Redes de Computadores

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1 Redes de Computadores Prof. Macêdo Firmino Camada de Aplicação Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

2 Aplicações de rede são a razão de ser de uma rede de computadores. Entre elas estão o correio eletrônico, acesso a computadores remotos, transferência de arquivos, mensagem instantânea, VOIP, jogos em rede e Web. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

3 Algumas aplicações e protocolos disponíveis para o usuário: Aplicações Protocolos Protocolos de Suporte DNS, DHCP, SNMP... STMP, IMAP, POP,... Web HTTP, HTTPS,... Compartilhamento de arquivos FTP, TFTP, FTPS,... Mensagem instantânea MSNMS, Yahoo! Messenger Protocol, IRC,... Login remoto SSH, VNC, RDP... Texto Telnet,... Telefonia via Internet Skype protocol, RTP,... Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

4 Arquiteturas de Aplicação Arquiteturas de aplicação: Cliente-servidor; Peer-to-peer (P2P). Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

5 Arquitetura Cliente-Servidor Servidor: Cliente: É um programa que oferece serviços aos clientes. Quando é inicializado, o programa servidor abre portas de entrada para receber solicitações. Deve rodar sem interrupções, esperando solicitações dos clientes. Utilizar endereço IP fixo e real e portas conhecidas. É um programa que solicita os serviços de um servidor. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

6 Arquitetura P2P No P2P puro, os sistemas finais comunicam-se diretamente. Porém, alguns programas P2P quase sempre usam um sistema hibrido. Isto é, utilizam servidores para registrar os usuários on-line, registra seu endereço IP, registrar arquivos disponíveis, monitorar conversação, etc. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

7 Sockets O socket é uma interface local, criada por aplicações, controlada pelo Sistema Operacional na qual os processos de aplicação podem tanto enviar quanto receber mensagens de e para outro processo de aplicação (local ou remoto). Ou seja, é uma porta entre o processo de aplicação e as camadas inferiores. Tipos de socket: Stream socket: utilizado com um protocolo orientado a conexão, como o TCP; Packet socket: utilizado com um protocolo sem conexão, como o UDP; Raw socket: utilizado com o protocolo de rede, como o IP. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

8 Protocolo DNS A Internet utiliza o endereço IP para identificar uma entidade na rede. Entretanto, as pessoas preferem usar nomes em vez de endereços números. Além disso, enviar correio eletrônico para macedo@ significa que, se o servidor de correio de macedo alterar o endereço IP, o endereço de correio eletrônico de macedo terá de mudar. Deste modo, foi introduzidos nomes para identificar máquinas, portanto, é necessário algum tipo de mecanismo para converter os nomes em endereços de rede. Este sistema foi chamado de DNS (Domain Name System). Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

9 Protocolo DNS A essência do DNS é a criação de um esquema hierárquico de atribuição de nomes e de um sistema de bancos de dados distribuídos para implementar esse esquema de nomenclatura. Para evitar ambiguidades, os nomes atribuídos às máquinas devem ser cuidadosamente selecionado. Pois, os nomes devem ser únicos porque os endereços também o são. O DNS utiliza o protocolo de transporte UDP na porta 53 (ou TCP na porta 53 quando uma resposta for superior a 512 bytes). Os nomes não fazem distinção entre letras maiúsculas e minúsculas. Portanto, edu, Edu e EDU têm o mesmo significado. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

10 Protocolo DNS Em um espaço de nomes hierárquico, todo nome é dividido em várias porções. A hierárquia do domínio descende da direita para a esquerda. Estas porções são separadas por pontos, por exemplo, ifrn.edu.br; br: o nome mais a direita é chamado de domínio de nível superior; edu: é uma subdivisão do domínio br (chamado de subdomínio) ifrn: é uma subdivisão do domínio edu.br hostname: é o nome do domínio que tem um endereço IP associado. Por exemplo, Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

11 Protocolo DNS Existem dois tipos de domínios (espaços de nome) de nível superior: Os domínios genéricos: com (comercial), edu (instituições educacionais), gov (instituições governamentais), int (certas organizações internacionais), mil (órgãos das forças armadas), net (provedores de rede), org (organizações sem fins lucrativos) e etc; Os domínios de países: br (Brasil), us (Estados Unidos), eu (União Européia), ar (Argentina) e etc. com org net gov br us cn eu com edu ifrn Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

