camadadeaplicação

5/28/2018 CamadadeAplica o

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Captulo 2

Redes de computadores e a Internet

Camada

de

aplicao


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2005 by Pearson Education-

E-mail

Web

Mensagem instantnea

Login remoto

P2P file sharingJogos de rede multi-usurio

Telefonia via Internet

Videoconferncia em tempo real

Algumas aplicaes de rede


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Escrever programas queExecutem sobre diferentes sistemas

finais e

Se comuniquem atravs de uma rede.

Ex.: Web software de servidor Web

se comunicando com software dobrowser.

Nenhum software escrito paradispositivos no ncleo da rede

Dispositivos do ncleo da rede no

trabalham na camada de aplicaoEsta estrutura permite um rpido

desenvolvimento de aplicao

Criando uma nova aplicao de rede


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2.1 Princpios de aplicaes de rede

2.2 Web e HTTP

2.3 FTP

2.4 Correio electrnico SMTP, POP3, IMAP

2.5 DNS

2.6 Compartilhamento de arquivos P2P

2.7 Programao de socket com TCP

2.8 Programao de socket com UDP

2.9 Construindo um servidor Web

Camada de aplicao


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Cliente-servidor

Peer-to-peer(P2P)

Hbrida de cliente-servidor e P2P

Arquiteturas de aplicao


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Arquitetura cliente-servidor

Clientes:Comunicam-se com o servidorPode ser conectado

intermitentementePode ter endereo IP dinmicoNo se comunicam diretamente

uns com os outros

Servidor:Hospedeiro sempre ativoEndereo IP permanenteFornece servios

solicitados pelo cliente


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Nem sempre no servidor

Sistemas finais arbitrrioscomunicam-se diretamente

Pares so intermitentementeconectados e trocam endereos IP

Ex.: Gnutella

Altamente escalveis mas difceis

de gerenciar

Arquitetura P2P pura


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NapsterTransferncia de arquivo P2P

Busca centralizada de arquivos:

Contedo de registro dos pares no servidor central

Consulta de pares no mesmo servidor central para localizar o contedo

Instant messaging

Bate-papo entre dois usurios P2P

Deteco/localizao centralizada de presena:

Usurio registra seu endereo IP com o servidor central quando fica on-line

Usurio contata o servidor central para encontrar endereos IP dosvizinhos

Hbrida de cliente-servidor e P2P


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Um processo envia/recebemensagens para/de seu socket

O socket anlogo a umaporta

O processo de envio empurraa mensagem para

fora da porta

O processo de envio confiana infra-

estrutura de

transporte no outrolado da porta queleva a mensagem

para o socket noprocesso derecepo.

Sockets


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Para um processo receber mensagens, ele deve ter um identificadorUm hospedeiro possui um nico endereo IP de 32 bits

P.:O endereo IP do hospedeiro onde o processo est executando suficientepara identificar o processo?

R.:No, muitos processos podem estar em execuo no mesmo hospedeiro.

O identificador inclui o endereo IP e o nmero da portaassociada ao processono hospedeiro

Exemplos de nmeros de porta:Servidor HTTP: 80Servidor de Correio: 25

Processos de endereamento


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Tipo das mensagens trocadas, mensagens de requisio e respostaSintaxe dos tipos de mensagem: os campos nas mensagens e como so

delineados

Semntica dos campos, ou seja, significado da informao nos campos

Regras para quando e como os processos enviam e respondem s mensagens

Protocolos de domnio pblico:

Definidos nas RFCs

Recomendados para interoperabilidade

Ex.: HTTP, SMTP

O protocolo da camada de aplicao define

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Perda de dadosAlgumas aplicaes (ex.: udio) podem tolerar alguma perda

Outras aplicaes (ex.: transferncia de arquivos, telnet) exigemtransferncia de dados 100% confivel

Temporizao

Algumas aplicaes (ex.: telefonia Internet, jogos interativos) exigembaixos atrasos para serem efetivos

Banda passante

Algumas aplicaes (ex.: multimdia) exigem uma banda mnima paraserem efetivas

Outras aplicaes (aplicaes elsticas) melhoram quando a bandadisponvel aumenta

De qual servio de transporte uma aplicao necessita?

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Aplicao

file transfer

e-mail

Web documents

real-time udio/vdeo

stored udio/video

jogos interativos

e-business

Perdas

sem perdas

sem perdas

tolerante

tolerante

tolerante

tolerante

sem perda

Banda

elstica

elstica

elstica

adio: 5 Kb-1 Mbvdeo:10 Kb-5 Mb

igual anterior

kbps

elstica

Sensvel ao atraso

no

no

no

sim,

sim,

sim,

sim

Requisitos de transporte de aplicao comuns

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Servio TCP:Orientado conexo:conexo requerida entre processos cliente e servidor

Transporte confivelentre os processor de envio e recepoControle de fluxo:o transmissor no sobrecarrega o receptor

Controle de congestionamento:protege a rede do excesso de trfego

No oferece:garantias de temporizao e de banda mnimaServio UDP:

Transferncia de dados no confivel entre os processos transmissor e receptor

No oferece: estabelecimento de conexo, confiabilidade, controle de fluxo e

de congestionamento, garantia de temporizao e de banda mnima.

