Capítulo 8 - Aplicações em Redes Prof. Othon Marcelo Nunes Batista Mestre em Informática 1 de 31
Roteiro Sistemas Operacionais em Rede Modelo Cliente-Servidor Modelo P2P (Peer-To-Peer) Aplicações e Protocolos 2 de 31
Objetivos O objetivo deste capítulo é apresentar: conceitos de sistemas operacionais dedicados à rede; modelo Cliente Servidor e P2P; as principais aplicações em rede e os protocolos envolvidos. 3 de 31
Sistemas Operacionais em Rede Os sistemas operacionais atuais já permitem a operação tanto isolados, como em um ambiente de rede. Exemplos de sistemas operacionais em rede: Windows, Linux e Unix. As aplicações, em geral, já são desenvolvidas prevendo o sistema operacional utilizado para que possam explorar ao máximo os recursos. 4 de 31
Sistemas Operacionais em Rede Multitarefa Para um sistema operacional suportar os serviços de rede, é necessário executar algoritmos complexos que demandam muitas tarefas em paralelo. Isso exige que o sistema tenha capacidade de executar várias delas ao mesmo tempo: multitarefa. 5 de 31
Sistemas Operacionais em Rede Multitarefa um sistema multitarefa permite que o computador processe mais de uma tarefa por vez, executando várias tarefas de acordo com o número de processadores. Quando elas são em maior que o de processadores, o tempo deles é, então, dividido entre as tarefas. O que permite ao computador executar diversas tarefas de uma vez. 6 de 31
Sistemas Operacionais em Rede Multitarefa Existem dois tipos de multitarefa: preemptivo; não-preemptivo (cooperativo). 7 de 31
Sistemas Operacionais em Rede Componentes de Software Existem dois componentes principais do software de rede: software de rede instalado na estação cliente; software de rede instalado no servidor. 8 de 31
Sistemas Operacionais em Rede Compartilhamento de Recursos A maior parte dos sistemas operacionais não permite apenas compartilhamento, mas definir um nível de compartilhamento que inclui: permissão a diferentes usuários, diferentes níveis de acesso aos recursos; coordenação do acesso aos recursos de modo que dois usuários não utilizem o mesmo recurso ao mesmo tempo. 9 de 31
Sistemas Operacionais em Rede Controle de Usuários O sistema operacional de rede permite que o respectivo administrador determine quais usuários podem acessar os recursos. O administrador possui uma ferramenta de administração com a qual pode: criar e remover usuários na rede; criar e alterar privilégios para usuários. 10 de 31
Sistemas Operacionais em Rede Gerência de Redes As ferramentas de gerência apresentam estatísticas como número de pacotes recebidos e transmitidos pelo servidor, quantidade de colisões no segmento de rede, entre outras. Se houver uma falha na rede, uma ferramenta de gerenciamento é capaz de detectar o problema e apresentá-lo ao administrador. 11 de 31
Arquiteturas de Aplicação Existem três arquiteturas de aplicação: cliente-servidor; P2P; híbrido cliente-servidor P2P. 12 de 31
Arquitetura Cliente-Servidor servidor: v v v clientes: v v v v hospedeiro sempre ligado endereço IP permanente server farms por expansão comunicam-se com o servidor podem estar conectados intermitentemente podem ter endereços IP dinâmicos não se comunicam diretamente entre si 13 de 31
Arquitetura P2P Pura nenhum servidor sempre ligado sistemas finais arbitrários se comunicam diretamente pares são conectados intermitentemente e mudam endereços IP altamente escalável, mas difícil de administrar 14 de 31
Arquitetura Híbrida Cliente-Servidor P2P Skype v aplicação P2P VoIP v servidor centralizado: achando endereço da parte remota: v conexão cliente-cliente: direta (não através de servidor) Mensagem instantânea v bate-papo entre dois usuários é P2P v serviço centralizado: detecção/localização da presença do cliente v usuário registra seu endereço IP com servidor central quando entra on-line v usuário contacta servidor central para descobrir endereços IP dos parceiros 15 de 31
Aplicações e Protocolos 16 de 31
File Transfer Protocol - FTP transfere arquivo de/para hospedeiro remoto modelo cliente/servidor v cliente: lado que inicia transferência (de/para remoto) v servidor: hospedeiro remoto ftp: RFC 959 servidor ftp: porta 21 17 de 31
