Redes de Computadores I. Sockets e Arquitetura HTTP
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- Rui Quintão
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1 v.2016 Redes de Computadores I Sockets e Arquitetura HTTP Prof. Ricardo Couto A. da Rocha rcarocha@ufg.br UFG Regional Catalão
2 HTTP - O Servidor Web Prof. Dr. Ricardo Couto Antunes da Rocha - Depto. de Ciência da Computação Regional de Catalão 2
3 HTTP HTTP - HyperText Transmission Protocol Protocolo usado na comunicação entre o servidor Web (servidor HTTP) e o browser/navegador (cliente HTTP). HTTP estabelece como clientes realizarão consultas por mensagens pela rede e como servidores responderão às consultas. A idéia inicial era a de que o HTTP deveria ser um protocolo bem simples. Mesmo após várias modificações e melhorias, a idéia básica do HTTP continua sendo a mesma simplicidade. Prof. Dr. Ricardo Couto Antunes da Rocha - Depto. de Ciência da Computação Regional de Catalão 3
4 HTTP - HyperText Transmission Protocol Porta padrão e protocolo de transporte do processo servidor HTTP: TCP 80 Uma vez estabelecida a conexão, o cliente envia um pedido e o servidor envia a resposta correspondente; Tendo atendido o pedido, a conexão é encerrada (a princípio). Modelo de interação é requisição-resposta. Toda conversa servidor-cliente é um conjunto de requisição-resposta. Todas as mensagens/comandos HTTP são textuais Prof. Dr. Ricardo Couto Antunes da Rocha - Depto. de Ciência da Computação Regional de Catalão 4
5 HTTP Prof. Dr. Ricardo Couto Antunes da Rocha - Depto. de Ciência da Computação Regional de Catalão 5
6 Visão geral do HTTP Utiliza TCP: Cliente inicia conexão TCP (cria socket) para o servidor na porta 80 Servidor aceita uma conexão TCP do cliente mensagens HTTP (mensagens do protocolo de camada de aplicação) são trocadas entre o browser (cliente HTTP) e o servidor Web (servidor HTTP) A conexão TCP é fechada HTTP é stateless (sem estado) O servidor não mantém informação sobre os pedidos passados pelos clientes Protocolos que mantêm informações de estado são complexos! Histórico do passado (estado) deve ser mantido Se o servidor/cliente quebra, suas visões de estado podem ser inconsistentes, devendo ser reconciliadas Prof. Dr. Ricardo Couto Antunes da Rocha - Depto. de Ciência da Computação Regional de Catalão 6
7 Um exemplo: Passo de cliente HTTP 1. Browser interroga DNS pelo IP de 2. DNS responde: Browser estabelece a conexão na porta 80 de Browser envia comando: GET /hypertext/www/theproject.html 5. [Exemplo] O servidor envia o arquivo TheProject.html (supondo que é conteúdo estático) armazenado no diretório /hypertext/www/ A correspondência entre o conteúdo pedido e o que de fato será feito no servidor é responsabilidade do servidor e não pode ser prevista pelo cliente. 6. O cliente armazena a resposta do servidor na memória 7. A conexão TCP é encerrada 8. O browser interpreta e apresenta o conteúdo contido em TheProject.html (provavelmente um hipertexto HTML) Prof. Dr. Ricardo Couto Antunes da Rocha - Depto. de Ciência da Computação Regional de Catalão 7
8 Mensagem HTTP request Dois tipos de mensagens HTTP: request, response HTTP request message: ASCII (formato legível para humanos) Linha de pedido (comandos GET, POST, HEAD ) Linhas de cabeçalho Carriage return, line feed indica fim da mensagem GET /somedir/page.html HTTP/1.0 User-agent: Mozilla/4.0 Accept: text/html, image/gif,image/jpeg Accept-language:fr (extra carriage return, line feed) Prof. Dr. Ricardo Couto Antunes da Rocha - Depto. de Ciência da Computação Regional de Catalão 8
9 HTTP Comandos Prof. Dr. Ricardo Couto Antunes da Rocha - Depto. de Ciência da Computação Regional de Catalão 9
10 Resposta de requisição HTTP HTTP/ Document follows MIME-Version: 1.0 Server:CERN/3.0 Content-Type: text/html Content-Length:8247 Cabeçalho <HEAD> <TITLE> The World Wide Web Consortion </TITLE> </HEAD> <BODY>... </BODY> Conteúdo Prof. Dr. Ricardo Couto Antunes da Rocha - Depto. de Ciência da Computação Regional de Catalão 10
11 Mensagem HTTP response Linha de status (protocolo código de status frase de status) Linhas de cabeçalho HTTP/ OK Date: Thu, 06 Aug :00:15 GMT Server: Apache/1.3.0 (Unix) Last-Modified: Mon, 22 Jun Content-Length: 6821 Content-Type: text/html data data data data data... Dados, ex.: arquivo html Prof. Dr. Ricardo Couto Antunes da Rocha - Depto. de Ciência da Computação Regional de Catalão 11
12 Códigos de status das respostas Na primeira linha da mensagem de resposta servidor cliente. Alguns exemplos de códigos: 200 OK : Requisição bem-sucedida, objeto requisitado a seguir nesta mensagem 301 Moved permanently : Objeto requisitado foi movido, nova localização especificada a seguir nesta mensagem (Location:) 400 Bad request : Mensagem de requisição não compreendida pelo servidor 404 Not Found : Documento requisitado não encontrado neste servidor 505 HTTP version not supported Prof. Dr. Ricardo Couto Antunes da Rocha - Depto. de Ciência da Computação Regional de Catalão 12
13 Cabeçalho HTTP Prof. Dr. Ricardo Couto Antunes da Rocha - Depto. de Ciência da Computação Regional de Catalão 13
