应用层的具体内容就是规定应用进程在通信时所要遵循的协议。
应用层的许多协议都是基于客户-服务器方式。
DNS（domain name system，域名系统，端口号53）
因特网的域名系统被设计为一个联机分布式数据库系统，并使用客户服务器方式。
域名服务器：完成域名到IP地址的解析，还具有连到其它域名服务器的信息。
因特网的域名结构
层次树状结构：*.三级域名.二级域名.一级域名
各级域名由其上级域名管理机构管理。
用域名服务器进行域名解析
域名服务器能够将域名解析到IP地址，同时还具有连向其它域名服务器的信息。
三种域名服务器：
本地域名服务器（local name server，也叫默认域名服务器）：本地域名服务器距离主机较近，一般不超过几个路由的距离。当主机发出DNS（域名系统）查询报文时，它首先被送往该主机的本地域名服务器；
根域名服务器（root name server）：目前因特网上有十几个根域名服务器，大部分在北美。当一个本地域名服务器不能回答某个主机的查询时，该本地域名服务器就以DNS客户的身份向某一个根域名服务器查询；
授权域名服务器（authoritative name server）：每一个主机都必须在授权域名服务器处登记。一个主机的授权域名服务器就是它的ISP（因特网服务提供商）的一个本地域名服务器，它总能将管辖范围内的主机名转换为主机的IP地址。将本单位的域名划分为若干域名服务器管辖区（zone），在各管辖区内设置授权域名服务器。
使用名字的高速缓存可以优化查询的开销。每个域名服务器都维护一个高速缓存，存放最近用过的名字以及从何处获得名字的映射信息。
并发：两个进程交替执行；并行：同时。
FTP（file transfer protocol，文件传送协议，端口号21）
文件共享协议。
FTP：基于TCP。只提供一些基本的服务，主要功能是减少或消除在不同操作系统下处理文件的不兼容性。
特点
复制整个文件。若要存取一个文件，就必须先获得文件的副本；若要修改文件，只能对文件的副本进行修改，然后将修改后的文件副本传回原结点。
FTP的工作原理
本地主机运行客户进程，远程主机运行服务器进程。服务器有一个主进程，负责等待新的请求，有多个从属进程，用来处理单个请求。
缺点
在计算机A上运行的应用程序要在远程计算机B的很大的文件末尾添加一行信息，若使用FTP，需要先将文件从B传到A，在A上添加信息后，再将文件传送给B。而NFS（网络文件系统，network file system）弥补了这个缺点，它允许应用进程打开一个远程文件，并能在该文件的某个特定位置上读写数据。
FTP交互式工作的一些命令
230服务就绪；331用户命令正确；CWD（change working directory，切换工作路径）；PORT建立数据连接；200命令正确；150文件状态正确，即将建立数据连接；226释放数据连接；quit退出。
TFTP（trivial file transfer protocol，简单文件传输协议，端口号69）
TFTP：基于UDP，因此需要有自己的差错改正措施。它只传输文件而不进行交互。
工作原理
与停止等待协议很像。A发送完一个文件块就等待B确认，确认时应指明所确认的编号。A发完后若在规定时间内收不到确认就要重发数据PDU。B发送确认PDU若在规定时间内收不到下一个文件块，也要重发确认PDU。保证文件的传输不因某一个数据报的丢失而失败。
PDU（protocol data unit，协议数据单元）：即报文。
TFTP有五种PDU（协议数据单元、报文）：读请求PDU、写、数据、确认、差错。
每种PDU的第一个字段是操作码字段，分别为1~5。读或写PDU中的方式字段用来区分不同的类型文件（如ASCII或二进制文件）。
优缺点
优点：可用于UDP环境，如需要将程序和文件同时向许多机器下载时；TFTP代码所占的内存小。
缺点：基于UDP，需要有自己的差错改正措施；只支持文件传输不支持交互；没有庞大的命令集，没有列目录的功能，也不能对用户身份进行鉴别。
TELNET（远程终端协议，端口号23）
TELNET通过TCP连接注册（登录）到远程主机。能够将用户的击键传递到远程主机，同时也能将远程主机的输出通过TCP连接返回到屏幕。
工作原理
与FTP类似。本地主机运行客户进程，远程主机运行服务器进程。服务器有一个主进程，负责等待新的请求，有多个从属进程，用来处理单个请求。
NVT（network virtual terminal，网络虚拟终端）
TELNET能够适应不同的操作系统，不同操作系统要实现相同的功能命令可能不一样，NVT将命令转换成远程服务器需要的格式；当用户数据返回时，NVT将远程服务器的格式转换为本地需要的格式。
NVT格式：8bit，高位为1用作控制命令，低7位使用ASCII码传送数据。
