Redes Integradas de Telecomunicações II

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1 Redes Integradas de Telecomunicações II DEE-FCT/UNL Aula #2 Luis Bernardo - DEE FCT/UNL 1

2 Aplicação Protocolo de nível aplicação SMTP, POP3, IMAP TCP Transf. de ficheiros FTP TCP Web HTTP TCP Terminal Remoto Telnet, SSH TCP Protocolo de transporte Feixes multimédia RTP, MPEG, ou propriet. UDP (ou TCP) Telefonia IP SIP, H.323 UDP ou/e TCP Serviços de nomes DNS, LDAP (X.500) UDP ou/e TCP Serviços peer-to-peer Proprietário TCP Luis Bernardo - DEE FCT/UNL 2

3 Introdução Os primeiros sistemas, oriundos da ARPANET eram muito simples mas também muito limitados: A mensagem era transferida usando protocolos do tipo de transferência de ficheiros em que a primeira linha (do ficheiro) continha o destinatário. Limitações Enviar o documento para mais do que um destinatário. Inexistência de estrutura interna que possibilitasse a extração automática de partes do conteúdo. O emissor nunca sabia se a mensagem chegou ou não. Redirecionar a caixa do correio para outro lado. Má integração da interface do utilizador (inexistente) com o mecanismo de transmissão. Integração de textos, desenhos, voz, etc. Depois nasceram as normas de ARPANET SMTP (RFC 821; RFC 822 para o formato da mensagem) ITU-T X.400 (ou MHS) OSI MOTIS (igual ao anterior) 3

4 Arquitetura e Serviços Dois tipos de subsistemas: Agentes de Utilizador Permitem às pessoas ler e enviar correio eletrónico Agentes de transferência de mensagens (ou Servidores de correio) Movem as mensagens da origem até ao destino 4

5 Arquitetura e Serviços O agente de utilizador compõe mensagens, mostra imagens recebidas, e submete mensagens aos agentes de transferência de mensagens (MTAs). Os MTAs são servidores sempre ativos, que transferem as mensagens usando SMTP (Simple Mail Transfer Protocol). Também podem oferecer listas de mail, etc. Caixas de correio são mantidas pelos MTAs; guardam as mensagens de um utilizador. O correio é enviado com um formato normalizado; distingue envelope, cabeçalho e corpo da mensagem. 5

6 O Agente de Utilizador Enviar correio A mensagem pode ser produzida por um editor de texto pertencente ao agente, ou outro acoplado. O endereço é introduzido normalmente no formato Internet Domain Name dodns. O uso de listas de correio pode ser de dois tipos: Local e o agente de utilizador envia uma cópia a cada elemento da lista Remota e vai apenas uma mensagem até esse local e depois explode para todos. A sintaxe dos endereços das listas é completamente igual à dos endereços individuais. 7

7 Formato de Mensagens RFC formato de mensagens na Internet Usa apenas texto ASCII O formato consiste em: um envelope elementar (RFC 5321 / RFC 822) campos de cabeçalho uma linha em branco o corpo da mensagem No RFC 5322 (evolução de RFC 822) não existe uma diferença clara entre envelope e cabeçalho No RFC 5322, os campos são compostos por uma palavra chave seguida de um valor, cumprindo uma sintaxe muito apertada Existem regras específicas para parêntesis, espaços em branco, comprimento de linhas, palavras chave obrigatórias ou de opção, etc. 8

8 Formato de Mensagens RFC 5322 Os campos principais são: Existe uma variedade grande de outros campos que se podem pôr: É possível ter campos privados no cabeçalho, que só são usados pelo Agente de Utilizador. Estes campos devem começar com X- e.g. X-Mailer Campo To: Cc: Bcc: From: Sender: Received: Return-Path: Campo Date: Reply-to: Message-Id: In-Reply-To: References: Keywords: Subject: Descrição Endereço de destino Endereços para enviar cópias visíveis Endereços para enviar cópias invisíveis Nome da pessoa que enviou a mensagem Endereço da pessoa que enviou a mensagem Linha adicionada em cada agente de transfer. Pode ser usado para identificar o caminho de volta ao emissor Descrição A data e a hora em que a mensagem foi enviada Endereço para a resposta Número único para referenciar esta mensagem Message-Id da mensagem a que se está a responder Outras Message-Id relevantes Palavras escolhidas pelo utilizador Sumário do assunto da mensagem O corpo da mensagem pode ser qualquer coisa desde que seja ASCII 9

