Aplicação. DNS, SMTP, POP3, IMAP FTP, Http. Os seres humanos podem ser identificados por diversas maneiras: Nome. CPF.

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1 Redes de Computadores Aplicação DNS, SMTP, POP3, IMAP FTP, Http Prof. Rodrigo Rocha Camada de Aplicação DNS Os seres humanos podem ser identificados por diversas maneiras: Nome. CPF. RG. PIS Para os hosts da Internet a situação é a mesma: Dependendo do contexto um é mais adequado que o outro. RC

2 Camada de Aplicação DNS DNS (Domain Name System) Sistemas de Nomes de Domínios A essência do DNS é a criação de um esquema hierárquico de atribuição de nomes baseados no domínio e de um banco de dados distribuído. DNS é um protocolo que permite consultas a um banco de dados distribuído utilizando UDP na porta 53, para resolver nomes ASCII, fornecidos pelos usuários, em número IP. Ao enviar o pacote um timer é dispara, se expirar outro pacote é dispara para outro servidor (espelhado). 3 Camada de Aplicação DNS A obtenção do endereço IP é realizada da seguinte maneira. 1. A máquina do usuário executa o lado cliente da aplicação DNS. 2. O browser extrai o nome do host e passa para esta aplicação DNS. 3. O cliente DNS envia uma consulta contendo o nome para um servidor DNS. 4. O Servidor DNS envia uma resposta com o endereço IP requisitado 5. O browse recebe o endereço do cliente DNS e abre a conexão com o servidor HTTP. 4 2

3 Camada de Aplicação DNS C:\>nslookup Servidor PadrÒo: UnKnown Address: > Servidor: UnKnown Address: É possível enviar mensagens consulta pelo programa nslookup Executar nslookup. Envie a consulta, por exemplo: Não é resposta de autorização: Nome: Address: > Servidor: UnKnown Address: Não é resposta de autorização: Nome: Addresses: Aliases: > 5 Camada de Aplicação DNS A internet é dividida em mais de 200 domínios de nível superior (genéricos e de países). Cada domínio é particionado em subdomínios, que também são particionados, formando uma árvore. Domínios genéricos: com Comercial edu Instituições educacionais gov Instituições governamentais int Algumas organizações internacionais mil Forças armadas net Provedores de rede org Organizaões sem fim lucrativo Países: Um para cada país. 6 3

4 Camada de Aplicação DNS Em 2000 a ICANN aprovou também os domínios: biz negócios info informações name Nome de pessoas pro Profissões (médicos advogados) aero Indústria Aeroespacial coop Cooperativas museum Museus 7 Camada de Aplicação DNS int com edu gov mil org net jp br nl sum yale acm ieee vu eng eng net net flits cs Cada domínio tem o nome definido pelo caminho ascendente entre ele e a raiz, separado por pontos: Por exemplo: Dep. Engenharia Sun Microsystem = eng.sun.com Dep. de Língua Inglesa da Yale University = eng.yale.edu São consideradas as fronteiras organizacionais e não físicas. 8 4

5 Camada de Aplicação DNS Teoricamente um único servidor poderia conter o banco de dados DNS inteiro. Porém isso acarreta vários problemas:???? 9 Camada de Aplicação DNS Teoricamente um único servidor poderia conter o banco de dados DNS inteiro. Porém isso acarreta vários problemas: UmU único ponto de falha: seoservidor de nomes quebrar, a Internet t inteira i quebra junto. Volume de tráfego: Este servidor teria que manipular todas as consultas DNS de centenas de milhões de hosts. Banco de dados centralizado distante: O servidor nunca poderia estar próximo de todos os clientes. Atualização: Teria que manter registro de todos os hosts da Internet. O banco seria enorme e teria que ser atualizado frequentemente para atender aos novos hosts. 10 5

6 Camada de Aplicação DNS Para evitar isso o espaço de nomes é dividido em zonas, cada qual com uma parte da árvore e servidor de nome referentes a sua área. ODNS pode armazenar as respostas em um cache local l( (alguns segundos a alguns dias) para agilizar as consultas. Hierarquia de servidores - Se o servidor local não conhecer (cache) o nome busca no servidor superior. 11 Camada de Aplicação DNS int com edu gov mil org net jp br nl sum yale acm ieee vu eng eng net net cs flits Flits.cs.vu.nl quer saber o IP de eng.yale.edu. flits.cs.vu.nl cs.vu.nl.edu yale.edu Essa informação permanece por um tempo no cache de.cs 12 6

