Capítulo 2: Camada de Aplicaçãonfonseca/arquivos/old-daniel/... · 2018. 2. 23. · 2: Camada deAplicação 3 Aplicações e protocolos da camada de aplicação Aplicação: processos

2: Camada de Aplicação 1

Capítulo 2: Camada de AplicaçãoMetas do capítulo:Ø aspectos conceituais e de

implementação de protocolos de aplicação em redes

ü paradigma cliente servidor

ü paradigma peer-to-peer

ü modelos de serviçoØ aprenda sobre protocolos

através do estudo de protocolos populares do nível da aplicação

Mais metas do capítuloØ protocolos específicos:

ü HTTPü FTPü SMTP / POP3 / IMAPü DNS

Ø a programação de aplicações de rede

ü programação usando sockets


Aplicações de rede: algum jargão

Ø Um processo é um programa que executa num hospedeiro (host).

Ø 2 processos no mesmo hospedeiro se comunicam usando comunicação entre processos definida pelo sistema operacional (SO).

Ø 2 processos em hospedeiros distintos se comunicam usando um protocolo da camada de aplicação.

Ø Um agente de usuário (UA) é uma interface entre o usuário e a aplicação de rede.

ü WWW: browserü Correio:

leitor/compositor de mensagens

ü streaming audio/video: tocador de mídia


Aplicações e protocolos da camada de aplicação

Aplicação: processos distribuídos em comunicação

ü executam em hospedeiros no “espaço de usuário”

ü trocam mensagens para implementar a aplicação

ü p.ex., correio, transf. de arquivo, WWW

Protocolos da camada de aplicaçãoü uma “parte” da aplicaçãoü define mensagens trocadas

por apls e ações tomadasü usam serviços providos por

protocolos de camadas inferiores (TCP, UDP)

aplicaçãotransporte

redeenlacefísica


redeenlacefísica


redeenlacefísica


Camada de aplicação define:

Ø Tipo das mensagens trocadas: ex, mensagensde requisição & resposta

Ø Sintaxe das mensagens: quais os campos de umamensagem & como estes são delineados;

Ø Semântica dos campos: qual o significado das informações nos campos;

Ø Regras: definem quandoe como os processosenviam & respondemmensagens;

Protocolos de domíniopúblico:

Ø Definidos por RFCsØ Garante

interoperabilidadeØ ex, HTTP, SMTPProtocolos proprietários:Ø ex, KaZaA


Paradigma cliente-servidor (C-S)

Apl. de rede típica tem duas partes: cliente e servidor


redeenlacefísica


redeenlacefísica

Cliente:Ø inicia contato com o servidor

(“fala primeiro”)Ø tipicamente solicita serviço do

servidorØ para WWW, cliente

implementado no browser; para correio no leitor de mensagens

Servidor:Ø provê ao cliente o serviço

requisitadoØ p.ex., servidor WWW envia

página solicitada; servidor de correio entrega mensagens

pedido

resposta


• Nem sempre no servidor

• Sistemas finais arbitrárioscomunicam-se diretamente

• Pares são intermitentementeconectados e trocam endereços IP

• Ex.: Gnutella

Altamente escaláveis mas difíceis

de gerenciar

Paradigma P2P puro


Napster

• Transferência de arquivo P2P

• Busca centralizada de arquivos:

• Conteúdo de registro dos pares no servidor central

• Consulta de pares no mesmo servidor central para localizar o conteúdo

Instant messaging

• Bate-papo entre dois usuários é P2P

• Detecção/localização centralizada de presença:

• Usuário registra seu endereço IP com o servidor central quando ficaon-line

• Usuário contata o servidor central para encontrar endereços IP dos vizinhos

Híbrida de cliente-servidor e P2P


Comunicação entre processos na redeØ processos se comunicam

enviando ou recebendo mensagens através de um socket;

Ø socketü O processo emissor joga a

mensagem por seu socket;ü O processo emissor assume

que há uma infra-estruturade transporte no ladooposto do socket que irá transmitir a mensagem até o socket do processor receptor;

processo

TCP com

buffers,

Variáveis

socket

host ou

servidor

processo

TCP com

buffers,

Variáveis

socket

host ou

servidor

Internet

Controlado

pelo OS

Controlado pelo

Desenvolvedor

da aplicação

Ø API: (1) escolhe do protocolo de transporte; (2) abilidade para fixar alguns parâmetros (voltamos mais tarde a este assunto)


Identificando processos:Ø Para que um processo

possa receber mensagens, ele precisa ter um identificador;

Ø Cada host tem um endereço único de 32 bits – endereço IP;

Ø Q: O endereço IP de um host no qual um processoestá executando é suficiente para identificareste processo?