12 Protocolo DNS - Servidores Primários e Secundários Uma zona é uma porção administrativa de um domínio DNS. O DNS define três tipos de servidores: Servidor raiz é um servidor que não armazena nenhuma informação sobre os domínios, mas delega sua autoridade a outros servidores, mantendo referência a esses servidores. Servidor de nome primário: cria, armazena e atualiza arquivos sobre a zona para a qual recebeu autoridade. Ele constrói um banco de dados, denominado arquivos de zona, e mantém nele informações relativas ao seu domínio. Servidor de nome secundário: é um servidor de backup das informações de zona. Ele informa todos os dados sobre uma zona de um outro servidor (primário ou secundário) previamente armazenados. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

13 Protocolo DNS - Resolvendo Nomes O DNS é uma aplicação cliente-servidor. Um host que precisa transformar um nome em endereço IP, ou vice-versa, aciona uma aplicação cliente DNS chamada resolver. O resolver faz uma consulta DNS ao servidor de DNS mais próximo. Se este servidor possui o mapeamento, ele entrega a consulta ao resolver. Caso contrário, ele entrega a consulta a outros servidores DNS para que algum deles resolva o nome em IP ou vice-versa. A resolução pode ocorrer de duas formas: Recursiva. Iterativa. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

14 Protocolo DNS - Resolvendo Nomes (Recursiva) Servidor raiz 1 12 Cliente 2 Servidor ifrn.edu.br Servidor br Servidor edu.br Servidor org Servidor Host greenpeace.org Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

15 Protocolo DNS - Resolvendo Nomes (Recursiva) Nesta busca, se o servidor tem autoridade sobre o nome do domínio solicitado, ele verifica a sua base de dados e responde. Caso contrário, o servidor retransmite a consulta para outro servidor (usualmente um servidor DNS pai) e aguarda a resposta. O servidor pai responde se ele tiver autoridade sobre o domínio. De outro modo, ele retransmite a consulta para outro servidor. Quando a consulta for resolvida, a resposta retorna, até finalmente chegar até ao cliente solicitante. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

16 Protocolo DNS - Resolvendo Nomes (Iterativa) Servidor br Servidor edu.br Servidor raiz Cliente Servidor ifrn.edu.br Servidor org Servidor Host greenpeace.org Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

17 Protocolo DNS - Resolvendo Nomes (Iterativa) Se o servidor local tiver autoridade sobre o nome solicitado, ele responde. Caso não, o servidor local retorna uma resposta ao cliente contendo o endereço IP de outro servidor DNS que o servidor local acha que talvez tenha condições de responder à consulta do cliente. Assim, o cliente repete a consulta, desta vez perguntando ao servidor DNS sugerido pelo servidor local. Se o novo servidor puder resolver, o endereço é retornado. Caso contrário, esse servidor envia ao cliente o endereço IP de outro servidor DNS para uma nova pesquisa. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

18 Protocolo DNS - Resolvendo Nomes (Cache) Quando um servidor solicita um mapeamento a outro servidor DNS e recebe resposta, ele armazena essa informação na memória cache antes de envia-lá ao cliente. Se o mesmo ou outro cliente solcicitar o mesmo mapeamento, esse servidor verifica no cache e resolve o problema. O mecanismo de cache aumenta a velocidade da resolução, mas o servidor não pode armazenar o mapeamento por um longo período de tempo, senão o mapeamento ficará desatualizado. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

19 Protocolo DNS No Brasil uma organização chamada Registro.br detem autoridade sobre domínios.br. Os preços de alguns domínios: Domínio NOM.BR (pessoa física): R$ 30,00 pelo período mínimo de 3 anos e R$ 9,00 para cada ano adicionado durante o processo de registro ou renovação. Domínio COM.BR pelo período de 1 ano: R$ 30,00. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

20 Protocolo DHCP O Protocolo DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) é um protocolo da camada de aplicação que oferece configuração dinâmica de informações da rede, com concessão de endereços IP de host e outros parâmetros de configuração para clientes de rede. O DHCP usa um modelo cliente-servidor, no qual o servidor DHCP mantém o gerenciamento centralizado dos endereços IP usados na rede. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