File Transfer Protocol - FTP cliente FTP contacta servidor FTP na porta 21, TCP é protocolo de transporte cliente autorizado por conexão de controle cliente navega por diretório remoto enviando comandos por conexão de controle quando servidor recebe comando de transferência de arquivo, abre 2 a conexão TCP (para arquivo) com cliente após transferir um arquivo, servidor fecha conexão de dados servidor abre outra conexão de dados TCP para transferir outro arquivo conexão de controle: fora da banda servidor FTP mantém estado : diretório atual, autenticação anterior 18 de 31
Trivial File Transfer Protocol - TFTP O TFTP também é utilizado para a transferência de arquivos, porém de forma muito mais simplificada que o FTP. O TFTP é baseado no uso do UDP na porta 69, e não do TCP. Ele não permite múltiplas conexões entre os dois pontos. 19 de 31
Network File System - NFS O NFS é o protocolo introduzido pela SUN MicroSystems, e é um mecanismo que permite o acesso a arquivos localizados remotamente online, como estivessem localmente na máquina. O NFS trabalha sobre o UDP, por isso executa métodos de verificação de erros que não são suportados pelo UDP. 20 de 31
Network File System - NFS As funções básicas do NFS são as seguintes: leitura, criação, deleção, gravação e renomeação dos arquivos. leitura, criação, deleção, gravação e renomeação de diretórios. leitura e modificação de atributos dos arquivos. 21 de 31
Telnet O Telnet é o protocolo da família TCP/IP que permite a um usuário acessar um sistema remoto como se fosse um terminal remoto da estação. O Telnet trabalha sobre uma conexão TCP. O Telnet trabalha sobre o TCP na porta 23. 22 de 31
Simple Network Management Protoco SNMP O SNMP é utilizado na troca de informações de gerenciamento entre a plataforma de gerenciamento e o elemento a ser gerenciado. Essas informações estão armazenadas em uma base de dados também chamada de MIB (Management Information Base). As mensagens do SNMP são também baseadas no UDP. 23 de 31
Simple Network Management Protoco SNMP As operações que o protocolo SNMP executa incluem ler informações de uma MIB, armazenar a informação, além de receber uma mensagem especial chamada Trap que é enviada quando ocorre alguma exceção no sistema ou alarme. O SNMP trabalha sobre o UDP na porta 161 e a estação de gerência sobre o TCP, na porta 162. 24 de 31
Correio Eletrônico e Simple Mail Transfer Protocol - SMTP O SMTP é utilizado pelos serviços de correio eletrônico na Internet. O sistema é baseado em um mecanismo de caixas postais eletrônicas, pelas quais mensagens são enviadas e recebidas. O processo de troca de mensagens entre as caixas postais pode ocorrer em tempo real. SMTP utiliza a porta 25. 25 de 31
Correio Eletrônico e Simple Mail Transfer Protocol - SMTP Uma mensagem SMTP contém cabeçalho e corpo com as informações: endereço de origem; endereço de destino; assunto; CC (Carbon Copy); BCC (Blind Carbon Copy). 26 de 31
Correio Eletrônico e Simple Mail Transfer Protocol - SMTP Exemplos de comandos SMTP: HELO, EHLO; MAIL TO; RCPT FROM; DATA; QUIT. 27 de 31
Hyper Text Transfer Protocol - HTTP O HTTP é um conjunto de regras para troca de arquivos de texto, imagens gráficas, sons, vídeos e outros arquivos multimídia na web. ele é um protocolo cliente-servidor que funciona através da porta 80. Há duas versões em uso do HTTP: 1.0 e 1.1. Há uma versão em desenvolvimento: 2.0. 28 de 31
Domain Name System - DNS O DNS é o protocolo que traduz nomes em endereços IP. Ele funciona na porta 53. Os servidores DNS estão organizados hierarquicamente em árvore. As traduções ocorrem a partir de um dos 13 servidores raiz. 29 de 31
Domain Name System - DNS 30 de 31
Dynamic Host Configuration Protocol DHCP O DHCP serve para distribuição de endereços IP e parâmetros de rede, tais como, endereços IP dos servidores DNS e do roteador de borda. A vida de um administrador de rede é bastante facilitada com o DHCP sendo executado. Basta executar um servidor DHCP na rede e informar o que ele deve distribuir. Ele funciona com UDP na porta 67. 31 de 31