9 Formato de Mensagens MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions) Usar apenas ASCII cedo se tornou uma limitação 1. Línguas com acentos 2. Alfabetos não latinos 3. Línguas sem alfabeto 4. Outras mensagens que não texto A ideia base do MIME é continuar a usar-se o RFC 5322/822, mas: adicionando uma estrutura ao corpo criando regras para mensagens não ASCII O MIME usa cinco campos de cabeçalho Campo MIME-version: Content-Description: Content-Id: Content-Transfer-Encoding: Content-Type: Descrição Identifica a versão Mensagem legível do que é o conteúdo Identificador único do conteúdo Como o corpo foi codificado para transmissão Natureza da mensagem 10

10 Formato de Mensagens MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions) Content-Transfer-Encoding qualquer. 1. ASCII 7 bits (máximo de 1000 caracteres por linha) Para a codificação do conteúdo de transferência existem cinco esquemas, mais um de escape para se poder ter outro esquema 2. ASCII 8 bits (viola os protocolos da Internet, mas é usado num subconjunto da rede) 3. codificação binária (não cumpre o limite dos 1000 caracteres) negociação e transferência (não há garantias de que cheguem) SMTP já permite 4. codificação base64 grupos de 24 bits são divididos em 4 grupos de 6 bits que são transmitidos como caracteres ASCII legais (6 bits = 64 valores) A 0 B 1 a 26 b / 63 As sequências == ou = significam que o último grupo tem 8 ou 16 bits Os caracteres CR e LF não contam, pelo que podem ser usados com frequência 11

11 Formato de Mensagens MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions) Content-Transfer-Encoding 5. codificação quoted-printable usado quando quase todo o texto é ASCII à exceção de alguns caracteres. Os caracteres superiores a 127 são substituídos por = seguidos pelo valor do caracter codificado em dois dígitos hexadecimais. Content-Type O campo de conteúdo especifica a natureza do corpo da mensagem Existem sete tipos e mais alguns subtipos e.g. Content-Type: video/mpeg 12

12 Formato de Mensagens MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions) Content-Type Existem nove tipos e mais vários subtipos e.g. application é para colocar tudo o que necessite de processamento externo, não coberto nos outros tipos. octet-stream pode ser usado para dados genéricos. Esta lista está a crescer todos os dias Tipo Subtipo Descrição text plain Texto não formatado html Texto em formato HTML image gif Figuras em formato GIF jpeg Figuras em formato JPEG audio basic Som audível mpeg Som em formato MP3 (MPEG 2) mp4 Som em formato MPEG 4 video mpeg Filme em formato MPEG 2 mp4 Filme em formato MPEG 4 application octet-stream Uma sequência de octetos não interpretável pdf Documento em formato PDF model vrml Modelo de dados 3D message rfc822 Mensagem de correio encapsulada multipart Alternative A mesma mensagem em diferentes formatos Parallel As partes devem ser vistas simultaneamente Mixed Cada parte tem um tipo diferente (Anexos) Cada parte é uma mensagem RFC822 completa A lista é gerida pela IANA Digest e está disponível em: 13

13 Formato de Mensagens O cabeçalho Content-Type aparece em três sítios: a 1ª indica que a mensagem tem muitas partes em cada parte indica o tipo e o subtipo Se as partes fossem para ser vistas ao mesmo tempo, dever-se-ia usar o subtipo parallel O tipo MIME é usado noutros contextos (e.g. Word Wide Web) para identificar o tipo de dados enviado. 14

14 Transferência de Mensagens O sistema de transferência de mensagens é responsável por entregar as mensagens do emissor até ao recetor. SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) User agent (cliente) estabelece uma ligação TCP ao porto 25. O programa que está à escuta é o Agente de Transferência de Mensagens (MTA). Aceita as chamadas e coloca as mensagens nas caixas de correio dos utilizadores. Se não for possível entregar a mensagem é enviado um pacote de erro para trás, com parte da mensagem original. O servidor fala primeiro, identificando-se, e mostrando-se disponível. O cliente diz para quem tem correio e de quem vem. Se houver o destinatário, o servidor diz para que seja enviada a mensagem. No fim envia um reconhecimento. 15