Servios dos protocolos de transporte da Internet

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Aplicao

e-mail

acesso de terminais remotos

Web

transferncia de arquivosstreaming multimdia

servidor de arquivos remoto

telefonia Internet

Protocolo deaplicao

smtp [RFC 821]

telnet [RFC 854]

http [RFC 2068]

ftp [RFC 959]RTP ou proprietrio

(ex.: RealNetworks)

NSF

RTP ou proprietrio

(ex.: Vocaltec)

Protocolo detransporte

TCP

TCP

TCP

TCPTCP ou UDP

TCP ou UDP

tipicamente UDP

Aplicao e protocolos de transporte da Internet

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2.1 Princpios de aplicaes de rede

2.2 Web e HTTP

2.3 FTP

2.4 Correio electrnico

SMTP, POP3, IMAP2.5 DNS





Camada de aplicao

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Primeiro alguns jarges

Pgina Webconsiste de objetos

Objeto pode ser arquivo HTML, imagem JPEG, Java applet, arquivode udio,

A pgina Web consiste de arquivo-HTML baseque inclui vrios

objetos referenciadosCada objeto endereado por uma URL

Exemplo de URL:

www.someschool.edu/someDept/pic.gif

Nome do hospedeiro Nome do caminho

Web e HTTP

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HTTP: hypertext transfer protocol

Protocolo da camada de aplicaoda Web

Modelo cliente/servidorCliente:browser que solicita,recebe e apresenta objetos da Web

Servidor:envia objetos emresposta a pedidos

HTTP 1.0: RFC 1945

HTTP 1.1: RFC 2068

Viso geral do HTTP

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Utiliza TCP:Cliente inicia conexo TCP (cria socket) para o servidor na porta 80

Servidor aceita uma conexo TCP do cliente

mensagens HTTP (mensagens do protocolo de camada de aplicao) sotrocadas entre o browser (cliente HTTP) e o servidor Web (servidor HTTP)

A conexo TCP fechada

Viso geral do HTTP

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Usurio entra com a URL:www.someSchool.edu/someDepartment/home.index

1a.Cliente HTTP inicia conexoTCP ao servidor HTTP(processo) emwww.someSchool.edu. Porta80 a default para o servidor

HTTP.

2.Cliente HTTP envia HTTP request

message(contendo a URL) para

o socket da conexo TCP

1b.Servidor HTTP no hospedeiro

www.someSchool.edu esperando

pela conexo TCP na porta 80.

Aceita conexo, notificando ocliente

3.Servidor HTTP recebe mensagem

de pedido, forma response

messagecontendo o objeto

solicitado

(someDepartment/home.index),

envia mensagem para o socketTempo

(contm texto,referncias a 10 imagens jpeg

HTTP no persistente

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5.Cliente HTTP recebemensagem de respostacontendo o arquivo html,apresenta o contedo html.Analisando o arquivo html,

encontra 10 objetos jpegreferenciados

6.Passos 1-5 so repetidos para

cada um dos 10 objetos jpeg.

4.Servidor HTTP fecha conexoTCP.

Tempo

HTTP no persistente

2 FTP t l d t f i d i


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Transferncia de arquivos de e para o computador remoto

Modelo cliente servidorCliente:lado que inicia a transferncia (seja de ou para o lado remoto)Servidor:hospedeiro remoto

FTP: RFC 959

FTP servidor: porta 21

FTP: o protocolo de transferncia de arquivos

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Cliente FTP contata o servidor FTP na porta 21 especificando o TCP comoprotocolo de transporte

Cliente obtm autorizao pela conexo de controleCliente procura o diretrio remoto enviando comandos pela conexo de controle

Quando o servidor recebe um comando para uma transferncia de arquivo, eleabre uma conexo de dados TCP para o cliente

Aps a transferncia de um arquivo, o servidor fecha a conexo

Servidor abre uma segunda conexo de dados TCP para transferir outro arquivoConexo de controle: fora da banda

FTP: controle separado, conexes de dados

2 FTP d t


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Exemplos de comandos:

Envie um texto ASCII sobre canal de controleUSER username

PASSpassword

LISTretorna listagem do arquivo no diretrio atual

RETR filenamerecupera (obtm) o arquivo

STOR filenamearmazena o arquivo no hospedeiro remoto

Exemplos de cdigos de retornoCdigo de status e frase (como no HTTP)

331 Username OK, password required

125 data connection already open; transfer starting

425 Cant open data connection

452 Error writing file

FTP comandos, respostas

2 C i l t i


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Trs componentes principais:Agentes de usurioServidores de correioSimple mail transfer protocol: SMTP

Agente de usurioleitor de correioComposio, edio, leitura de

mensagens de correioEx.: Eudora, Outlook, elm, Netscape

MessengerMensagens de entrada e de sada so

armazenadas no servidor

Correio eletrnico

2 C i l t i id d i


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Servidores de correioCaixa postalcontm mensagens

que chegaram (ainda no lidas)para o usurio

Fila de mensagenscontm asmensagens de correio a seremenviadas

Protocolo SMTPpermite aosservidores de correio trocaremmensagens entre siCliente: servidor de correio

que enviaservidor: servidor de

correio que recebe

Correio eletrnico: servidores de correio

2 Correio eletrnico: SMTP [RFC 821]


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Correio eletrnico: SMTP [RFC 821]