21 Protocolo DHCP Dependendo da implementação o servidor DHCP oferece dois tipos de alocação de endereços IP (banco de dados): Manual: cada host cliente é configurado para requerer um endereço IP a um servidor. Esta tabela associa o endereço MAC do cliente e o endereço IP a fornecer. Por conseguinte, apenas os clientes cujo MAC consta nesta lista poderão receber os endereços IPs reservados para eles; Automática: o cliente obtém um endereço de um espaço de endereços possíveis, especificado pelo administrador, por um período de tempo limitado. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

22 Protocolo DHCP Quando um cliente DHCP envia uma solicitação ao servidor DHCP, o servidor primeiramente verifica a sua base de dados estática. Se houver algum registro estático correspondente ao endereço MAC do cliente, o seu endereço IP é informado ao cliente. Por outro lado, se não houver registro na base de dados estática, o servidor seleciona um endereço IP no conjunto de endereços e atribui este endereço ao cliente. Os endereços da atribuição automática são temporários. Quando aq concessão expira, o cliente deve liberar o endereço IP concedido ou renovar a concessão. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

23 Protocolo DHCP Um cliente DHCP pode passar por seis estados de aquisição: Inicialização Seleciona Solicita Ligação Renova Religação Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

24 Protocolo DHCP - Inicialização Quando um cliente inicializa pela primeira vez (boot), ele difunde uma mensagem em broadcast ( ) a fim de adquirir as configurações de inicialização na rede. Esta mensagem é chamada DHCPDISCOVER. Neste mensagem o endereço IP do cliente (origem) é um endereço reservado ( ). O DHCPDISCOVER é enviado em um datagrama UDP, porta de origem 68 para a porta de destino 67. Após o envio dessa mensagem, o cliente passa para o estado Seleciona. Nesta mensagem vai o endereço MAC e o nome do host. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

25 Protocolo DHCP - Seleção Neste estado, o cliente permanece aguardando a resposta dos servidores DHCP que receberam o DHCPDISCOVER. Aqueles servidores que estiverem configurados para responder, enviam ao cliente uma mensagem DHCPOFFER. Nesta mensagem, estão embutidas as informações necessárias para a configuração do cliente: Um endereço IP, O endereço do seu gateway, A sua mascará da rede, O nome do domínio DNS da rede, Endereços de servidores de DNS e O tempo de empréstimo do endereço IP. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

26 Protocolo DHCP - Seleção Após o recebimento de todas as mensagens enviadas pelos servidores, o cliente irá optar por uma e entrará em negociação de locação com o servidor ofertante. Para iniciar a negociação, o cliente envia a mensagem DHCPREQUEST ainda em broadcast, solicitando um determinado endereço IP (ter acesso a rede). Neste momento, ele entra no estado Solicita. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

27 Protocolo DHCP - Solicitação Aqui, o cliente aguarda uma resposta de confirmação do servidor DHCP que ele entrou em negociação. Essa confirmação é remetida através da mensagem DHCPACK. Com o recebimento da confirmação, o cliente passa a ter um endereço IP e utiliza-lo, bem como todas as outras informações de configuração que foram enviadas pelo servidor e entra no estado Ligação. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

28 Protocolo DHCP - Ligação Este é o estado em que permanece o cliente durante a utilização do endereço IP até que atinja o período de renovação ou ele decida não mais utilizar o endereço locado. Para este último caso, onde o cliente não espera o término do prazo da locação, ele envia uma mensagem DHCPRELEASE para o servidor, a fim de provocar a liberação do endereço IP locado. Desta forma, o cliente não mais poderá enviar datagramas IP utilizando-se do endereço que possuía e passa para o estado de Inicialização. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

29 Protocolo DHCP - Renova Ao receber um DHCPACK, o cliente adquire a informação do período de locação do endereço. De posse dessa informação, ele inicializa três temporizadores. Eles são utilizados para controlar os períodos de renovação, revinculação e do fim da locação. O servidor pode especificar o valor de cada temporizador. Quando o temporizador ultrapassa o valor da renovação, o cliente tentará renovar a locação. Para isso, ele faz uso novamente do DHCREQUEST ao servidor. Assim, ele passa para o estado Renova e aguarda a resposta. Na mensagem, segue embutido o endereço IP atual do cliente e uma solicitação de extensão da locação do mesmo. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

