DNS. Usa o UDP e a porta 53. Não é uma aplicação com a qual o usuário interage diretamente Complexidade nas bordas da rede

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1 DNS Sistema de nomes de domínio (Domain Name System) Serviço de diretórios da Internet Nomes são mais fáceis de lembrar Descrito nas RFCs 1034, 1035 e outras DNS consiste em Banco de dados distribuído implementado em uma hierarquia de nomes Protocolo da camada aplicação que permite que hospedeiros consultem o banco de dados

2 DNS Usa o UDP e a porta 53 Dados armazenados em ASCII Não é uma aplicação com a qual o usuário interage diretamente Complexidade nas bordas da rede

3 DNS Serviços providos Tradução de nomes de hospedeiros para endereços IP Apelidos de hospedeiros Nome de hospedeiro é chamado nome canônico Apelidos de servidor de correio eletrônico Pode-se obter o nome canônico a partir do apelido Distribuição de carga Realizada entre servidores replicados Conjunto de endereços IP associado a um único nome canônico Respostas do DNS contêm o conjunto de endereços É feito um rodízio na ordem dos endereços

4 DNS - tradução de nome para end. IP Banco de dados distribuído e hierárquico Anteriormente os hospedeiros e seus endereços eram armazenados somente em um arquivo hosts.txt Arranjo centralizado não seria escalável Ponto de falha Volume de tráfego Atraso para clientes distantes do banco de dados Dificuldade de manutenção

5 DNS - tradução de nome para end. IP Composto de Servidores DNS locais Três tipos (classes) de servidores de nomes Raiz De domínio de alto nível (Top-Level Domain TLD) Com autoridade

6 DNS - tradução de nome para end. IP Servidores de nomes raiz Treze servidores na Internet (2006) espalhados pelo mundo Servidores de nomes TLD ou de nível superior Responsáveis por domínios de alto nível Com, org, net, edu, gov, br, uk, ca etc. (genéricos e de países - ISO 3166) Servidores de nomes com autoridade Responsáveis por domínios das organizações Domínios de segundo nível

7 DNS - tradução de nome para end. IP Exemplo de servidores DNS (fonte: Kurose)

8 DNS - tradução de nome para end. IP Espaço de nomes do DNS é dividido em zonas não superpostas Zona inclui os hospedeiros administrados diretamente por um servidor Zona contém uma parte da árvore e servidores de nomes que armazenam informações referentes à zona Zona contém um servidor principal (obtêm suas informação a partir do disco) e servidores secundários (obtêm suas informações a partir do servidor principal)

9 DNS - tradução de nome para end. IP Exemplo de parte do espaço de nomes DNS (fonte: Tanenbaum)

10 Exemplo de interação entre servidores DNS (fonte: Kurose) O hospedeiro em cis.poly.edu quer o endereço IP para gaia.cs.umass.edu Servidor de nomes local da Polytechnique é dns.poly.edu Servidor de nomes com autoridade para gaia.cs.umass.edu é dns.umass.edu (erro na figura)

11 Exemplo de interação entre servidores DNS (fonte: Kurose) 1) Consulta ao servidor de nomes local 2) Consulta ao servidor de nomes raiz 3) Resposta com servidores TLD responsáveis por edu 4) Consulta ao servidor de nomes TLD 5) Resposta com servidor de nomes com autoridade responsável por umass.edu 6) Consulta ao servidor de nomes com autoridade

12 DNS - tradução de nome para end. IP Consultas podem ser Recursivas Transfere a tarefa para o servidor consultado No exemplo, de cis.poly.edu para dns.poly.edu Iterativas Servidor responde com o nome de outro servidor a ser contactado No exemplo, todas as outras consultas

13 DNS - tradução de nome para end. IP Uso de cache Melhora o desempenho em relação ao atraso Diminui a quantidade de mensagens DNS enviadas Qualquer servidor pode responder, mesmo que não tenha autoridade para o nome Frequentemente são feitos caches de servidores TLD Para evitar os servidores raiz