Usa TCP para transferncia confivel de mensagens de correio docliente ao servidor, porta 25

Transferncia direta: servidor que envia para o servidor que recebe

Trs fases de transfernciaHandshaking (apresentao)

Transferncia de mensagensFechamento

Interao comando/respostaComandos:texto ASCIIResposta:cdigo de status e frase

Mensagens devem ser formatadas em cdigo ASCII de 7 bits

2 Cenrio: Alice envia mensagem para Bob


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1) Alice usa o agente de usurio (UA) para compor a mensagem e [email protected]

2) O agente de usurio dela envia a mensagem para o seu servidor de correio; amensagem colocada na fila de mensagens.

3) O lado cliente do SMTP abre uma conexo TCP com o servidor de correio do Bob.

4) O cliente SMTP envia a mensagem de Alice pela conexo TCP.

5) O servidor de correio de Bob coloca a mensagem na caixa de correio de Bob.

6) Bob invoca seu agente de usurio para ler a mensagem.

Cenrio: Alice envia mensagem para Bob

2 Protocolos de acesso ao correio


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SMTP: entrega e armazena no servidor do destinoProtocolo de acesso: recupera mensagens do servidorPOP: Post Office Protocol [RFC 1939]Autorizao (agente servidor) e download

IMAP: Internet Mail Access Protocol [RFC 1730]Maiores recursos (mais complexo)

Manipulao de mensagens armazenadas no servidorHTTP: Hotmail , Yahoo! Mail etc.

Protocolos de acesso ao correio

2 POP3 (mais) e IMAP


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Mais sobre POP3O exemplo anterior usa o modo download-and-delete

Bob no pode reler o e-mail se ele trocar o cliente

download-and-keep: cpias das mensagens em clientes diferentes

IMAP

Mantm todas as mensagens em um lugar: o servidor

Permite que o usurio organize as mensagens em pastas

IMAP mantm o estado do usurio atravs das sesses:

POP3 (mais) e IMAP

2 Camada de aplicao


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2.1 Princpios de aplicaes de rede2.2 Web e HTTP

2.3 FTP

2.4 Correio electrnico

SMTP, POP3, IMAP

2.5 DNS





Camada de aplicao

2 DNS: Dominain Name System


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Pessoas:muitos identificadores:

RG, nome, passaporteInternet hospedeiros, roteadores:Endereos IP (32 bits) - usados para enderear datagramasnome, ex.: gaia.cs.umass.edu - usados por humanos

P.:Relacionar nomes com endereos IP?

Domain Name System:Base de dados distribudaimplementada numa hierarquia de muitos

servidores de nomes

Protocolo de camada de aplicaohospedeiro, roteadores se comunicamcom servidores de nomes para resolvernomes (translaonome/endereo)

Nota: funo interna da Internet, implementada como protocoloda camada de aplicaoComplexidade na borda da rede

DNS: Dominain Name System

2 DNS


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DNS

DNS servicesNome do hospedeiro para traduo de endereo IP Hospedeiro aliasingNomes cannicos e alias

mail server aliasingdistribuio de carga

Servidores Web replicados: estabelece o endereo IP para um nome cannico

Por que no centralizar o DNS?Ponto nico de falhaVolume de trfegoBase centralizada de dados distanteManuteno

No escalvel!

2 Base de dados distribuda hierrquica


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Cliente quer o IP para www.amazon.com; 1aaprox.:Cliente consulta um servidor de raiz para encontrar o servidor DNS com

Cliente consulta o servidor DNS com para obter o servidor DNS amazon.comCliente consulta o servidor DNS amazon.com para obter o endereo IP para

www.amazon.com

Base de dados distribuda, hierrquica

2 DNS: servidores de nomes raiz


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So contatados pelos servidores de nomes locais que no podem resolverum nome

Servidores de nomes raiz:Buscam servidores de nomes autorizados se o mapeamento do nome no

for conhecidoConseguem o mapeamentoRetornam o mapeamento para o servidor de nomes local

Existem 13 servidoresde nomes raiz no

mundo

DNS: servidores de nomes raiz

2 Servidor de nomes local


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No pertence estritamente a uma hierarquia

Cada ISP (ISP residencial, companhia, universidade) possui um

Tambm chamado de servidor de nomes default

Quando um hospedeiro faz uma pergunta a um DNS, a pergunta enviada para seu servidor DNS local

Age como um proxy, encaminhando as perguntas para dentro dahierarquia

Servidor de nomes local

2 Consultas recursivas


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Consulta recursiva:Transfere a tarefa de

resoluo do nome para oservidor de nomesconsultado

Consulta encadeada:Servidor contatado

responde com o nome deoutro servidor de nomespara contato

eu no sei isto, mas

pergunte a este servidor

Consultas recursivas

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