30 Protocolo DHCP - Renova O cliente permanecerá no estado de renovação até que aconteça um dos eventos: O servidor envia um DHCPACK ao cliente. O recebimento dessa mensagem faz com que o cliente retorne ao estado Ligação. O cliente não receba nenhuma resposta do servidor. Neste caso o cliente vai para o estado de religação. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

31 Protocolo DHCP - Religação O cliente permanece neste estado até: O cliente receber uma mensagem DHCPACK. Neste caso o cliente irá resetar o seu timer e irá para o estado de Ligação. O cliente receber um DHCPNACK. Nesta mensagem o servidor informa que não poderá conseder o endereço IP ao cliente. O tempo de concessão do endereço IP expirar. Nos dois últimos casos o cliente irá retornar para o estado de ligação. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

32 Protocolo DHCP Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

33 Correio Eletrônico Um dos serviços mais populares na Internet é o correio eletrônico ( ). O correio eletrônico é usado na transmissão de uma mensagem que pode incluir: texto, voz, vídeo e gráfico. A arquitetura geral de um sistema de correio eletrônico é formado por: Agente de Usuário (UA - User Agent); Servidores de Correio. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

34 Correio Eletrônico Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

35 Correio Eletrônico O Agente de Usuário (UA) é um pacote de software (programa) que cria, lê, responde, encaminha mensagens e administra as caixas de correio. São exemplos de UA: Thundebird, Eudora, Outlook, elm e Netscape Messenger. Os Servidores de Correio contém uma caixa de correio (mailbox) para cada usuário, na qual as mensagens recebidas são armazenadas. Apenas o proprietário da caixa de correio tem acesso a ela. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

36 Correio Eletrônico Quando Alice precisa enviar uma mensagem de para Bob, ela executa um programa UA (Agente Usuário) para criar a mensagem e enviá-la à caixa de correio de Bob. A mensagem contém os endereços da caixa de correio do remetente e do destinatário. A mensagem, geralmente, precisa ser transmitida pela Internet desde o computador de Alice até o computador de Bob. Neste caso, se faz necessário que a mensagem seja transferida entre Servidores de Correio, através de um agente de transferência de (MTA - Mail Transfer Agent). Bob pode baixar e ler o conteúdo de sua caixa de correio quando quiser, usando um programa UA. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

37 Endereço Eletrônico Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

38 SMTP Protocolo SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) permite ao remetende enviar mensagens ao servidor e permite que os servidores de correio trocarem mensagens entre si. Para enviar mensagens, um sistema de correio eletrônico deve ter um cliente SMTP e deve haver um servidor SMTP, para receber mensagens. O SMTP usa o TCP (porta 25) para transferência confiável de mensagens de correio do cliente ao servidor. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

39 SMTP Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

40 SMTP O SMTP usa comandos e respostas para transferir mensagens. Os comandos são enviados do cliente para o servidor em texto. O STMP padroniza 14 comandos, entre eles: HELO: para abrir uma sessão com o servidor. MAIL FROM: identifica remetente da mensagem. RCTP TO: identifica receptor da mensagem. DATA: identifica o início da mensagem. QUIT: para a sessão SMTP. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

41 SMTP As resposta são enviadas do servidor para o cliente. Uma mensagem de resposta é formada por um código de status e, opcionalmente, informações textuais adicionais. São exemplos de mensagem de resposta: 220: Pronta para o atendimento. 250: Comando completado. 420: Serviço indisponível. 500: Erro de sintaxe. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

42 SMTP O STMP utiliza três fases de transferência Estabelecimento: o servidor SMTP espera por clientes que deseja o enviar. O protocolo de aplicação SMTP inicia o comando HELO, seguido da identificação do cliente (usuário e senha), o servidor aceita-o com um código 250 (OK). Transferência da mensagem: Fechamento: uma vez enviado todas as mensagens, o cliente pode fechar a conexão mediante o comando QUIT. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