Ø Resposta: Não, muitosprocessos podem estar em execução em um mesmohost

Ø O identificador incluetanto o endereço IPcomo também o númerode porta associado com o processo no host;

Ø Exemplo de número de portas:

ü Servidor HTTP: 80ü Servidor de Correio: 25

Ø Voltaremos a este assunto mais tarde


De que serviço de transporte uma aplicação precisa?Perda de dadosØ algumas apls (p.ex. áudio)

podem tolerar algumas perdas

Ø outras (p.ex., transf. de arquivos, telnet) requerem transferência 100% confiável

TemporizaçãoØ algumas apls (p.ex.,

telefonia Internet, jogos interativos) requerem baixo retardo para serem “viáveis”

Largura de bandaØ algumas apls (p.ex.,

multimídia) requeremquantia mínima de bandapara serem “viáveis”

Ø outras apls (“apls elásticas”) conseguem usar qualquer quantia de banda disponível


Requisitos do serviço de transporte de apls comuns

Aplicação

transferência de arqscorreio

documentos WWWáudio/vídeo de

tempo realáudio/vídeo gravado

jogos interativosapls financeiras

Perdas

sem perdassem perdas

sem perdastolerante

tolerantetolerante

sem perdas

Banda

elásticaelástica

elásticaáudio: 5Kb-1Mb

vídeo:10Kb-5Mbcomo anterior> alguns Kbps

elástica

Sensibilidadetemporal

nãonãonão

sim, 100’s mseg

sim, alguns segssim, 100’s msegsim e não


Serviços providos por protocolos de transporte Internet

serviço TCP:Ø orientado a conexão:

negociação e definição da conexão (setup) requerida entre cliente, servidor

Ø transporte confiável entre processos remetente e receptor

Ø controle de fluxo: remetente não vai sobrecarregar o receptor

Ø controle de congestionamento:estrangular remetente quando a rede está sobrecarregada

Ø não provê: garantias temporais ou de banda mínima

serviço UDP:Ø transferência de dados não

confiável entre processos remetente e receptor

Ø não provê: setup da conexão, confiabilidade, controle de fluxo, controle de congestionamento, garantias temporais ou de banda mínima

P: Qual é o interesse em ter um UDP?


Apls Internet: seus protocolos e seus protocolos de transporte

Aplicação

correio eletrônicoaccesso terminal remoto

WWW transferência de arquivos

streaming multimídia

servidor de arquivo remoto

telefonia Internet

Protocolo da camada de apl

smtp [RFC 821]telnet [RFC 854]

http [RFC 2068]ftp [RFC 959]

proprietário(p.ex. RealNetworks)NSF

proprietário(p.ex., Vocaltec)

Protocolo de transporte usado

TCPTCPTCP

TCPTCP ou UDP

TCP ou UDP

tipicamente UDP


WWW e HTTP: algum jargão

Ø Página WWW:ü consiste de “objetos”ü endereçada por uma URL

Ø Quase todas as páginas WWW consistem de:

ü página base HTML, eü vários objetos

referenciados.

Ø URL tem duas partes: nome de hospedeiro, e nome de caminho:

Ø Agente de usuário para WWW se chama de browser:

ü MS Internet Explorerü Netscape Communicator

Ø Servidor para WWW se chama “servidor WWW”:

ü Apache (domínio público)ü MS Internet Information

Server (IIS)

www.someschool.edu/someDept/pic.gif

nome do host nome do caminho


Protocolo HTTP: visão geral

HTTP: hypertext transfer protocol

Ø protocolo da camada de aplicação para WWW

Ø modelo cliente/servidorü cliente: browser que

pede, recebe, “visualiza” objetos WWW

ü servidor: servidor WWW envia objetos em resposta a pedidos

Ø http1.0: RFC 1945Ø http1.1: RFC 2068

PC executaExplorer

Servidor executandoservidor WWW do NCSA

Mac executaNavigator

pedido http

pedido

http

resposta http

respos

ta http


Mais sobre o protocolo HTTP

HTTP: serviço de transporte TCP:

Ø cliente inicia conexão TCP (cria socket) ao servidor, porta 80

Ø servidor aceita conexão TCP do cliente

Ø mensagens HTTP (mensagens do protocolo da camada de apl) trocadas entre browser(cliente HTTP) e servidor e WWW (servidor HTTP)

Ø encerra conexão TCP

HTTP é “sem estado”Ø servidor não mantém

informação sobre pedidos anteriores do cliente

Protocolos que mantêm“estado” são complexos!