14 HTTP não persistente Conexões HTTP No máximo, um objeto é enviado sobre uma conexão TCP O HTTP/1.0 utiliza HTTP não persistente HTTP persistente Múltiplos objetos podem ser enviados sobre uma conexão TCP entre o cliente e o servidor O HTTP/1.1 utiliza conexões persistentes em seu modo padrão Evita-se o tempo necessário para início e término de conexões TCP e um possível overhead para gerenciamento das conexões Sem pipeline: cliente envia nova requisição pela conexão, após o recebimento da resposta (conteúdo web) Com pipeline: cliente pode enviar requisições subsequentes, mesmo que não tenha recebido todo o conteúdo anteriormente solicitado Prof. Dr. Ricardo Couto Antunes da Rocha - Depto. de Ciência da Computação Regional de Catalão 14
15 Conexões HTTP Conexões HTTP persistentes e com pipeline aumentam o desempenho da interação clienteservidor HTTP, mas ainda não permitem o carregamento concorrente de conteúdo Na prática, os browsers estabelecem várias conexões com o servidor para requisitar objetos web concorrentemente Exemplo de configuração de browsers (Firefox 2.0 / 46 7 anos de diferença) Máximo de conexões 24 / 256 Máx. conexões por servidor 8 / 6 Máx. requisições por pipelining Timeout de conexões 4 / s / 90s Prof. Dr. Ricardo Couto Antunes da Rocha - Depto. de Ciência da Computação Regional de Catalão 15
16 Estado na interação web HTTP não possui estado (stateless) O que acontece nas seguintes situações? Usuário acessa página web protegida, mas só precisa digitar login/senha uma vez Browser envia login/senha em toda requisição, mantendo em memória o último login feito pelo usuário. Falsa noção de estado! Cliente interrompe download de objeto web e mais tarde continua de onde havia parado Cliente armazena último byte baixado. Nas requisições subsequentes ele utiliza GET parcial, informando a região (byte origem e byte fim) do objeto requisitado Prof. Dr. Ricardo Couto Antunes da Rocha - Depto. de Ciência da Computação Regional de Catalão 16
17 Estado na interação web Mecanismos para manutenção de estado em interações na web Cookies Sessões do lado do servidor Variáveis escondidas em formulários Parâmetros codificados nas URLs Elementos de cookies Linha de cabeçalho do cookie na mensagem HTTP response Linha de cabeçalho do cookie na mensagem HTTP request Arquivo de cookies mantido no host do cliente e mantido pelo browser do usuário Banco de dados no servidor, responsável por associações entre cookies e entradas em um banco de dados Prof. Dr. Ricardo Couto Antunes da Rocha - Depto. de Ciência da Computação Regional de Catalão 17
18 Estado no HTTP: Cookies Cliente Servidor Cookie file ebay: 8734 usual HTTP request msg usual HTTP response + Set-cookie: 1678 servidor cria o ID 1678 para o usuário entrada no banco de dados backend Cookie file amazon: 1678 ebay: 8734 Uma semana depois: Cookie file amazon: 1678 ebay: 8734 usual HTTP request msg cookie: 1678 usual HTTP response msg usual HTTP request msg cookie: 1678 usual HTTP response msg especificação do cookie especificação do cookie Demonstração de de cookies com com acesso real real a página em em outro outro video video Prof. Dr. Ricardo Couto Antunes da Rocha - Depto. de Ciência da Computação Regional de Catalão 18
19 Caching de objetos Podem ser implementados tanto no cliente como em servidor proxy (a ser discutido mais adiante) Qual objeto deve ser carregado do cache, ao invés do servidor? Quando foi a última modificação no objeto? Cabeçalho Last- modified! Objetos modificados recentemente são bons candidatos a serem sempre recarregados. Tag HTML permite indicar quando páginas web sempre expiram ou qual é a sua data de expiração Implementação de caching é baseada fortemente no GET condicional GET se modificado desde data X Prof. Dr. Ricardo Couto Antunes da Rocha - Depto. de Ciência da Computação Regional de Catalão 19
20 Caching com GET condicional Cliente: especifica data da versão armazenada no pedido HTTP If-modified-since: <date> Servidor: resposta não contém objeto se a cópia é atualizada: HTTP/ Not Modified Cliente HTTP request msg If-modified-since: <date> HTTP response HTTP/ Not Modified Servidor Objeto não modificado HTTP request msg If-modified-since: <date> HTTP response HTTP/ OK <data> Objeto modificado Prof. Dr. Ricardo Couto Antunes da Rocha - Depto. de Ciência da Computação Regional de Catalão 20
21 HTTP com Protocolo de Transporte HTTP é um protocolo extremamente popular e difundido na Internet Aplicações web (baseadas em HTTP) são sustentáculo do interesse na Internet. Conversas de clientes com a porta 80 dificilmente são bloqueados (exceto quando se quer bloquear o tráfico HTTP explicitamente) Por este motivo, protocolos que seguem o modelo request-reply de interação usualmente exploram o HTTP como protocolo de transporte. Prof. Dr. Ricardo Couto Antunes da Rocha - Depto. de Ciência da Computação Regional de Catalão 21
22 HTTP como protocolo de transporte Aplicação Aplicação HTTP Transporte (TCP ou UDP) Transporte (TCP) Mensagem TCP/ UDP Prot-Aplic TCP HTTP Prot-Aplic Exemplos: SOAP Requisições a WebServices DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) usado no Youtube e Netflix para transmitir videos! Prof. Dr. Ricardo Couto Antunes da Rocha - Depto. de Ciência da Computação Regional de Catalão 22
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