14 DNS - registros de recursos Banco de dados DNS é constituído de registros de recursos DNS mapeia nomes de domínios em registros de recursos Domínios possuem registros de recursos associados a eles Armazenados nos servidores de nomes

15 DNS - registros de recursos Campos (Name, Value, Type, TTL) Se Type A Name = nome do hospedeiro, Value = endereço IP (relay1.bar.foo.com, , A) NS Name = nome do domínio, Value = nome de um servidor de nomes com autoridade que responde a consultas relativas aos hospedeiros do domínio (foo.com, dns.foo.com, NS) CNAME Name = apelido do hospedeiro, Value = nome canônico do hospedeiro (foo.com, relay1.bar.foo.com, CNAME) MX Name = apelido do hospedeiro, Value = nome canônico do servidor de correio eletrônico (foo.com, mail.bar.foo.com, MX)

16 DNS - registros de recursos Formato (Name, Value, Type, TTL) (cont.) TTL Tempo de vida útil do registro Determina quando o registro deve ser removido de um cache

17 Exemplo de parte do DNS para cs.vu.nl (fonte: Tanenbaum)

18 DNS - mensagens Formato das mensagens DNS (fonte: Kurose)

19 Transferência de arquivos (FTP) Protocolo de transferência de arquivos (File Transfer Protocol) Descrito na RFC 959 Usa o TCP, a porta 21 (conexão de controle) e a porta 20 (conexão de dados) Em uma mesma sessão, a cada transferência é usada uma conexão diferente de dados Mantém informações de estado Associação com conta do usuário, controle sobre o diretório corrente do usuário Limita o número de sessões que um servidor pode manter

20 Transferência de arquivos (FTP) Funcionamento do FTP (fonte: Kurose)

21 Transferência de arquivos (FTP) Comandos enviados em ASCII (7 bits) Exemplos de comandos USER <username> PASS <password> LIST RETR <filename> STOR <filename>

22 Correio eletrônico Sistema de correio da Internet composto de Agentes de usuário Servidores de correio ou agentes de transferência de mensagens Protocolo simples de transferência de correio (Simple Mail Transfer Protocol SMTP) Protocolos de acesso a correio

23 Analogia com a correspondência por correio (fonte: Kurose)

24 Correio eletrônico Agentes de usuário Permitem que usuários leiam, respondam, encaminhem, salvem e editem mensagens Ex.: Outlook, Eudora, Thunderbird, Mutt Servidores de correio Armazenam as mensagens Se comunicam para realizar a transferência das mensagens

25 Correio eletrônico SMTP Transfere mensagens entre servidores de correio Transfere mensagens do agente de usuário para um servidor de correio Daemon do sistema (processo executado em segundo plano) Protocolos de acesso a correio Transferem mensagens do servidor de correio para o agente de usuário

26 Correio eletrônico Sistema de correio da Internet

27 Correio eletrônico - SMTP Descrito na RFC 5321 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) Comunicação entre os servidores pode ser direta ou indireta

28 Correio eletrônico - SMTP Funcionamento do SMTP (fonte: Kurose)

29 Correio eletrônico - SMTP Utiliza comandos para fazer a comunicação entre servidores Exemplos de comandos HELO MAIL FROM RCPT TO DATA QUIT VRFY

30 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

31 Correio eletrônico Correio eletrônico formado por Envelope Encapsula uma mensagem Contém as informações necessárias para o transporte da mensagem Mensagem Como no correio comum Composta por cabeçalho e corpo

32 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

33 Correio eletrônico Correio eletrônico formado por Mensagem Campos de cabeçalho Exemplos: From: To: Subject: Received: Corpo Só diz respeito ao destinatário

34 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.