7 Camada de Aplicação DNS 13 Camada de Aplicação Correio Eletrônico O correio eletrônico é um meio de comunicação assíncrono, (enviam a recebem mensagens quando for conveniente). Hotmail Marketing viral. Dez/95 Sabeer Bhatia e Jack Smith -> Drapper Fishere ( ). Acionista 15% da empresa (3 permanentes e 12 temporários) Lançamento em Jul/96: 100 usuários na primeira hora 1 mês = assinantes. 18 meses = de assinantes, e venda para Microsoft por dólares. RC

8 Camada de Aplicação Correio Eletrônico Arquitetura de serviço Agentes do usuário: Permitem que as pessoas leiam e enviem mensagens. São programas locais que interagem com o sistema de correio eletrônico. Agentes de transferência da mensagem: Deslocam as mensagens da origem até o destino normalmente em processos executados em segundo plano. 15 Camada de Aplicação MIME Correio Eletrônico MIME (Multipourpose Internet Mail Extensions) Antigamente as mensagem continham apenas texto ASCII, hoje causaria problemas em: Idiomas com acentos (Português, Alemão). Alfabetos não-latinos (Hebraico, Russo). Idiomas sem alfabeto (Chinês, Japonês). Mensagens que não são textos (Áudio, Imagens). RC

9 Camada de Aplicação MIME Correio Eletrônico MIME Novos cabeçalhos adicionados: MIME-Version: Versão. Content-Description: String inteligível com a identificação do conteúdo da mensagem. Content-Id: Identificador exclusivo. Content-Transfer-Encoding: Como foi codificado. Content-Type: Tipo e formato do conteúdo. Detalhando o Content-Transfer-Encoding: 17 Camada de Aplicação MIME Correio Eletrônico MIME Content-Transfer-Encoding: Formas de codificação 1 - Texto simples em ASCII de 7 bits até 1000 linhas. 2 - Texto em ASCII de 8 bits (256) até 1000 linhas 3 - Codificação base64 Mensagens binárias Grupos de 24 bits são divididos em 4 unidades de 6 bits e enviado como um caractere ASCII. a para 0, b=1, c =2, etc (26 letras maiúsculas,26 letras minúsculas,10 números, + e / totalizam 64 caracteres). Os caracteres == e = indicam que o último grupo continha apenas 8 ou 16 bits respectivamente. 18 9

10 Camada de Aplicação MIME Correio Eletrônico MIME Content-Transfer-Encoding: Formas de codificação 4 - ASCII de 7 bits co todos os caracteres acima de 7 bits codificados d com um sinal de = seguido pelo valor do caractere em dois dígitos hexadecimal. 5 7 subtipos de acordo com o campo Content-Type: Exemplo: video/mpeg, audio/básic, audio/mpeg, image/jpeg, text/html, apllications/postscript, 19 Camada de Aplicação SMTP Correio Eletrônico Transferência de mensagens SMTP Simple Mail Transfer Protocol É um protocolo para envio de mensagens Funcionamento básico do SMTP: A máquina de origem estabelece uma conexão TCP com a máquina de destino pela porta 25. O destino envia uma mensagem que fornece sua identidade e informa que esta preparado para receber. A origem envia de quem é e para quem vai a mensagem. O destino informa se existe o receptor ou não. A origem envia a mensagem. O destino confirma Após o envio das mensagens a conexão é encerrada. RC

11 Camada de Aplicação SMTP No prompt de comando digite: telnet smtp.mail.yahoo.com.br 25 Auth login xxxxxxxxx (usuário base 64) xxxxxxxxx (senha base 64) mail from: rcpt to: data subject: teste (assunto e 2 [enter]) "mensagem" ". " (Finalizar mensagem) Quit (Finalizar conexão) Codificar em base Camada de Aplicação Correio Eletrônico Transferência de mensagens A SMTP B A = Estabelece conexão B B = Avisa que esta preparado ado

12 Camada de Aplicação Correio Eletrônico Transferência de mensagens A SMTP B SMTP SMTP? 23 Camada de Aplicação POP3 Correio Eletrônico Transferência de mensagens POP3 Post Office Protocol version 3 É um protocolo para recebimento de mensagens O cliente estabelece uma conexão TCP com o servidor pela porta 110. Estado de autorização: Login do usuário. Estado de Translação: Transferência da mensagem e marcação para a exclusão. Estado de atualização: exclusão das mensagens. RC