Ø história passada (estado) tem que ser guardada

Ø Caso servidor/cliente paremde executar, suas visões do “estado” podem ser inconsistentes, devendo então ser reconciliadas

Nota


Conexões HTTPHTTP: não persistenteØ No máximo um objeto

é enviado em uma conexão TCP;

Ø HTTP/1.0 usa conexões não persistentes

HTTP: persistenteØ Múltiplos objetos podem

ser enviados numa únicaconexão TCP entre o servidor e o cliente;

Ø HTTP/1.1 usa conexões persistentes no modo default;


Ex: HTTP não-persistenteSupomos que usuário digita a URL

www.algumaUniv.br/algumDepartmento/inicial.index

1a. Cliente http inicia conexão TCP com o servidor http (processo) www.algumaUniv.br. Porta 80 é padrão para servidor http.

2. cliente http envia mensagem de pedido de http (contendo URL) através do socket da conexão TCP. A mensgem indica qeu o cliente deseja o objeto someDepartment/home.index

1b. servidor http no hospedeirowww.algumaUniv.br espera por conexão TCP na porta 80. “aceita” conexão, avisando aocliente

3. servidor http recebe mensagemde pedido, formula mensagem de resposta contendo objeto solicitado(algumDepartmento/inicial.index), envia mensagem via socket

tempo

(contém texto,

referências a 10

imagens jpeg)


Ex: HTTP não-persistente (cont.)

5. cliente http recebe mensagem de resposta contendo arquivo html, visualiza html. Analisando arquivo html, encontra 10 objetos jpegreferenciados

6. Passos 1 a 5 repetidos paracada um dos 10 objetos jpeg

4. servidor http encerra conexãoTCP .

tempo


Tempo de RespostaDefinição de RTT: tempo para

enviar um pequeno pacotepara viajar do cliente parao servidor e retornar;

Tempo de resposta:Ø um RTT para iniciar a

conexão TCPØ um RTT para a requisição

HTTP e para que alguns bytes da resposta HTTP sejam recebidos

Ø tempo de transmissão do arquivo

total = 2RTT+tempo de transmissão

Tempo para

transmitir

arquivo

Inicia

conexão

TCP RTT

requisição

do arquivo

RTT

Arquivo

recebido

tempo tempo


HTTP persistenteHTTP não-persistente:Ø servidor analisa pedido,

responde, e encerra conexão TCPØ requer 2 RTTs para trazer cada

objetoØ mas os browsers geralmente

abrem conexões TCP paralelas para trazer cada objeto

HTTP- persistenteØ servidor mantém conexão aberta

depois de enviar a resposta;Ø mensagens HTTP subsequentes

entre o o mesmos cliente/servidor são enviadas por esta conexão;

Ø na mesma conexão TCP: servidor analisa pedido, responde, analisa novo pedido e assim por diante

Persistente sem pipelining:Ø Cliente só faz nova

requisição quando a resposta de uma requisição anterior foi recebida;

Ø um RTT para cada objetoPersistente com pipelining:Ø default in HTTP/1.1Ø O cliente envia a requisição

assim que encontra um objeto;

Ø Um pouco mais de um RTT para trazer todos os objetos


Formato de mensagem HTTP: pedido

Ø Dois tipos de mensagem HTTP: pedido, respostaØ mensagem de pedido HTTP:

ü ASCII (formato legível por pessoas)

GET /somedir/page.html HTTP/1.0

User-agent: Mozilla/4.0

Accept: text/html, image/gif,image/jpeg

Accept-language:fr

(carriage return (CR), line feed(LF) adicionais)

linha do pedido(comandos GET, POST, HEAD)

linhas docabeçalho

Carriage return, line feed indica fim

de mensagem


Mensagem de pedido HTTP: formato geral


Tipos de Requisição

Método Post:Ø A página Web

geralmente inclue um formulário para entrada de dados;

Ø A requisição é enviadapara o servidor no corpo da entidade;

