Aula 6 Camada de Aplicação Sistema de correio eletrônico e DNS

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1 Departamento de Ciência da Computação Instituto de Computação Universidade Federal Fluminense Aula 6 Camada de Aplicação Sistema de correio eletrônico e DNS Igor Monteiro Moraes Redes de Computadores I TCC00185

2 ATENÇÃO! Este apresentação é contém partes baseadas nos seguintes trabalhos Notas de aula do Prof. José Augusto Suruagy Monteiro, disponíveis em Material complementar do livro Computer Networking: A Top Down Approach, 5th edition, Jim Kurose and Keith Ross, Addison-Wesley, abril de 2009 Moraes, I. M., Campista, M. E. M., Moreira, M. D. D., Rubinstein, M. G., Costa, L. H. M. K., and Duarte, O. C. M. B. - "Distribuição de Vídeo sobre Redes Par-a-Par: Arquiteturas, Mecanismos e Desafios", in Minicursos do Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores - SBRC'2008, pp , Rio de Janeiro, RJ, Brazil, May 2008.

3 Sistema de Correio na Internet

4 Sistema de correio da Internet Componentes Agentes de usuário Servidores de correio ou agentes de transferência de mensagens Simple Mail Transfer Protocol SMTP Protocolos de acesso a correio

5 Sistema de correio da Internet,

6 Sistema de correio da Internet Agentes de usuário Permitem que usuários leiam, respondam, encaminhem, salvem e editem mensagens Exemplos: Outlook, Eudora, Thunderbird, Mutt Servidores de correio Armazenam as mensagens Se comunicam para realizar a transferência das mensagens SMTP Transfere mensagens entre servidores de correio Protocolos de acesso a correio Transferem mensagens do servidor de correio para o agente de usuário

7 Cenário: Alice envia uma msg para Bob 1) Alice usa o AU para compor uma mensagem para 2) O AU de Alice envia a mensagem para o seu servidor de correio; a mensagem é colocada na fila de mensagens 3) O lado cliente do SMTP abre uma conexão TCP com o servidor de correio de Bob 4) O cliente SMTP envia a mensagem de Alice através da conexão TCP 5) O servidor de correio de Bob coloca a mensagem na caixa de entrada de Bob 6) Bob chama o seu AU para ler a mensagem

8 Simple Mail Transfer Protocol Descrito na RFC 2821 Usa o TCP e a porta 25 Mensagens enviadas Em ASCII (7 bits) Uso de extensão ou de codificação para 8 bits Comunicação entre um cliente SMTP (transmissor) e um servidor SMTP (receptor)

9 Simple Mail Transfer Protocol Utiliza comandos para fazer a comunicação entre servidores Exemplos HELO MAIL FROM RCPT TO DATA QUIT VRFY

10 Exemplo de interação (telnet servidor.br 25) S: 220 servidor.br C: HELO cliente.br S: 250 Hello cliente.br, pleased to meet you C: MAIL FROM: S: 250 Sender ok C: RCPT TO: S: 250 Recipient ok C: DATA S: 354 Enter mail, end with "." on a line by itself C: From: C: To: C: Subject: Teste C: C: Teste de envio de correio. C:. S: 250 Message accepted for delivery C: QUIT S: 221 servidor.br closing connection

11 Sistema de correio da Internet Correio eletrônico formado por Envelope Encapsula a mensagem Contém as informações necessárias para o transporte da mensagem Mensagem Composta de cabeçalho e corpo

12 Exemplo de interação (telnet servidor.br 25) S: 220 servidor.br C: HELO cliente.br S: 250 Hello cliente.br, pleased to meet you C: MAIL FROM: S: 250 Sender ok C: RCPT TO: S: 250 Recipient ok C: DATA S: 354 Enter mail, end with "." on a line by itself C: From: C: To: C: Subject: Teste C: C: Teste de envio de correio. C:. S: 250 Message accepted for delivery C: QUIT S: 221 servidor.br closing connection

13 Sistema de correio da Internet Correio eletrônico formado por Mensagem Campos de cabeçalho Exemplos» From:» To:» Subject:» Received: linha em branco Corpo Só diz respeito ao destinatário cabeçalho corpo

14 Exemplo de Mensagem Received: from cliente.br by servidor.br; 16 Jul 06 10:30:01 GMT Received: from maquina.cliente.br by cliente.br; 16 Jul 06 10:29:58 GMT From: To: Subject: Teste Teste de envio de correio.