35 Envelopes e mensagens (fonte: Tanenbaum)

36 Correio eletrônico - MIME Todos os objetos são colocados em uma única mensagem RFC 5321 não prevê o envio de imagens, áudio e vídeo Solução Estender o cabeçalho Extensões multiuso do correio da Internet (Multipurpose Internet Mail Extensions MIME) Definido nas RFCs 2045 e 2046 Exemplos de novas linhas de cabeçalhos Content-Type: Content-Transfer-Encoding:

37 Correio eletrônico - MIME Exemplo de mensagem MIME (fonte: Kurose) From: To: Subject: Picture of yummy crepe. MIME-Version: 1.0 Content-Transfer-Encoding: base64 Content-Type: image/jpeg base64 encoded data base64 encoded data

38 Correio eletrônico Comunicação entre o agente do usuário e o servidor de correio Envio de mensagem: uso do SMTP Leitura de mensagem: uso de protocolo de acesso ao correio Protocolos de acesso a correio mais comuns POP3 IMAP HTTP

39 Correio eletrônico Protocolos de correio eletrônico (fonte: Kurose)

40 Correio eletrônico - POP3 Protocolo de correio (Post Office Protocol POP) versão 3 Definido na RFC 1939 Usa o TCP e a porta 110 Modos Ler e apagar do servidor Divide as mensagens entre as máquinas usadas para acessar o correio Ler e guardar no servidor

41 Correio eletrônico - POP3 Exemplos de comandos User <username> Pass <password> List Retr <message number> Dele <message number> Quit Não provê um meio para o usuário criar pastas remotas e designar mensagens a elas

42 Correio eletrônico - IMAP Protocolo de acesso a correio de Internet (Internet Mail Access Protocol IMAP) Definido na RFC 2060 Usa o TCP e a porta 143 Provê comandos que permitem que usuários Criem pastas Transfiram mensagens de uma para outra Agente do usuário pode obter componentes de mensagens

43 Correio eletrônico Comparação do POP3 com o IMAP (fonte: Tanenbaum)

44 Web Teia de alcance mundial (World Wide Web WWW) Web composta de Agentes de usuário para a Web (browsers) Servidores Web Protocolo de transferência de hipertexto (HyperText Transfer Protocol HTTP)

45 Web Partes do modelo da Web (fonte: Tanenbaum)

46 Web - HTTP Descrito nas RFCs 1945 e 2616 Usa o TCP e a porta 80 Provê comandos que permitem que usuários Requisitem páginas Web Enviem páginas Web Enviem dados a um servidor Servidor não armazena informação de estado

47 Web - HTTP Usa dois tipos de conexões (configuráveis no browser) Não persistentes Único objeto enviado por uma conexão TCP Persistentes Maior alocação de recursos (buffers, variáveis etc.) Mais atual Vários objetos podem ser enviados por uma conexão TCP Pode-se usar conexões em série ou paralelas Configurável no browser

48 Web - HTTP - mensagens Dois tipos de mensagens Requisição Resposta Usam ASCII

49 Web - HTTP - mensagens de requisição Exemplos de comandos (métodos) GET Mais utilizado POST Corpo da entidade contém dados digitados em um formulário HEAD PUT Não manda o objeto requisitado Usado para depuração Para enviar objetos ao servidor DELETE Para apagar objetos do servidor

50 Web - HTTP - mensagens de requisição Exemplo de mensagem de requisição (fonte: Kurose) GET /somedir/page.html HTTP/1.1 Host: Connection: close User-agent: Mozilla/4.0 Accept-language:fr

51 Web - HTTP - mensagens de requisição Formato geral das mensagens de requisição HTTP (fonte: Kurose)

52 Web - HTTP - mensagens de resposta Corpo da entidade contém a página Servidor também envia um código de estado Exemplos de códigos 200 OK 301 Moved Permanently 304 Not Modified 400 Bad Request 404 Not Found 505 HTTP Version Not Supported

53 Web - HTTP - mensagens de resposta Exemplo de mensagem de resposta (fonte: Kurose) HTTP/ OK Connection: close Date: Thu, 03 Jul :00:15 GMT Server: Apache/1.3.0 (Unix) Last-Modified: Sun, 5 May :23:24 GMT Content-Length: 6821 Content-Type: text/html data data data data data...