同时TELNET自己也通过选项协商（option negotiation）定义了一些控制命令。DO WILL, DO WON’T, WILL DO, WILL DON’T。
TELNET将225代码规定为IAC（interpret as command，解释为命令），出现在IAC之后的一个字节，才是TELNET命令。
电子邮件（发送协议：SMTP端口号25，接收协议：POP3（或IMAP））
发件人的用户代理向源邮件服务器发送邮件，以及源邮件服务器向目的邮件服务器发送邮件：SMTP；
用户从目的邮件服务器上读取邮件：POP3或IMAP。
电子邮件系统的组成
用户代理（user agent）
用户代理用户与电子邮件系统的接口，通常就是电子邮件的窗口界面。具有撰写、显示、处理功能。
邮件服务器
邮件服务器基于客户-服务器模式工作。主要功能是发送和接收邮件，同时向发信人报告邮件传送情况。有两个协议：一个用于发送邮件，即SMTP协议；一个用于接收邮件，即POP（post office protocol，邮局协议）。
邮件服务器既可以是客户，又可以是服务器。当A向B发邮件，A是客户；当A从B收邮件，A是服务器。
工作过程
由于邮件服务器（程序）必须不间断地运行，因此不在计算机上运行邮件服务器程序，而是将来信暂存在ISP（Internet server provider，因特网服务提供商）的邮件服务器中。
电子邮件由信封（envelope）和内容（content）两部分组成。电子邮件的传输程序通过信封上的信息来传送邮件。
TCP/IP体系的电子邮件地址（email address）格式：收件人邮箱名@邮箱所在主机的域名。
SMTP（simple mail transfer protocol，简单邮件传送协议，端口号25）
SMTP规定了两个相互通信的SMTP进程应该如何交换信息。
SMTP通信的三阶段
建立连接、邮件传送、连接释放。发件服务器每发送一个命令，都应该有相应的信息从SMTP服务器返回。
a. 建立连接
220 service ready（服务就绪）、250 OK（有能力接收邮件）、421 service not available（服务不可用）
b. 邮件传送
MAIL FROM: <发件人邮箱地址>命令：若SMTP服务器已经准备好接收邮件，则回到250 OK；否则返回一个代码指示原因，如451（处理出错）、452（存储空间不够）、500（命令无法识别）等。
RCPT TO:<收件人邮箱地址>命令：先弄清接收端是否已经准备好接收邮件，然后才发送邮件。550 No such user here（无此用户）。
DATA命令：开始传送邮件内容。SMTP服务器返回354 Start mail input; end with <CRLF>.<CRLF>。
CR：carriage return回车；LF：line feed换行。
c. 连接释放
邮件发送完毕后，SMTP客户发送QUIT命令。服务器返回221（服务关闭），SMTP同时释放TCP连接。
邮件内容
To: Subject: Cc:（carbon copy，复写副本）
缺点
SMTP（simple mail transfer protocol，简单邮件传送协议），只能传送7位ASCII码邮件，不能传送可执行文件或其它的二进制对象；（ASCII码本来只有7位，后来为了增加检错能力在高位增加了奇偶校验位，因此使用8 bit代表一个ASCII码，最高位一定是0。）
服务器会拒绝超过一定长度的邮件。
MIME（multipurpose Internet mail extension，通用因特网邮件扩充）
为了弥补SMTP协议缺点，MIME并没有取代SMTP，而是增加了邮件主体的结构，并定义了传送非ASCII码的编码规则。
一个汉字占两个字节。
POP3、IMAP（邮件读取协议）
注意：ISP邮件服务器-（TCP连接）用户代理（用户PC）是固定的名称，而POP3服务器（程序），POP3客户端（程序）则是发信过程对ISP邮件服务器和用户代理的叫法。
POP3（post office protocol，邮局协议第3版本）
POP协议的特点：只要收件方从POP服务器读取了邮件，POP服务器就将该邮件删除。因此不能在其它PC上处理邮件。因此POP3扩充了一些功能，如用户能事先设置邮件被读取后仍存放在POP3服务器中的时间。
IMAP4（Internet message access protocol，因特网报文存取协议）
优点：IMAP可以使用户可以在自己的PC上操作ISP服务器中的邮件；用户在不同的地方使用不同的计算机随时阅读或处理自己的邮件。
缺点：如果用户没有将邮件复制到自己的PC上，邮件将一直放在IMAP服务上，因此用户需要经常与IMAP服务器建立连接。
WWW（world wide web，万维网）
万维网是一个分布式的超媒体（hypermedia）系统，是超文本（hypertext）系统的扩充。