15 Simple Mail Transfer Protocol Usa conexões persistentes Requer que a mensagem (cabeçalho e corpo) sejam em ASCII de 7-bits Servidor SMTP usa CRLF.CRLF para reconhecer o final da mensagem

16 SMTP x HTTP HTTP: pull (recupera) SMTP: push (envia) Ambos têm interação comando/resposta e códigos de status em ASCII HTTP Cada objeto é encapsulado em sua própria mensagem de resposta SMTP Múltiplos objetos de mensagem enviados numa mensagem de múltiplas partes (MIME)

17 Protocolos de Acesso ao Correio SMTP Entrega/armazenamento no servidor do receptor Protocolo de acesso ao correio Recupera do servidor

18 Protocolos de Acesso ao Correio POP: Post Office Protocol [RFC 1939] Autorização (agente <-->servidor) e transferência IMAP: Internet Mail Access Protocol [RFC 1730] Mais comandos (mais complexo) Manuseio de mensagens armazenadas no servidor HTTP Hotmail, Yahoo! Mail, Webmail, etc.

19 Protocolo POP3 fase de autorização comandos do cliente: user: declara nome pass: senha servidor responde +OK -ERR fase de transação, cliente: list: lista números das msgs retr: recupera msg por número dele: apaga msg quit S: +OK POP3 server ready C: user ana S: +OK C: pass faminta S: +OK user successfully logged on C: list S: S: S:. C: retr 1 S: <message 1 contents> S:. C: dele 1 C: retr 2 S: <message 1 contents> S:. C: dele 2 C: quit S: +OK POP3 server signing off

20 POP3 x IMAP Mais sobre o POP3 O exemplo anterior usa o modo download e delete. Bob não pode reler as mensagens se mudar de cliente Download-e-mantenha : copia as mensagens em clientes diferentes POP3 não mantém estado entre conexões IMAP Mantém todas as mensagens num único lugar: o servidor Mensagens não precisam ser baixadas por inteiro Permite ao usuário organizar as mensagens em pastas O IMAP mantém o estado do usuário entre sessões: nomes das pastas e mapeamentos entre as IDs das mensagens e o nome da pasta

21 Protocolos de Acesso ao Correio POP: Post Office Protocol [RFC 1939] Autorização (agente <-->servidor) e transferência IMAP: Internet Mail Access Protocol [RFC 1730] Mais comandos (mais complexo) Manuseio de mensagens armazenadas no servidor HTTP Hotmail, Yahoo! Mail, Webmail, etc.

22 Problema do SMTP

23 SMTP Assume entidades confiáveis Problema: falta de um mecanismo de autenticação Spammers podem fazer uma mensagem parecer ter sido originada de qualquer endereço Solução : uso da extensão SMTP-AUTH (RFC 2554) Permite a verdadeira identificação do remetente Porém autentica o usuário remetente Usuário autenticado pode falsificar o remetente do envelope ou o campo From: da mensagem

24 Exemplo de interação (telnet servidor.br 25) S: 220 servidor.br ESMTP C: EHLO cliente.br S: 250-servidor.br S: 250-PIPELINING S: 250-8BITMIME S: 250-SIZE S: 250 AUTH LOGIN PLAIN CRAM-MD5 C: auth login S: 334 VXNlcm5hbWU6 C: avlsdkfj S: 334 UGFzc3dvcmQ6 C: lkajsdfvlj S: 235 ok, go ahead (#2.0.0) C: MAIL FROM: S: 250 Sender ok...