54 Web - cookies Usados na interação usuário-servidor Servidor HTTP não tem estado Importante conhecer algumas características do usuário Para restringir acesso de usuário Para apresentar conteúdo em função da identidade do usuário Outros Definidos na RFC 2965 Boa parte dos sites comerciais usam cookies

55 Web - cookies Cookie composto de Linha de cabeçalho de cookie na mensagem de resposta HTTP Linha de cabeçalho de cookie na mensagem de requisição HTTP Arquivo de cookies mantido no sistema final do usuário e gerenciado pelo browser Banco de dados de apoio no site Web

56 Web - cookies Exemplo de uso de cookies (fonte: Kurose) Cookie file ebay: 8734 Cookie file amazon: 1678 ebay: 8734 Uma semana depois: Cookie file amazon: 1678 ebay: 8734 Cliente usual HTTP request msg usual HTTP response + Set-cookie: 1678 usual HTTP request msg cookie: 1678 usual HTTP response msg usual HTTP request msg cookie: 1678 usual HTTP response msg Servidor servidor cria o ID 1678 para o usuário especificação do cookie especificação do cookie

57 Web - cookies Podem ser considerados violação de privacidade Por exemplo, pode-se montar um perfil do comportamento de um usuário

58 Web - cache Cache Web ou servidor proxy Atende requisições HTTP em nome de um servidor Web de origem Usado principalmente por duas razões Diminuir o tempo de resposta a uma requisição Web Reduzir o tráfego na Internet Cache pode estar em ISPs Universidades Laboratórios Local Configuração feita no browser do usuário

59 Web - cache Exemplo de cache hierárquico (fonte: Tanenbaum)

60 Web - cache Objeto armazenado inclui a data da última modificação Funcionamento Cliente envia o pedido de um objeto para o cache Se o cache possui o objeto, envia o objeto ao cliente Se não, solicita o objeto do servidor original, armazena o objeto e o envia ao cliente Ver ex. do Kurose na pag. 83

61 Web - cache Cache pode saber se os objetos estão atualizados usando um GET condicional GET + cabeçalho If-Modified-Since: Se não foi modificado o servidor responde com corpo de mensagem vazio

62 Áudio digital - áudio de fluxo Streaming audio Áudio sob demanda

63 Áudio digital - áudio de fluxo Modo simples de áudio de fluxo (fonte: Tanenbaum) Problema: arquivo tem de ser baixado antes de iniciar a reprodução do áudio Solução: Uso de um metarquivo

64 Áudio digital - áudio de fluxo Arquivo vinculado ao áudio (metarquivo) não é o áudio real Metarquivo simplesmente identifica o áudio Reprodutor de mídia lê o metarquivo e solicita o arquivo do servidor Reprodutor de mídia Administra a interface com o usuário Lida com erros de transmissão Descompacta a música Elimina a flutuação

65 Áudio digital - áudio de fluxo Configuração com servidor de mídia (fonte: Kurose)

66 Áudio digital - áudio de fluxo - erros Normalmente não se usa o TCP Comum usar RTP e UDP Erros tratados pela aplicação Pode-se usar o intercalamento de amostras

67 Áudio digital - áudio de fluxo - erros Pacotes com amostras alternadas (fonte: Tanenbaum)

68 Áudio digital - áudio de fluxo - flutuação Uso de buffer pelo reprodutor de mídia (fonte: Tanenbaum) Começa armazenando alguns segundos de áudio antes de iniciar a reprodução Buffer deve ser mantido com dados Usa-se marcas de níveis baixo e alto e um controle de fluxo

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