Método URL:Ø Usa método GETØ A requisição é enviada

para o servidor no campo URL da linha de requisição;

www.somesite.com/animalsearch?monkeys&banana


Tipos de Métodos

HTTP/1.0Ø GETØ POSTØ HEAD

ü Pede ao servidor quedeixe de fora da resposta o objetosolicitado; geralmente é usado para depuração;

HTTP/1.1Ø GET, POST, HEADØ PUTØ DELETE

ü Remove o arquivo especificado no campo URL;


Formato de mensagem HTTP: resposta

HTTP/1.0 200 OK

Date: Thu, 06 Aug 1998 12:00:15 GMT

Server: Apache/1.3.0 (Unix)

Last-Modified: Mon, 22 Jun 1998 …...

Content-Length: 6821

Content-Type: text/html

dados dados dados dados ...

linha de status(protocolo,

código de status,frase de status)

linhas decabeçalho

dados, p.ex., arquivo htmlsolicitado


Códigos de status da resposta HTTP

200 OK

ü sucesso, objeto pedido segue mais adiante nesta mensagem

301 Moved Permanently

ü objeto pedido mudou de lugar, nova localização especificado mais adiante nesta mensagem (Location:)

400 Bad Request

ü mensagem de pedido não entendida pelo servidor

404 Not Found

ü documento pedido não se encontra neste servidor505 HTTP Version Not Supported

ü versão de http do pedido não usada por este servidor

Na primeira linha da mensagem de respostaservidor->cliente. Alguns códigos típicos:


Experimente você com http (do lado cliente)

1. Use cliente telnet para seu servidor WWW favorito:Abre conexão TCP para a porta 80(porta padrão do servidor http) a www.ic.uff.br.Qualquer coisa digitada é enviada para aporta 80 do www.ic.uff.br

telnet www.ic.uff.br 80

2. Digite um pedido GET http:GET /~michael/index.html HTTP/1.0 Digitando isto (deve teclar

ENTER duas vezes), está enviandoeste pedido GET mínimo (porém completo) ao servidor http

3. Examine a mensagem de resposta enviado peloservidor http !


HTML (HyperText Markup Language)

Ø HTML: uma linguagem simples para hipertextoü começou como versão simples de SGMLü construção básica: cadéias de texto anotadas

Ø Construtores de formato operam sobre cadéiasü <b> .. </b> bold (negrito)ü <H1 ALIGN=CENTER> ..título centrado .. </H1>ü <BODY bgcolor=white text=black link=red ..> .. </BODY>

Ø vários formatosü listas de bullets, listas ordenadas, listas de definiçãoü tabelasü frames


Encadeamento de referências

Ø Referências <A HREF=LinkRef> ... </A>ü a componentes do documento local

<A HREF=“importante”> clique para uma dica </A>ü a documentos no servidor local

<A HREF=“../index.htm”> voltar ao sumário </A>ü a documentos em outros servidores

<A HREF=“http://www.uff.br”> saiba sobre a UFF </A>Ø Multimídia

ü imagem embutida: <IMG SRC=“eclipse”>ü imagem externa: <A HREF=“eclipse.gif”> imagem maior </A>ü vídeo Mpeg <A HREF=“ByeByeBrasil.mpg”> um bom filme </A>ü som <A HREF=“http://www.sons.br/aniv.au”> feliz niver </A>


Formulários e interação bidirecional

Ø Formulários transmitem informação do cliente ao servidor

Ø HTTP permite enviar formulários ao servidor

Ø Resposta enviada como página HTML dinâmica

Ø Formulários processados usando scripts CGI (programas que executam no servidor WWW)

ü CGI - Common GatewayInterface

ü scripts CGI escondem acesso a diferentes serviços

ü servidor WWW atua como gateway universal

cliente

WWW

servidor

WWWSistema de

informação

GET/POST

formulário

resposta:

HTML


Interação usuário-servidor: autenticaçãoMeta da autenticação: controle de

acesso aos documentos do servidor

Ø sem estado: cliente deve apresentar autorização com cada pedido

Ø autorização: tipicamente nome, senha

ü authorization: linha de cabeçalho no pedido

ü se não for apresentada autorização, servidor nega acesso, e coloca no cabeçalho da respostaWWW authenticate:

cliente servidormsg de pedido http comum

401: authorization req.WWW authenticate:

msg de pedido http comum+ Authorization:line

msg de resposta http comum

tempo

Browser guarda nome e senha paraevitar que sejam pedidos ao usuário a cada acesso.