43 SMTP Transferência da mensagens: Envio do cabeçalho: em primeiro lugar transmite-se a identificação do remetende, o comando é o MAIL FROM e se o servidor aceitar, o mesmo envia a mensagem 250 OK. Depois transmite-se a identificação de destino, mediante o comando RCPT TO e o servidor confirma com 250 OK, mas se o destinatário não existe se envia 550 Failure. Envio do conteúdo da mensagem: o cliente informa ao servidor de que vai enviar a mensagem mendiante o comando DATA, se o servidor este disposto envia 354, todas as linhas que o cliente envia a partir deste momento se consideram parte do conteúdo da mensagem, ao final da mensagem se considera enviando o., quando o servidor recebe o fim da mensagem confirma com 250 OK, Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

44 SMTP Exemplo de Utilização do SMTP (Após estabelecida a conexão) Servidor: 220 ifrn.edu.br Cliente: HELO ifrn.edu.br Servidor: 250 OK Cliente: MAIL FROM: <jose.filho@ifrn.edu.br> Servidor: 250 OK Cliente: RCPT TO: <macedofirmino@gmail.com> Servidor: 250 OK Cliente: DATA Servidor: 354 Enter mail, end with. on a line by itself Cliente: Olá macedo,tudo bem? Cliente:. Servidor: 250 OK Cliente: QUIT Servidor: 221 closing connection Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

45 Agente de Acesso a Mensagem O SMTP é utilizado para transferir os dados (mensagem) do cliente para o servidor. Atualmente existem dois principais protocolos para acesso da mensagem (do servidor para o cliente): POP (Post Office Protocol) versão 3 e IMAP (Internet Mail Access Protocol) versão 4. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

46 POP3 O acesso à mensagem inicia com o cliente, quando o usuário precisa baixar s de sua caixa de correio instalada no servidor de . O cliente abre uma conexão com o servidor na porta TCP 110. Em seguida ele transmite seu login e senha para acessar a caixa de s. O usuário pode, então, listar e baixar as mensagens, uma de cada vez. O POP3 tem dois modos: Keep: uma cópia da mensagem permanece na caixa de correio após o download. Delete: a mensagem é apagada da caixa postal logo após cada download. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

47 IMAP4 O IMAP4 também é um protocolo utilizado para ler mensagens de correio eletrônico (utiliza a porta TCP 143), porém apresenta alguns recursos adicionais: Um usuário pode verificar o cabeçalho de cada antes de baixá-lo; Um usuário pode procurar pelo conteúdo de um antes de baixá-lo; Um usuário pode baixar parcialmente um ; Um usuário pode criar, eliminar ou renomear caixas de correio no seu servidor de . Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

48 POP3 x IMAP4 No POP3, geralmente, as mensagens ficam armazenadas no servidor até que o cliente conecte a ele e faça o download das mensagens, liberando assim a caixa de correio para o recebimento de mais mensagens. Isto faz com que a caixa de correio do servidor seja liberada a cada conexão do cliente. Este protocolo é mais indicado para quem usa sempre o mesmo computador ou tem um local centralizado para armazenamento (servidor de arquivos). O IMAP4 é mais indicado para pessoas que acessam seus s em varias maquinas diferentes. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

49 Envio de Mensagens 1 Alice usa um cliente STMP para compor a mensagem e enviar para bob@dominio.edu 2 O cliente STMP dela envia a mensagem para o seu servidor STMP; a mensagem é colocada na fila de mensagens. 3 No servidor de Alice, inicia um outro cliente SMTP para abrir uma conexão TCP com o servidor de correio do Bob. 4 O cliente SMTP envia a mensagem SMTP de Alice pela conexão TCP. 5 O servidor de correio de Bob coloca a mensagem na caixa de correio de Bob. 6 Bob invoca um software POP3 ou IMAP4 para ler a mensagem. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

50 Webmail 1 As implementações de webmail usam, geralmente, internamente um servidor IMAP para prover a funcionalidade de pastas. Ou seja, um servidor web usa internamente o protocolo IMAP para se comunicar com o servidor IMAP. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