13 Camada de Aplicação POP3 No prompt de comando digite: telnet pop.mail.yahoo.com.br 110 user xxxxxxxxx (Usuário normal) pass xxxxxxxxx (Usuário normal) list (lista as mensagens) retr 1 dele 1 (recupera as mensagens) (marca para exclusão) Quit RC Camada de Aplicação IMAP Correio Eletrônico Transferência de mensagens IMAP Internet Message Access Protocol Utiliza TCP na porta143. Permite ver o assunto da mensagem ou parte dela sem fazer o download dos anexos. É possível apagar, copiar, responder e encaminhar mensagens no servidor. Pode-se criar pastas e mover as mensagem para elas

14 Camada de Aplicação Webmail Correio Eletrônico Transferência de mensagens Webmail Lançado inicialmente i i pelo hotmail Após estabelecer a conexão TCP são enviados os comando SMTP normais. Após fornecer e validar usuário e senha o servidor monta uma página HTML e envia ao navegador. No navegar as mensagens podem ser lidas, excluídas e organizadas, como se fosse por IMAP. RC Camada de Aplicação FTP Transferência de arquivos Em uma sessão de FTP típica, o usuário fornece: O endereço do host, o que faz com que o processo cliente FTP uma conexão com o servidor FTP. Uma identificação e senha. estabeleça Assim que autorizado pelo servidor o usuário pode copiar um ou mais arquivos armazenados no sistema de arquivo local para o sistema de arquivo remoto (ou vice-versa). RCI

15 Camada de Aplicação FTP Transferência de arquivos O HTTP e o FTP são protocolos de transferência de arquivos. A maior diferença entre eles é que o FTP utiliza duas conexões TCP paralelas para transferir um arquivo. Conexão de controle: Que envia informações de controle entre os dois rosts, como Id do usuário, senha, comandos para inserir ou pegar arquivos e trocar de diretório (fora da banda). Conexão de dados: Usada efetivamente para transferir um arquivo. 29 Camada de Aplicação FTP Transferência de arquivos O cliente FTP inicia uma conexão TCP na porta 21 do servidor (que permanece aberta por toda a sessão) e envia ID, senha e os comandos. Quando o servidor FTP recebe uma requisição cria outra conexão na porta 20, envia o arquivo e fecha a conexão. Se o usuário requisitar um outro arquivo, outra conexão será criada e após o envio do arquivo fechada. Durante a sessão o servidor deve manter informações de estado sobre o usuário, o que limita o número de conexões simultâneas que o FTP pode manter

16 Camada de Aplicação FTP Transferência de arquivos Os comandos são. USER username: envia a identificação do usuário, PASS password: Envia a senha do usuário, LIST: Pede ao servidor uma lista dos arquivos existentes (a lista é enviada por uma nova conexão de dados não persistente. RETR filename: - Pegar um arquivo do servidor STOR filename:- Armazenar um arquivo no servidor 31 WWW World Wide Web Estrutura arquitetônica que permite o acesso a documentos vinculados espalhados por milhões de máquinas na Internet Teve origem em1989 no CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) para Troca de informações entre os cientistas foi lançado o primeiro navegador gráfico, o Mosaic e em 1994 o Netscape. Em 1994 W3C (World Wide Web Consorcium), voltada para o desenvolvimento web, padronização de protocolo e incentivo a interoperabilidade entre sites

17 WWW World Wide Web Visão geral - Hipertexto A web é composta por uma vasta coleção de documentos, chamados de páginas, hospedadas em diversos servidores e acessadas pelos navegadores. Cada página pode conter Hiperlinks (vínculos) para outras páginas, no mesmo servidor ou em outros. Cliente abc.com xyz.com Hiperlink Hiperlink Internet 33 WWW World Wide Web Terminologia - www A funcionalidade da Web é baseada em três padrões: URL 34 17

18 WWW World Wide Web Terminologia - www A funcionalidade da Web é baseada em três padrões: URL (Universal Resource Locator - Localizador Universal de Recursos), que especifica como cada página de informação recebe um endereço único onde pode ser encontrada. HTTP 35 WWW World Wide Web Terminologia - www A funcionalidade da Web é baseada em três padrões: URL (Universal Resource Locator - Localizador Universal de Recursos), que especifica como cada página de informação recebe um endereço único onde pode ser encontrada. HTTP, que especifica como o navegador e servidor trocam informações entre si (protocolo). HTML 36 18