msg de pedido http comum+ Authorization:line

msg de resposta http comum


Interação usuário-servidor: cookies, mantendo o “estado”

Exemplo:ü Susan acessa a Internet sempre usando o mesmo PC;

ü Ela visita um site de comércio eletrônico pelaprimeira vez;

ü Quando a requisição HTTP inicial chega ao site, é criado um ID único e uma entrada no bando de dados para este ID;

ü servidor envia “cookie” ao cliente na msg de resposta

ü cliente apresenta cookie nos pedidos posterioresü servidor casa cookie- apresentado com a infoguardada no servidor


A grande maioria dos sites Web usa cookiesQuatro componentes:

1) linha de cabeçalho do cookie na mensagem de resposta HTTP;

2) linha de cabeçalho do cookie na mensagem de requisição HTTP

3) Arquivo de cookie mantido na máquina do usuárioe gerenciado por seu browser;

4) Banco de dados no site Web



cliente servidorrequisição http comum

resposta http comum +Set-cookie: 1678

requisição http comumcookie: 1678

resposta http comum

requisição http comumcookie: 1678

resposta http comum

Açãoespecífica do cookie

Açãoespecífica do cookie

servidorcria ID

1678 para o usuário

Entrada no

banco de dados

acesso

aces

so

Arquivo Cookie

amazon: 1678

ebay: 8734

Arquivo Cookie

ebay: 8734

Arquivo Cookie

amazon: 1678

ebay: 8734

Uma semana depois:



O que cookie pode trazer?

Ø autorizaçãoØ shopping cartsØ recomendaçõesØ Estado de sessões de

usuários (Web e-mail)

Cookies e privacidade:Ø O uso de cookies permite

que o site “aprenda” muitacoisa sobre você

Ø Você deve fornecer nomee e-mail para os sites;

Ø Ferramentas de buscasusam redirecionamento & cookies para aprenderainda mais;

Ø Agências de publicidade obtém suas informações através dos sites;

Nota



Cache WWW (servidor-procurador)

Ø usuário configura browser: acessos WWW via procurador

Ø cliente envia todos pedidos http ao procurador

ü se objeto no cache do procurador, este o devolve imediatamente na resposta http

ü senão, solicita objeto do servidor de origem, depois devolve resposta http ao cliente

Meta: atender pedido do cliente sem envolver servidor de origem

clienteServidor-procurador

cliente

pedido http

pedido

http

resposta http

respos

ta http

pedido

http

respos

ta http

pedido httpresposta http

Servidorde origem

Servidorde origem


Mais sobre Web cache

Ø Cache atua tanto comocliente como servidor;

Ø Cache pode fazerferificação no cabeçalho HTTP usando o campo If-modified-since :

ü Questão: a cache devecorrer o risco e enviarobjetos solicitados semverificação?

ü São usadas heurísticas;Ø Tipicamente os caches web

são instalados em ISPs (universidades, companhias, ISP residencial)

Por quê usar cache WWW?Ø tempo de resposta menor:

cache “mais próximo” do cliente

Ø diminui tráfego aos servidores distantes

ü muitas vezes é um gargalo o enlace que liga a rede da instituição ou do provedor à Internet


Exemplo de Cache (1)AssumptionsØ Tamanho médio do objeto =

100,000 bitsØ Taxa média de requisição do

browser da instituição para osservidores de origem = 15/seg

Ø Atraso do roteador dainstituição para qualquerservidor de origem e de voltapara o roteador = 2 seg

ConseqüênciasØ Utilização da LAN = 15%Ø Utilização do enlace de acesso =

100%Ø Atraso total = atraso Internet +

atraso de acesso + atraso LAN= 2 seg + minutos + milisegundos

Servidoresde origem

Internetpública

rede dainstituição LAN 10 Mbps

enlace de accesso 1.5 Mbps

cache dainstituição


Exemplo cache (2)Solução possívelØ Aumentar a banda do enlace

de acesso para 10 MbpsConseqüênciasØ utilização LAN = 15%Ø Utilização do enlace de acesso =

15%Ø Atraso total = atraso Internet

+ atraso de acesso + atrasoLAN = 2 sec + msecs + msecs

Ø Geralmente um upgrade caro

Servidoresde origem

Internetpública


enlace de accesso 10 Mbps



Exemplo cache(3)