15 Transferência de Mensagens SMTP Se uma mensagem fosse para mais do que um destinatário, estas duas trocas iam-se repetindo SMTP Estendido (ESMTP) Envia EHLO em vez de HELO O servidor responde com as extensões suportadas: 16

16 Transferência de Mensagens Encaminhamento de mensagens de correio eletrónico O encaminhamento de mensagens é suportado internamente às organizações por gateways de correio eletrónico e externamente pelo DNS (registos MX). A entrada DNS contém uma lista de servidores de correio para onde devem ser enviadas as mensagens (MX) e os servidores de saída de (SPF), para facilitar identificação spam. Exemplo: Envio de uma mensagem do utilizador pfa@fct.unl.pt para pfa@ieee.org, que é redirecionada para pma@uninova.pt. O conteúdo das entradas DNS do tipo MX para os dois nomes são: > host -t MX ieee.org ieee.org mail is handled by 20 hormel.ieee.org. ieee.org mail is handled by 30 lemroh.ieee.org. > host -t MX uninova.pt uninova.pt mail is handled by 20 mail.empresas.uninova.pt. uninova.ptmail ishandled by10nospam.uninova.pt. Apple Mail fct.unl.pt ieee.org uninova.pt 17

17 Transferência de Mensagens Encaminhamento de mensagens de correio eletrónico Mensagem recebida: From: Pedro Amaral Subject: teste Data: 24 de Fevereiro de :16:33 WET To: Pedro Amaral Return-Path: Delivered-To: Received:. X-Envelope-From: Received-Spf: neutral (nospam.uninova.pt: is neither permitted nor denied by SPF record at srs.ieee.org) /M: 46/d:7030); 24 Feb :16: Content-Type: text/plain; charset=us-ascii Content-Transfer-Encoding: 7bit Message-Id: Mime-Version: 1.0 (Apple Message framework v1084) X-Mailer: Apple Mail (2.1084) X-Canit-Geo: ip= ; country=pt; region=14; city=lisboa; latitude= ; longitude= ; X-Canitpro-Stream: pfa (inherits from 32_HI_TAG-LO_BLOCK,default) X-Canit-Stats-Id: Bayes signature not available X-Scanned-By: IEEE Spam Scanner ( on

18 Transferência de Mensagens Encaminhamento de mensagens de correio electrónico Received: (qmail invoked from network); 24 Feb :26: Received: from nospam.uninova.pt ( ) by asterix.uninova.pt with SMTP; 24 Feb :26: Received: (qmail invoked by uid 1000); 24 Feb :17: Received: from by nospam (envelope-from uid 90) with qmail-scanner-2.01 (clamdscan: 0.93/6807. spamassassin: Clear:RC:0( ):SA:0(-1.9/5.0):. Processed in secs); 24 Feb :17: Received: from leo.ieee.org ([ ]) (envelope-sender by nospam.uninova.pt (qmail-ldap-1.03) with SMTP for 24 Feb :17: Received: from gemini2.ieee.org (gemini2.ieee.org [ ]) by leo.ieee.org (8.13.1/8.13.1/) with ESMTP id q1ongbdg for Fri, 24 Feb :16: Received: from gemini2.ieee.org (gemini2.ieee.org [ ]) by postfix.imss70 (Postfix) with ESMTP id 0DE14AC007 for Fri, 24 Feb :16: (EST) Received: from hormel7.ieee.org (hormel7.ieee.org [ ]) by gemini2.ieee.org (Postfix) with ESMTP id DD3E5AC004 for Fri, 24 Feb :16: (EST) Received: from smtpout.fct.unl.pt (smtpout.fct.unl.pt [ ]) by hormel7.ieee.org (8.13.8/8.13.8/Debian-3+etch1) with ESMTP id q1ongy8e for Fri, 24 Feb :16: Received: (qmail invoked from network); 24 Feb :16: Received: (simscan ppid pid t s) (scanners: regex: attach: clamav: Received: from net.novis.pt (HELO [ ]) (pfa@[ ]) (envelope-sender <pfa@fct.unl.pt>) by smtpout.fct.unl.pt (qmail-ldap-1.03) with AES128-SHA encrypted SMTP for <pfa@ieee.org>; 24 Feb :16:

19 Entrega no Destinatário Muitas vezes as máquinas de origem ou destino não podem enviar ou receber mensagens diretamente. Muitos end devices não estão sempre ligados à rede. Tem de haver servidores de correio que podem enviar e receber mensagens, e os end devices têm de comunicar com eles POP3, IMAP, etc. 20

20 Entrega no Destinatário POP3 (Post Office Protocol) É definido no RFC Tem comandos para os utilizadores fazerem log in, saírem, buscarem mensagens e apagarem mensagens. É um protocolo em ASCII parecido com o SMTP. O POP3 vai buscar mensagens da caixa de correio remota, e guarda-as na máquina local do utilizador Estabelece-se uma ligação TCP ao porto 110. Depois o protocolo POP3 passa por três estados: 1. Autorização 2. Transações 3. Atualização 21

21 Entrega no Destinatário POP3 (Post Office Protocol) 1. Autorização 2. Transações 3. Atualização 22

22 Entrega no Destinatário IMAP (Interactive Mail Access Protocol) É definido no RFC É bom para utilizadores que usam muitos dispositivos de acesso. O servidor mantém um repositório central que pode ser acedido por qualquer máquina. Não copia as mensagens para a máquina do utilizador A caixa do correio é relacional endereça o correio por atributos e.g. primeira mensagem da Alice. Outra alternativa Webmail (e.g. Google Mail) 23

24 FTP (File Transfer Protocol) O FTP começou a ser usado em O FTP é um protocolo cliente-servidor (definido no RFC 959) que permite trocar ficheiros com outras máquinas ligadas à Internet. Interface utilizador FTP Cliente FTP Transferência de ficheiros Servidor FTP Sistema de ficheiros local Sistema de ficheiros remoto Um utilizador corre um programa cliente (ftp, browser, etc.), fornecendo um nome de utilizador e palavra de passe, ou ligando-se anonimamente (Nome: anonymous ou ftp com palavra de passe igual ao endereço de correio eletrónico). A interface de utilizador FTP permite ao utilizador modificar os sistemas de ficheiros local e remoto. Luis Bernardo - DEE FCT/UNL 25

25 FTP (File Transfer Protocol) Ligação TCP de controlo (21) Ligação TCP de dados (20) Cliente FTP Servidor FTP O protocolo FTP usa sinalização fora de banda. Após a autenticação do utilizador, o Cliente FTP cria uma ligação TCP de controlo para Servidor FTP (no porto 21). Por cada ficheiro enviado ou recebido é estabelecida uma ligação TCP com o porto 20 (por omissão) do servidor, que se desliga após a transferência. O servidor mantém o estado (diretório remoto atual, ligações ativas, etc.) porcada cliente. O protocolo FTP define as mensagens trocadas na ligação de controlo. As mensagens são trocadas em modo texto (ASCII com 7 bits). Luis Bernardo - DEE FCT/UNL 26

26 FTP (File Transfer Protocol) Alguns dos comandos do Cliente para o Servidor: USER nome_de_utilizador: Enviar a identificação do utilizador; PASS palavra_de_passe: Enviar a palavra de passe do utilizador; PORT : Define endereço IP e porto para onde devem ser realizadas as ligações; LIST: Listar o conteúdo da diretoria remota corrente; PASV: Pedido para usar o modo passivo. retorna IP e porto do servidor; RETR nome_ficheiro: Pedir o envio do ficheiro ao servidor a partir da diretoria corrente; STOR nome_ficheiro: Pedir para guardar o ficheiro no servidor na diretoria corrente. Existem outros comandos para mudar de diretoria, controlar o formato para envio dos dados, etc. As respostas do Servidor para o Cliente também são enviadas em modo texto. Algumas respostas típicas: 125 Data connection already open; transfer starting 200 Okay 227 Entering Passive Mode A1,A2,A3,A4,a1,a2 331 Username OK, password required 425 Can't open data connection 452 Error writing file Luis Bernardo - DEE FCT/UNL 27