URL（uniform resource locator，统一资源定位符）
URL用来标识分布在整个因特网上的万维网文档。
URL的一般形式
<URL的访问方式>://<主机>:<端口>/<路径>
其中，URL访问方式中，最常用的是http，ftp，news（USENE新闻）。默认端口号、路径可以省略，主机不可省略。URL中的字母不区分大小写。
使用http的URL
http://<主机>:<端口>/<路径>
缺点
URL必须指向一个特定的主机，如果有的页面被频繁访问，网络通信量可能比较大。而URI（universal resource identifier，通用资源标志符）使资源的名字与位置无关。URI包括了URL和URN（uniform resource name，统一资源名字），可看成是URL的一种扩展。
HTTP（hypertext transfer protocol，超文本传输协议）
关于HTTP协议的详细报文结构和用法可参见javaweb学习总结(四)——Http协议
HTTP可实现万维网上各种超链的链接。HTTP是应用层协议，使用TCP连接进行可靠的传送。
用户在屏幕点击了超链后：浏览器分析超链指向的URL；浏览器向DNS请求将域名解析为IP地址；浏览器与服务器建立TCP连接；服务器给出相应，将所需文件发送给浏览器；释放TCP连接；浏览器显示文件的所有文本。
特点
面向事务的客户-服务器协议，是无状态的（stateless，同一客户多次访问同一服务器上的页面时，服务器的响应与第一次相同）；HTTP协议本身是无连接的，虽然它使用了面向连接的TCP向上提供服务。
用户通过拨号方式连接到因特网，使用PPP协议与ISP接通，待ISP为用户分配一个临时IP后，用户才能浏览WWW。（面向字节的链路层控制协议：PPP（point-to-point，点对点）协议）
万维网高速缓存（Web cache）
万维网高速缓存是一种网络实体，能代替浏览器发出HTTP请求，因此也叫代理服务器（proxy server）。它将最近的一些请求和相应暂存在本地磁盘中，当新请求与暂存的请求相同时，则将暂存的响应发出去，不需要按URL的地址去因特网上访问该资源。
HTTP的报文结构
有两种报文：请求报文和响应报文。
可以看出请求报文和响应报文由三部分组成，它们只有第一行不同。
a. 请求报文
请求行：有方法、URL、版本。
方法：对请求的对象进行操作，即一些常用的命令；
URL：请求资源的URL；
版本：HTTP的版本。
b. 响应报文
状态行：版本、状态码、短语。
版本：HTTP版本；
状态码（status code）：5大类共33种；
1--：通知信息，如请求收到了或正在进行处理 2--：成功，如接受或知道了 3--：重定向，要完成请求还必须采取进一步行动 4--：客户的差错，如请求中有错误的语法或不能完成 5--：服务器差错，如服务器失效无法完成请求。
短语：解释状态码的简单短语。HTML（hypertext markup language，超文本标记语言）
HTML格式与标签
计算机的字处理器多样，HTML是一种排版语言。
标签：用于排版的命令。
HTML文档是一中可以用任何文本编辑器创建的ASCII码文件，文件名后缀为.html。
HTML中有三个字符具有特殊意义：< 表示一个标签开始；> 表示一个标签结束；& 表示转义序列开始，以分号结束。&\lt; &\gt; &\amp; &\copy表示版权符号。
标签<PRE>表示已排版（preformatted）
网页中的超链
远程链接：<a href = “链接地址”> 链接</a>，h代表超文本，ref表示reference（访问，引用）。
本地链接。
文本的内连接使用命名锚（name anchor），若链接的终点abc的前面，则文档内链接为：
<a name=destination>abc</a>。
静态文档：文档创作完成后放在服务器中，用户浏览过程中不会改变。
动态文档与CGI程序（CGI脚本）
文档的内容是在浏览器访问服务器时，服务器运行另一个应用程序，并将控制转移到此程序。如股市、天气预报、售票等。
CGI（common gateway interference，通用网关接口）标准：定义了动态文档应该如何创建，输入数据应该如何提供给应用程序，输出结果应该如何使用。
在万维网服务器中新增的应用程序叫CGI程序（CGI脚本（CGI script））。
脚本（script）：是一个程序，它被另一个程序（解释程序）执行，而不是计算机的处理机来执行。有一些语言专门作为脚本语言，如Perl，JavaScript等，脚本也可用常用的语言写出，如C，C++等。脚本语言可以更容易更快地进行编码，但脚本运行起来比一般的编译程序要慢，因为它的每一条指令要先被另一个程序（解释程序）执行，而不是被计算机指令处理机直接执行。
表单（form）
在创建动态文档时，表单常和CGI程序一起使用，