25 Exemplo de interação (telnet servidor.br 25) S: 220 servidor.br ESMTP C: EHLO cliente.br S: 250-servidor.br S: 250-PIPELINING S: 250-8BITMIME S: 250-SIZE S: 250 AUTH LOGIN PLAIN CRAM-MD5 C: auth login S: 334 VXNlcm5hbWU6 C: avlsdkfj S: 334 UGFzc3dvcmQ6 C: lkajsdfvlj S: 235 ok, go ahead (#2.0.0) C: MAIL FROM:e= AUTH=e+3D S: 250 Sender ok...

26 Domain Name System (DNS)

27 Identificadores Uma pessoa várias formas de identificação Nome Carteira de identidade CPF Carteira de motorista Etc.

28 Identificadores Estações e roteadores na Internet Endereço IP (ex.: ) Conjunto de bits Tamanho fixo Estrutura hierárquica Pouco intuitivo para os usuários Nome (ex.: Tamanho variável Intuitivo para os usuários Bom para uma máquina Bom para um humano O que fazer?

29 Identificadores Estações e roteadores na Internet Endereço IP (ex.: ) Conjunto de bits Tamanho fixo Estrutura hierárquica Pouco intuitivo para os usuários Nome (ex.: Tamanho variável Intuitivo para os usuários Bom para uma máquina Bom para um humano Mapeamento

30 DNS (Domain Name System) Mapeamento entre nomes de domínio e endereços IP Também faz o inverso: DNS reverso É composto por Base de dados distribuída entre diferentes servidores Organização hierárquica Protocolo da camada de aplicação Nós se comunicam para resolver nomes Mais um exemplo do princípio da Internet Complexidade na borda da rede

31 DNS (Domain Name System) Serviços Traduz um nome para um endereço IP Permite o uso de apelidos para os nós (aliasing) Servidores, estações, roteadores, etc. Mapeamento de nomes canônicos e apelidos Distribuição de carga Conjunto de endereços IP mapeados em apenas um nome Ex.: servidores Web replicados

32 DNS (Domain Name System) Por quê é não é uma base de dados centralizada? Ponto único de falha Volume de tráfego Requisições e respostas Distância para um usuário Maior tempo de resposta Manutenção Não é escalável!

33 DNS (Domain Name System) Base de dados distribuída e hierárquica servidores raiz servidores com servidores org servidores edu servidores yahoo.com servidores amazon.com servidores pbs.org Servidores mit.edu servidores ucla.edu

34 DNS (Domain Name System) Base de dados distribuída e hierárquica servidores raiz servidores com servidores org servidores edu servidores yahoo.com servidores amazon.com servidores pbs.org Servidores mit.edu servidores ucla.edu Cliente quer acessar amazon.com

35 DNS (Domain Name System) Base de dados distribuída e hierárquica servidores raiz servidores com servidores org servidores edu servidores yahoo.com servidores amazon.com servidores pbs.org Servidores mit.edu servidores ucla.edu Descobrir o endereço IP de amazon.com

36 DNS (Domain Name System) Base de dados distribuída e hierárquica servidores raiz servidores com servidores org servidores edu servidores yahoo.com servidores amazon.com servidores pbs.org Servidores mit.edu servidores ucla.edu Consulta ao servidor raiz para descobrir o servidor.com

37 DNS (Domain Name System) Base de dados distribuída e hierárquica servidores raiz servidores com servidores org servidores edu servidores yahoo.com servidores amazon.com servidores pbs.org Servidores mit.edu servidores ucla.edu Consulta ao servidor.com para descobrir o servidor amazon.com

38 DNS (Domain Name System) Base de dados distribuída e hierárquica servidores raiz servidores com servidores org servidores edu servidores yahoo.com servidores amazon.com servidores pbs.org Servidores mit.edu servidores ucla.edu Cliente consulta servidor DNS do domínio amazon.com para obter endereço IP de