51 WWW A World Wide Web (WWW) é um sistema de armazenamento e distribuição de documentos hipermídia espalhados por minhões de máquinas na Internet. Os documentos podem estar na forma de vídeos, sons, hipertextos e figuras. Para visualizar a informação, pode-se usar um programa de computador chamado navegador (chamados browser) para obter informações de servidores web e mostrá-los na tela do usuário. A web teve início em 1989 no CERN, o centro europeu para pesquisa nuclear (Suíça). O criador foi um físico do CERN, chamado Tim Berners-Lee. A web nasceu da necessidade de fazer com que grupos de cientistas de diferentes nacionalidades pudessem colaborar uns com os outros. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

52 WWW A web é formada pelos componentes: Clientes (browser): Firefox, Internet Explorer, Google Chrome, Opera,... Servidor: Apache, IIS,... Protocolo de comunicação: HTTP, FTP,... Página web: HTML, XHTML,... Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

53 WWW Na web as páginas são nomeadas com o uso de um padrão chamado URLs (Uniform Resource Locators). A URL é formada por: Protocolo: define o protocolo de aplicação usado na obtenção do documento (por exemplo, HTTP e FTP). Host: é o computador onde as informações estão localizadas. Porta: é utilizado para identificar o servidor web, usualmente porta 80. Este campo é opcional. Caminho (path): inidica como encontrar um arquivo onde a informação desejada está localizada. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

54 WWW Quando um usuário clica em um hiperlink, o navegador executa uma série de etapas em ordem para buscar a página indicada. Por exemplo, suponha que um usuário deseje acessar a página 1 O navegador pergunta ao DNS qual é o endereço IP de 2 O DNS responde com O navegador estabelece uma conexão TCP com a porta 80 em Em seguida, o navegador envia um comando solicitando o arquivo /alunos. 5 O servidor envia o arquivo /alunos. 6 A conexão TCP é encerrada. 7 O navegador exibe todo o texto de /alunos. 8 O navegador busca e exibe todas as imagens que o arquivo contém. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

55 WWW Os documentos na WWW podem ser agrupados em três categorias: Estáticos: são apenas arquivos que ficam armazenados em algum servidor esperando o momento de serem recuperados. O cliente tem permissão somente para realizar uma cópia do documento. Dinâmicos: são documentos que não existe um formato predefinido, ou seja, eles são gerado por demanda. Quando chega um pedido, o servidor roda uma aplicação que irá gerar o domumento dinamicamente. Ativos: também é criado uma página dinâmica por demanda, no entando a criação ocorre no computador cliente. Isto permite a página interagir diretamente com os usuários (por exemplo, responder a movimentos do mouse). Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

56 WWW - Estático Atualmente, as páginas da Web são escritas em uma linguagem denominada HTML (HyperText Markup Language). A HTML permite que os usuários produzam páginas da web que incluem texto, gráficos e ponteiros para outras páginas da web. A HTML é uma linguagem de marcação, ou seja, uma linguagem para descrever como os documentos devem ser formatados. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

57 WWW - Dinâmico Um CGI (Comum Gateway Interface) é um conjunto de padrões que define como um documento dinâmico deve ser escrito. Ele permitir que servidores da web se comuniquem com programas (por exemplo, Perl e Python) para gerar páginas HTML. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

58 WWW - Dinâmico Os scripts da CGI não são a única maneira de gerar conteúdo dinâmico no lado servidor. Outra forma comum é incorporar pequenos scripts (por exemplo, PHP, JSP e ASP) em páginas HTML e fazer com que eles sejam executados pelo próprio servidor para gerar a página. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

59 WWW - Ativos Documentos ativos também são chamados de dinâmicos do lado cliente. A linguagem de scripts mais popular para o lado cliente é o JavaScript. A figura abaixo ilustra o processo de criação de uma página contendo JavaScript. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

60 HTTP Um dos protocolo mais utilizados na World Wide Web é o HTTP (HyperText Transfer Protocol). Ele especifica as mensagens que os clientes podem enviar aos servidores e que respostas eles receberão. O HTTP usa os servidor do TCP na porta 80. A vantagem de se usar o TCP é que nem os navegadores nem os servidores têm de se preocupar com mensagens perdidas, mensagens duplicadas, mensagens longas ou confirmações. A idéia do HTTP é muito simples. Um cliente envia um pedido, na forma de uma mensagem, ao servidor. O servidor envia uma resposta, também na forma de mensagem, ao cliente. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

