTP的服务获取有两种方式：一种是通过输入用户名和登录口令， 另一种是输入anonymous作为用户名，邮箱地址作为登录口令进行登录。
FTP客户与服务器之间可以通过命令和回答进行交互。

三：SMTP （简单邮件传输协议）（TCP）（C/S）

概述：
SMTP协议包括两个标准子集， 一个标准定义电子邮件信息的格式，另一个是传输邮件的标准。在互联网中，电子邮件的传送是依靠SMTP协议进行的。SMTP的主要任务是负责服务器之间的邮件传送，最大的特点是简单。只规定了电子邮件如何在互联网中通过TCP协议在发送方和接收方之间进行传送。

工作方式：
基于客户/服务器方式进行的。发送人的主机为客户方，收件人的邮件服务器为服务方。在传送邮件的过程中，需要使用TCP协议进行连接（默认端口号为25）。发送主机先将邮件发送到本地SMTP服务器上，本地SMTP服务器与接收方的邮件服务器建立可靠的TCP连接，从而保证了邮件传输的可靠性。

注意：
接收方必须使用POP3协议才能取得自己邮箱中的邮件。

POP3协议的主要任务是实现用户计算机和邮件服务器的俩节，从邮件服务器的电子邮箱中读取邮件。

五：DNS （域名解析系统）（UDP）

概述：
用域名系统来处理IP地址和主机名之间的转换， 在DNS中主机名即为域名。
DNS也是一个应用层协议，为了提供主机名到IP地址的转换服务，DNS是运行在UDP协议之上，使用53号端口。

DNS通常被其他应用层协议（HTTP, SMTP, FTP）所使用， 以便将用户提供的主机名解析为IP地址。
域名是一种分布式并具有层次结构的命名机制：
例如：www.sina.com.cn， 其中最高域名是cn， 表示这台主机在中国。 第二级域名是com， 表示这个主机属于公司机构； 接下来是sina表示这台主机属于新浪网， 最左边的是www，表示该主机是一台web服务器。人们可以很容易的就记住它的域名，而不用他的IP地址。

查询方法：

1：递归解析：
当收到请求时， 域名服务器应返回所要求的解析结果，不论该服务器是否有相关的信息。该服务器没有相关信息时， 那么就该向其他的服务器进行请求，直到获得结果或者错误信息，然后把结果返回给解析请求者。

2：重复解析：
接收到请求时， 域名服务器若有该域名的相关信息，则返回IP地址给解析请求者。若无该域名的相关消息，则该服务器不再进一步向其他域名服务器请求解析，而是返回一个可用的域名服务器的地址给解析请求者，让解析请求这自己去向该域名服务器作进一步的解析请求。

二者的区别在于：前者将域名解析的工作交给域名服务器完成， 而后者则将主要的工作交给请求域名服务的主机来完成

六：SNMP （简单网络管理协议）（UDP）

概述：
SNMP：“简单网络管理协议”，用于网络管理的协议。SNMP用于网络设备的管理。SNMP的工作方式：管理员需要向设备获取数据，所以SNMP提供了“读”操作；管理员需要向设备执行设置操作，所以SNMP提供了“写”操作；设备需要在重要状况改变的时候，向管理员通报事件的发生，所以SNMP提供了“Trap”操作。
SNMP被设计为工作在TCP/IP协议族上。SNMP基于TCP/IP协议工作，对网络中支持SNMP协议的设备进行管理。所有支持SNMP协议的设备都提供SNMP这个统一界面，使得管理员可以使用统一的操作进行管理，而不必理会设备是什么类型、是哪个厂家生产的。

Get:读取网络设备的状态信息
Set：远程配置设备参数
Trap:管理站及时获取设备的重要信息

七：TFTP （UDP）

概述：
TFTP协议全称为Trivial File Transfer Protocol。目标是在UDP之上上建立一个类似于FTP的但仅支持文件上传和下载功能的传输协议，所以它不包含FTP协议中的目录操作和用户权限等内容；

工作流程：
server在端口为69的UDP上等待Client发出写文件请求包
Client通过UDP发送符合TFTP请求格式的WRQ包给Server。从UDP包角度看，该UDP包的源端口由Client随意选择，而目标端口则是Slient的69。
Server收到Client的这个请求包后，需发送ACK给Client。对于写请求包，Server发送的ACK包确认号为0。
Client发送DATA数据给Server，Sver接收数据并写文件
当Client发送的DATA数据长度小于512字节时，Server认为这次WRQ请求完成

优点： 每个数据包大小固定，这样在内存分配处理的时候比较直接 实现简单 每个数据包都有确认机制，可以实现一定程度的可靠性

缺点： 传输效率不高 滑动窗口机制太简单，并且该窗口仅有一个包的大小
超时处理机制并不完善，RFC1350并没有给出详细的处理机制说明

　DNS 53/tcp或/udp
　　SMTP 25/tcp
　　POP3 110/tcp
　　HTTP 80/tcp
　　HTTPS 443/udp
　　TELNET 23/tcp
　　FTP 20/21/tcp
　　tftp 69/udp
　　IMAP 143/tcp
　　snmp 161/udp
　　snmptrap 162/udp