39 Servidores Raiz Consultados por servidores locais que não conseguem resolver o nome Ao receber uma consultas Procura o servidor oficial se mapeamento desconhecido Obtém tradução Devolve mapeamento ao servidor local

40 Servidores Raiz 13 ao redor do mundo 10 somente nos EUA e NASA Mt View, CA f Internet Software C. Palo Alto, CA (and 17 other locations) a Verisign, Dulles, VA c Cogent, Herndon, VA (also Los Angeles) d U Maryland College Park, MD g US DoD Vienna, VA h ARL Aberdeen, MD j Verisign, ( 11 locations) k RIPE London (also Amsterdam, Frankfurt) i Autonomica, Stockholm (plus 3 other locations) m WIDE Tokyo b USC-ISI Marina del Rey, CA l ICANN Los Angeles, CA

41 Servidores Raiz 13 ao redor do mundo Um pode ter várias réplicas espalhadas

42 Servidores de Domínio de Alto Nível Servidores TLD (Top-level Domain) Responsáveis por Domínios como com, org, net, edu, etc. Todos os domínios de países como br, uk, fr, ca, jp Network Solutions mantém servidores para domínio.com Monopólio até 1999 NIC.br (Registro.br) para domínio.br

43 Servidores Oficiais (Authoritative) São os servidores das organizações Mapeamentos oficiais entre nomes e endereços IP Inclusive para outros servidores da organização (e.x., Web e correio). Podem ser mantidos pelas organizações ou pelo provedor de acesso

44 Servidor de Nomes Local Não pertence necessariamente à hierarquia Cada provedor possui um ISP residencial, empresa, universidade, etc. Também chamado de servidor de nomes padrão Quando uma estação faz uma consulta DNS Ela é primeiro enviada para o seu servidor local Atua como um intermediário O servidor local é quem consulta os demais servidores da hierarquia

45 Exemplo de resolução de nome pelo DNS servidor raiz Estação em cis.poly.edu quer endereço IP para gaia.cs.umass.edu servidor local dns.poly.edu servidor TLD 6 solicitante cis.poly.edu servidor oficial dns.cs.umass.edu gaia.cs.umass.edu

46 Exemplo de resolução de nome pelo DNS servidor raiz Estação em cis.poly.edu quer endereço IP para gaia.cs.umass.edu Consulta interativa Servidor consultado responde com o nome de um servidor de contato Não conheço este nome, mas pergunte para esse servidor servidor local dns.poly.edu solicitante cis.poly.edu servidor TLD 6 servidor oficial dns.cs.umass.edu gaia.cs.umass.edu

47 Exemplo de resolução de nome pelo DNS servidor DNS raiz Consulta recursiva Transfere a responsabilidade de resolução do nome para o servidor de nomes contatado Maior carga em servidores de maior altura servidor DNS local dns.poly.edu 1 solicitante cis.poly.edu servidor DNS oficial dns.cs.umass.edu servidor TLD gaia.cs.umass.edu

48 Uso do Cache Uma vez que um servidor qualquer aprende um mapeamento, ele o coloca em um cache local Evitar a consulta a servidores de maior altura Entradas no cache são sujeitas a temporização Desaparecem depois de um certo tempo Geralmente, 2 dias Servidores TLD tipicamente armazenados no cache dos servidores de nomes locais Servidores raiz acabam não sendo visitados com muita freqüência

49 Registros O DNS é uma base distribuída composta por registros de recursos (RR) RR: (nome, valor, tipo, TTL) Significado de cada campo depende do tipo Tipo A nome é nome de uma estação valor é o seu endereço IP Tipo NS nome é domínio (p.ex. ic.uff.br) valor é endereço IP de servidor oficial de nomes para este domínio