19 WWW World Wide Web Terminologia - www A funcionalidade da Web é baseada em três padrões: URL (Universal Resource Locator - Localizador Universal de Recursos), que especifica como cada página de informação recebe um endereço único onde pode ser encontrada. HTTP, que especifica como o navegador e servidor trocam informações entre si (protocolo). HTML (HyperText Markup Language - Linguagem de Formatação de Hipertexto), um método de codificar a informação de modo que possa ser exibida em uma grande quantidade de navegadores 37 WWW World Wide Web Lado Cliente: O navegador (NV) é basicamente um interpretador do HTML enviado pelo servidor (SV). Quando o usuário clica em um hiperlink: NV Resolve o nome da página (DNS) NV Estabelece uma conexão TCP com o endereço IP na porta 80, e solicitado o arquivo /home/index.html. SV Envia o arquivo index.html. NV Exibe todo o texto de index.html, busca e exibe todas as imagens que o arquivo contém. NV Encerra a conexão TCP

20 WWW World Wide Web Lado Cliente: Uma página pode não conter texto HTML. Pode por exemplo ser um documento PDF, uma música MP3, um arquivo ZIP... As informações retornadas pelo servidor inclui os tipos MIME da página (text/html, Application/pdf, application/msword, audio/mp3) Se o tipo MIME não puder ser interpretado pelo navegador ele consulta a tabela MIME, que associa um tipo a um visualizador, ou a uma ação (download). 39 WWW World Wide Web Lado Cliente: Existem duas possibilidades: Plug-in: Por exemplo: Aplicações auxiliares: Por exemplo: 40 20

21 WWW World Wide Web Lado Cliente: Existem duas possibilidades: Plug-in: É um módulo de código instalado, em tempo real, que funciona dentro do navegador. Quando a aplicação terminar o código é retirado da memória. Por exemplo: leitor PDF, visualizador doc. Aplicações auxiliares: É um programa independente executado como um processo separado. Por exemplo: Gerenciado de downloads, player de MP3. 41 WWW World Wide Web Lado Servidor: Em essência, as principais etapas são: Aceitar uma conexão TCP de um cliente (navegador). Obter o nome do arquivo solicitado. Obter o arquivo no disco. Retornar o arquivo ao cliente. Encerrar a conexão TCP

22 WWW World Wide Web Lado Servidor: Desempenho: Cache e multithread Um disco SCSI tem um tempo médio de acesso de 5ms, assim um servidor só pode atender a 200 requisições /s. Para minimizar o tempo de acesso os servidores buscam manter em cache uma grande quantidade de arquivos. Um servidor consiste um Frond end que aceita as conexões recebidas e entrega os a um módulo de processamento (thread), dessa forma enquanto o módulo aguarda o acesso ao disco outra requisição pode ser atendida. 43 HTTP HyperText Transfer Protocol É o protocolo de transferência usado por toda a WEB Especifica as mensagens ASCII que o clientes podem enviar aos servidores e quais respostas eles receberão. HTTP 1.0 Após a conexão uma única solicitação era enviada, uma única resposta devolvida e a conexão encerrada. Era adequado quando só existiam texto. HTTP 1.1 Conexões persistentes, após estabelecer a conexão, é possível enviar solicitação, receber resposta enviar nova solicitação e receber novas respostas, todas individuais id ou paralelas na mesma conexão

23 HTTP HyperText Transfer Protocol Uma página com o texto e 10 imagens Conexão TCP Requisições paralelas l Texto (conteúdo) Imagens Todos os objetos são enviado na mesma conexão 45 HTTP HyperText Transfer Protocol Métodos HTTP Método GET HEAD PUT POST DELETE TRACE CONECT OPTIONS Descrição Leitura de uma página Solicita um cabeçalho de uma página Armazenamento de uma página Anexa algo a uma página Remove a página Ecoa A solicitação recebida Reservado para uso futuro Consulta opções no servidor