28 WWW (World Wide Web) Introdução O serviço World-Wide Web ou WWW ou W3 ou Web oferece uma interface gráfica uniforme para um conjunto de serviços (Web na gíria de hipertexto significa um conjunto de ligações (links)). O WWW começou em 1989 no CERN, por proposta de Tim Berners-Lee, para os físicos poderem partilhar documentos. O primeiro browser com interface gráfico (Mosaic) ficou disponível em Março de A normalização do WWW é realizada no âmbito do Consórcio W3 ( sendo posteriormente publicadas pela IETF. A pressão comercial levou a que a normalização ocorresse muitas das vezes após o lançamento de produtos com modificações à norma anterior. O WWW é uma forma de obter informação imediatamente disponível na Internet como se fosse um meio contínuo pesquisável. Luis Bernardo - DEE FCT/UNL 29

29 WWW (World Wide Web) Introdução Recorrendo a saltos e pesquisas em hipertexto, o utilizador navega através de um mundo de informação em parte escrito à mão, e em parte gerado por computador a partir de bases de dados e sistemas de informação existentes. Como ferramentas de interface com o utilizador, os clientes WWW correm no computador deste, permitindo-lhe aceder à rede através de simples seleções com o rato, enquanto os servidores WWW, normalmente numa máquina completamente diferente, oferecem um método simples de fornecer informação, sobre a forma de ficheiros que são transferidos para a máquina do cliente. O WWW define: Um sistema de endereçamento (URL - Uniform Resource Locator), que permite endereçar vários tipos de objetos acessíveis através vários protocolos, tais como HTTP, FTP, telnet, etc; Um protocolo de nível aplicação (HTTP - Hypertext Transfer Protocol) oferecido pelos servidores WWW genuínos para transferência deficheiros entre clientes e servidores; Uma linguagem de hipertexto com marcas de formatação (HTML - Hypertext Markup Language) que todos os clientes WWW devem entender, e que é usada para a transmissão de informação, tais como texto, imagens, menus no cliente. Luis Bernardo - DEE FCT/UNL 30

30 WWW (World Wide Web) URLs (Uniform Resource Locators) Um URL começa por definir o protocolo, seguindo-se informação dependente do protocolo que inclui na maior parte dos casos o nome da máquina, o porto e o caminho para o objeto. WWW Autenticado: FTP Autenticado: ftp://user:passwd@ftp.dee.fct.unl.pt Os URLs têm um problema: definem explicitamente a localização dos recursos na rede um host, muitas páginas e aplicações estão replicadas em vários hosts. Os URLs foram generalizados para URI (Identifiers), que incluem URLs e URNs Uniform Resource Names URN introduz nomes independentes do endereço do servidor, que são resolvidos no DNS para o nome de um servidor. Luis Bernardo - DEE FCT/UNL 31

31 WWW (World Wide Web) O lado do cliente O cliente realiza o carregamento de ficheiros a partir de um servidor encontrado através de um URI e apresenta os ficheiros recebidos Usa o DNS para resolver tele1.dee.fct.unl.pt obtendo o endereço IP associado: Cria uma ligação TCP para o porto 80 (associado a http) 3. Envia através da ligação o pedido HTTP para /rit2_2011_2012/pages/default.html 4. O servidor devolve o ficheiro com a página; como incluí outros URLs o browser descarrega os restantes ficheiros (imagens, etc.) através devárias ligações TCP em paralelo. 5. O browser apresenta a página. 6. A ligação é desligada passado algum tempo sem pedidos para o mesmo servidor. Luis Bernardo - DEE FCT/UNL 32

32 WWW (World Wide Web) O lado do cliente A resposta inclui o tipo de dados MIME associado ao conteúdo transmitido, que é usado para selecionar o visualizador. Há tipos que são suportados nativamente: text/html, image/gif, etc. Caso o browser não suporte algum tipo de dados, pode recorrer a um plug-in (a) (e.g. Acrobat PDF Reader para application/pdf) ou a uma aplicação externa (e.g. MS Word para application/msword). Para o tipo application/octet-stream ou outro tipo sem nenhuma aplicação associada o browser pergunta ao utilizador pelo visualizador. Alguns browsers usam o nome do ficheiro para selecionar o visualizador em vez do tipo MIME. Luis Bernardo - DEE FCT/UNL 33