50 Registros O DNS é uma base distribuída composta por registros de recursos (RR) RR: (nome, valor, tipo, TTL) Significado de cada campo depende do tipo Tipo CNAME nome é o apelido (alias) para algum nome canônico (verdadeiro) valor é o nome canônico Tipo MX nome é o domínio valor é nome do servidor de correio para este domínio

51 Mensagens O DNS é protocolo baseado em mensagens de pedido e resposta As duas possuem o mesmo formato

52 ~]#host -v Trying " ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: ;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 2, AUTHORITY: 4, ADDITIONAL: 3 ;; QUESTION SECTION: ; IN A ;; ANSWER SECTION: IN CNAME tangerina.ic.uff.br. tangerina.ic.uff.br IN A ;; AUTHORITY SECTION: ic.uff.br IN NS guanabara.rederio.br. ic.uff.br IN NS marlin.telecom.uff.br. ic.uff.br IN NS server.uff.br. ic.uff.br IN NS abacate.ic.uff.br. ;; ADDITIONAL SECTION: marlin.telecom.uff.br IN A abacate.ic.uff.br IN A guanabara.rederio.br IN A Received 223 bytes from #53 in 6 ms

53 Mensagens O DNS é protocolo baseado em mensagens de pedido e resposta As duas possuem o mesmo formato

54 ~]#host -v Trying " ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: ;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 2, AUTHORITY: 4, ADDITIONAL: 3 ;; QUESTION SECTION: ; IN A ;; ANSWER SECTION: IN CNAME tangerina.ic.uff.br. tangerina.ic.uff.br IN A ;; AUTHORITY SECTION: ic.uff.br IN NS guanabara.rederio.br. ic.uff.br IN NS marlin.telecom.uff.br. ic.uff.br IN NS server.uff.br. ic.uff.br IN NS abacate.ic.uff.br. ;; ADDITIONAL SECTION: marlin.telecom.uff.br IN A abacate.ic.uff.br IN A guanabara.rederio.br IN A Received 223 bytes from #53 in 6 ms

55 Mensagens O DNS é protocolo baseado em mensagens de pedido e resposta As duas possuem o mesmo formato

56 ~]#host -v Trying " ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: ;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 2, AUTHORITY: 4, ADDITIONAL: 3 ;; QUESTION SECTION: ; IN A ;; ANSWER SECTION: IN CNAME tangerina.ic.uff.br. tangerina.ic.uff.br IN A ;; AUTHORITY SECTION: ic.uff.br IN NS guanabara.rederio.br. ic.uff.br IN NS marlin.telecom.uff.br. ic.uff.br IN NS server.uff.br. ic.uff.br IN NS abacate.ic.uff.br. ;; ADDITIONAL SECTION: marlin.telecom.uff.br IN A abacate.ic.uff.br IN A guanabara.rederio.br IN A Received 223 bytes from #53 in 6 ms

57 Mensagens O DNS é protocolo baseado em mensagens de pedido e resposta As duas possuem o mesmo formato

58 ~]#host -v Trying " ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: ;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 2, AUTHORITY: 4, ADDITIONAL: 3 ;; QUESTION SECTION: ; IN A ;; ANSWER SECTION: IN CNAME tangerina.ic.uff.br. tangerina.ic.uff.br IN A ;; AUTHORITY SECTION: ic.uff.br IN NS guanabara.rederio.br. ic.uff.br IN NS marlin.telecom.uff.br. ic.uff.br IN NS server.uff.br. ic.uff.br IN NS abacate.ic.uff.br. ;; ADDITIONAL SECTION: marlin.telecom.uff.br IN A abacate.ic.uff.br IN A guanabara.rederio.br IN A Received 223 bytes from #53 in 6 ms

59 Departamento de Ciência da Computação Instituto de Computação Universidade Federal Fluminense Aula 6 Camada de Aplicação Sistema de correio eletrônico e DNS Igor Monteiro Moraes Redes de Computadores I TCC00185

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