24 HTTP HyperText Transfer Protocol Respostas HTTP Cód. Significado Exemplos 1xx Informação 100=O servidor concorda em atender a requisição do cliente 2xx Sucesso 200=Requisição bem sucedida 3xx Redirecionament o 301=A página for removida, 301 a página no cache ainda é válida 4xx Erro do Cliente 403=Página proibida, 404=Página não encontrada 5xx Erro do Servidor 500=Erro interno no servidor, 503=Tente de novo mais tarde 47 HTTP HyperText Transfer Protocol Aperfeiçoamento de desempenho WWW= World Wide Web ou World Wide Wait? Armazenamento em cache Replicação de servidores 48 24

25 HTTP HyperText Transfer Protocol Aperfeiçoamento de desempenho Armazenamento em cache Consiste em guardar as páginas visitada para um uso subsequente, caso tenham que ser usadas novamente. Um processo, chamado proxy, armazena as páginas visitadas em uma máquina compartilhada por todas as máquinas da LAN. O navegador é configurado para buscar primeiro no proxy local, se não encontrar busca no proxy da LAN e por fim no endereço real 49 HTTP HyperText Transfer Protocol Aperfeiçoamento de desempenho Replicação de servidores É uma técnica utilizada no lado servidor. Os servidores replicam o seu conteúdo em vários locais separados (espelhamento). Normalmente são sites estáticos, a empresa decide onde quer colocar os espelhos e instala um servidor em cada região

26 Rede Multimídia Maneira mais simples para reproduzir música: Estabelece a conexão TCP Envia a solicitação GET de HTTP O servidor obtém o arquivo no disco O arquivo é enviado ao navegador O navegador grava o arquivo no disco, abre o reprodutor e passa o nome do arquivo. O reprodutor de acessa o arquivo e reproduz. Qual o problema? 51 Rede Multimídia Áudio de fluxo RTSP (Real Time Streaming Protocol) O navegador recebe do site um metarquivo em ASCII, por exemplo: rtsp: joes-audio-server/song-0025.mp3. O arquivo é gravado no disco e iniciado o reprodutor. Ao ler o arquivo o reprodutor de conecta ao servidor e solicita o arquivo (o navegador já está fora) O áudio e transmitido em tempo real por UDP, vai para um pequeno buffer e é reproduzido

27 Rede Multimídia Áudio de fluxo RTSP (Real Time Streaming Protocol) O reprodutor de mídia tem quatro tarefas importantes: Administrar a interface com usuários. Botões, volume, gráfico. Tratar erros de transmissão Fazer interpolação (amostras pares e impares). Descompactar a música Decodificar MP3, WMA, RA, OGG. Eliminar a flutuação Marcadores do buffers. 53 Rede Multimídia Radio da Internet Assim como áudio de fluxo necessita buffer. Só pode ser transmitido na velocidade que é gerado. Teoricamente deveria usar RTSP com multidifusão. Na prática usa unidifusão sobre TCP porque: Poucos ISPs aceitam multidifusão O RTSP é bem menos conhecido que o TCP e não é aceito por todos os softwares. Em empresas normalmente a porta para o RTSP é fechada, ficando aberta somente 80, 25 e 53 (DNS)

28 Rede Multimídia Voz sobre IP. Inicialmente o grande volume de trafego nas redes de telefonia era voz. Em 1990 o número de bits de dados se igualou aos bits de Voz (PCM) Em 2002 o volume de trafego de dados era 10 vezes o volume de voz. A conta telefônica normalmente é maior que a conta da internet. E assim nasce a telefonia da Internet, ou voz sobre IP. 55 Rede Multimídia PCs Gatekeeper Internet Gateway Rede de telefonia

29 Rede Multimídia H-323 Terminal (PC) faz uma chamada para um telefone remoto: PC transmite por difusão um pacote UDP na porta 1718 para encontrar o gatekeeper. O GK responde e o PC obtém o IP. O PC envia uma mensagem de registro. O PC solicita uma largura de banda. Se não for possível será rejeitado. PC estabelece uma conexão TCP com o GK PC envia o número do telefone ou o IP se for computador O GK encaminha a mensagem para o gateway O GW (metade computador metade switch de telefonia) Faz a chamada comum para o telefone desejado Após estabelecer a conexão os pacotes são trocados diretamente entre PC e qateway. 57 Referências Livro texto 1) FOROUZAN, Behrouz A.. Comunicação de Dados e Redes de Computadores. 4ª ed. São Paulo: McGraw - Hill, ) TEIXEIRA, Ivair. Aulas ministradas na FAV. 29

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