61 HTTP A partir do HTTP versão 1.1 é utilizado conexões persistentes. Com elas, é possível estabelecer uma conexão TCP, enviar uma solicitação e obter uma resposta, e depois enviar solicitações adicionais e receber respostas adicionais; O HTTP é um protocolo sem estado (stateless), isto é, não se lembra dos pedidos anteriores. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

62 HTTP O cliente inicia a transação enviando uma mensagem de solicitação (um pedido). Em seguida, o servidor responde enviando a mensagem resposta. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

63 HTTP - Métodos Métodos, ou comandos, são tipos de pedidos de solicitação que um cliente enviada a um servidor. São exemplos de métodos HTTP: GET: solicita ao servidor que envie a página. HEAD: solicita apenas o cabeçalho da mensagem, sem a página propriamente dita. Esse método pode ser usado para se obter a data da última modificação feita na página ou apenas para testar a validade de um URL. PUT: solicita o armazenamento de uma página da web. POST: em vez de substituir os dados existentes, os novos dados são anexados a página. DELETE: remove a página da web. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

64 HTTP - Linha de Status Toda solicitação obtém uma resposta que consiste em uma linha de status e, possivelmente, informações adicionais (por exemplo, uma página da web ou parte dela). A linha de status contém um código de status de três dígitos. O primeiro dígito é usado para dividir as respostas em cinco grupos: 1xx: usadas para obter informações, raramente são usados na prática. 2xx: significam que a solicitação foi tratada com sucesso 3xx: informa redirecionamento, o cliente deve procurar em outro lugar. 4xx: significam que a solicitação falhou devido a um erro do cliente, como uma solicitação inválida ou uma página inexistente 5xx: significam que o próprio servidor tem um problema, seja causado por um erro em seu código ou por uma sobrecarga temporária. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

65 HTTP - Exemplo Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

66 HTTP - Exemplo Este exemplo mostra o uso do comando GET para obter uma imagem no caminho (path) /usr/bin/image1. A linha pedido mostra o comando GET, o caminho e versão do protocolo HTTP. O cabeçalho contém duas linhas informando que o cliente aceita imagens no formato GIF e JPEG. A mensagem de resposta mostra a linha de status e quatro linhas adicionais. A linha de status contém a mensagem 200 significando que o pedido foi recebido. As linhas adicionais definem a data, o servidor, a versão do MIME e o tamanho do documento Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

67 HTTP - Proxy Servidores proxy atuam como intermediários na comunicação entre clientes e servidores. Eles recebem as requisições de um ou mais clientes e as repassam para os servidores de destino. Opcionalmente, um servidor proxy pode implementar uma série de outras funcionalidades, tais como a filtragem das requisições realizadas pelos clientes e o armazenamento das respostas recebidas dos servidores em uma cache. De modo resumido, podemos dizer que a cache funciona armazenando uma cópia de todas as respostas recebidas para requisições de clientes; Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

68 HTTP - Proxy INTERNET Proxy Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

69 HTTP - Proxy Na presença de um servidor proxy, primeiramente, o cliente, por exemplo HTTP, envia o pedido ao servidor proxy. O servidor verifica no seu cache interno à procura de respostas anteriores à solicitação atual. Se não houver respostas no cache, o servidor proxy retransmite o pedido ao servidor correspondente na web. Quando receber a resposta, o proxy HTTP irá encaminhá-la para o cliente, guardando também uma cópia em sua cache; No segundo acesso a esta página, o proxy HTTP encontra uma cópia da página armazenada em sua cache, Ele utiliza o mecanismo de GET-Condicional do protocolo HTTP para verificar se a cópia da página encontrada em seu cache está atualizada. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

70 HTTP - Proxy Caso a cópia existente na cache esteja atualizada, ela será enviada ao cliente diretamente do Proxy, sem a necessidade de solicitá-la ao servidor de destino original. Caso a cópia existente não esteja atualizada, a página será novamente solicitada ao servidor de destino, e uma nova cópia será armazenada na cache. São vantagens da utilização do proxy: Ganho de velocidade para páginas já acessadas; Diminuição de tráfego no link com a Internet. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

71 FTP O protocolo de transferência de arquivos FTP (File Transfer Protocol) é o mecanismo padrão oferecido pela Internet para copiar (upload e download) arquivos de um host para outro. A implementação FTP é baseada na arquitetura cliente-servidor. O protocolo FTP permite a navegação em uma parte da estrutura de diretório do servidor remoto para a localização do arquivo desejado. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

72 FTP Em primeiro lugar, o usuário fornece o nome do servidor remoto, o que faz com que o processo FTP do cliente estabeleça uma conexão TCP com o processo servidor FTP do servidor. O usuário então fornece sua identificação e senha. Assim que autorizado pelo servidor, o usuário copia um ou mais arquivos armazenados no sistema de arquivo local para o sistema de arquivo remoto (ou vice-versa). Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

73 FTP O FTP difere de outras aplicações cliente-servidor porque ele estabelece duas conexões TCP entre um cliente e um servidor. Porta 20: utilizada para a transferência de dados. A conexão de transferência de dados é aberta e, em seguida, fechada para cada arquivo transferido. Porta 21: usada para informações de controle (comandos e respostas). A conexão de controle é mantida durante toda a interação entre sessões FTP. Esta separação melhora a eficiência do FTP. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

74 FTP Quando um usuário deseja obter arquivos de um servidor remoto, primeiramente ele inicia uma conexão TCP de controle na porta 21 do servidor. Através de mensagens de controle o cliente envia a sua identificação e sua senha, além de comandos para mudar de diretório remoto. Quando o servidor recebe, pela conexão de controle o comando para uma transferência de arquivo, ele abre uma conexão TCP de dados com o cliente. O servidor FTP envia o arquivo pela conexão de dados e em seguida fecha-a. Se durante a mesma sessão, o usuário quiser transferir outro arquivo, o FTP abrirá outra conexão de dados. Entretanto, a conexão de controle permanece aberta durante toda a sessão do usuário. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

75 FTP Durante uma sessão, o servidor FTP deve manter informações de estado sobre o usuário, ou seja, o servidor monitora os usuários. Assim como o HTTP, o FTP funciona baseado em comandos (do cliente para o servidor) e respostas (do servidor para o cliente). Os comandos e respostas são enviadas em texto (ASCII de 7 bits) através da conexão de controle. Alguns dos comandos mais comuns são: user: usado para enviar a identificação do usuário. pass: usado para enviar a senha do usuário. ls: usado para pedir ao servidor que envie uma lista com todos os arquivos existentes no atual diretório remoto. get: usado para obter um arquivo do servidor remoto. put: usado para inserir um arquivo no servidor remoto. quit: finaliza a sessão FTP. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

76 FTP Cada comando é seguido de uma resposta, que é enviada do servidor ao cliente. As respostas são números de 3 dígitos com uma mensagem opcional após o número. Exemplos de algumas respostas típicas: 331 Nome do usuário OK, senha requisitada 125 Conexão de dados já aberta: iniciando transferência. 425 Não é possível abri a conexão de dados. 452 Erro ao escrever o arquivo. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

77 Anonymous FTP Um host que oferece um serviço de FTP podem também prover acesso ao FTP anônimo (para uso público). Neste caso, os usuários normalmente acessar o serviço com uma conta anonymous quando for solicitado o nome do usuário e coloca qualquer senha. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

78 Exercícios 1. Explique como o protocolo DNS realiza a resolução de nomes? 2. Por que o HTTP, FTP, SMTP, POP3 e IMAP4 rodam sobre o TCP e não sobre o UDP? 3. Suponha que você envie uma mensagem para seu amigo por meio de uma conta de (como o Hotmail), e que seu amigo acesse seu por seu servidore de correio usando IMAP4. Descreva como a mensagem sai do seu computador até chegar no computador do seu amigo. Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79

79 Exercícios 4. Considere que uma pessoa queira obter um documento web em um dado URL. Descreva quais protocolos de transporte e de aplicação são utilizados. Descreva ainda as etapas necessárias para esta pessoa obter o documento. 5. Descreva o funcionamento dos protocolos DHCP, HTTP e FTP. 6. Qual a diferença entre a arquitetura cliente-servidor e a P2P? 7. O que é um proxy HTTP? 8. O que é URL? Macêdo Firmino (IFRN) Redes de Computadores Abril de / 79