Instala cacheØ Suponha que a taxa de hits é .4ConseqüênciaØ 40% das requisições são

satisfeitas quase que imediatamente;

Ø 60% das requisições sãosatisfeitas pelo servidor;

Ø Utilização do enlace de acessodeduzido para 60%, resultandoresulting em atrasos desprezíveis (digamos 10 mseg)

Ø Atraso total = atraso Internet + atraso de acesso + atraso = .6*2 sec + .6*.01 seg + millisegundos < 1.3 sg

Servidoresde origem

Internetpública


enlace de accesso 1.5 Mbps



Interação usuário-servidor: GET condicional

Ø Meta: não enviar objeto se cliente já tem (no cache) versão atual

Ø cliente: especifica data da cópia no cache no pedido httpIf-modified-since:

<date>

Ø servidor: resposta não contém objeto se cópia no cache é atual: HTTP/1.0 304 Not

Modified

cliente servidor

msg de pedido httpIf-modified-since:

<date>

resposta httpHTTP/1.0

304 Not Modified

objeto não

modificado

msg de pedido httpIf-modified-since:

<date>

resposta httpHTTP/1.1 200 OK

…

<data>

objeto modificado


FTP: o protocolo de transferência de arquivos

Ø transferir arquivo de/para hospedeiro remotoØ modelo cliente/servidor

ü cliente: lado que inicia transferência (pode ser de ou para o sistema remoto)

ü servidor: hospedeiro remotoØ ftp: RFC 959Ø servidor ftp: porta 21

transferênciado arquivo FTP

servidor

Interface do usuário

FTP

cliente FTP

sistema de arquivoslocal

sistema de arquivos remoto

usuário na

estação


FTP: conexões separadas p/ controle, dados

Ø Cliente FTP contacta servidor ftp na porta 21, especificando TCP como protocolo de transporte

Ø Cliente obtem autorização através da conexão de controle;

Ø O cliente acessa o diretório remoto através do envio decomandos pela conexão decontrole;

Ø Quando o servidor recebe umcomando para transferência dearquivo, o servidor abre uma conexão TCP com o cliente;

Ø Depois de transferir o arquivo aconexão é finalizada;

cliente FTP

servidor FTP

conexão de controleTCP, porta 21

conexão de dados TCP, porta 20

Ø são abertas duas conexões TCP paralelas:

ü controle: troca comandos, respostas entre cliente, servidor.“controle fora da banda”

ü dados: dados de arquivo de/para servidor


FTP: comandos, respostas

Comandos típicos:Ø enviados em texto ASCII pelo

canal de controleØ USER nome

Ø PASS senha

Ø LIST devolve lista de arquivos no directório corrente

Ø RETR arquivo recupera (lê) arquivo remoto

Ø STOR arquivo armazena (escreve) arquivo no hospedeiro remoto

Códigos de retorno típicosØ código e frase de status (como

para http)Ø 331 Username OK, password

required

Ø 125 data connection

already open; transfer

starting

Ø 425 Can’t open data

connection

Ø 452 Error writing file


Correio Eletrônico

Três grandes componentes:Ø agentes de usuário (UA) Ø servidores de correioØ SMTP: simple mail transfer

protocol

Agente de UsuárioØ a.k.a. “leitor de correio”Ø compor, editar, ler mensagens

de correioØ p.ex., Eudora, Outlook, elm,

Netscape MessengerØ mensagens de saída e chegada

são armazenadas no servidor

caixa de correio do usuário

fila demsg de saída

agente de

usuário

servidor de correio

agente de

usuário

SMTP

SMTP

SMTP

agente de

usuário

agente de

usuário

agente de

usuárioagente de

usuário

servidor de correio

servidor de correio


Correio Eletrônico: servidores de correio

Servidores de correioØ caixa de correio contém

mensagens de chegada (ainda não lidas) p/ usuário

Ø fila de mensagens contém mensagens de saída (a serem enviadas)

Ø protocolo SMTP entre servidores de correio para transferir mensagens de correio

ü cliente: servidor de correio que envia

ü “servidor”: servidor de correio que recebe

servidor de correio

agente de

usuário

SMTP

SMTP

SMTP

agente de

usuário

agente de

usuário

agente de

usuárioagente de

usuário

servidor de correio

servidor de correio


Correio Eletrônico: SMTP [RFC 821]

Ø usa TCP para a transferência confiável de msgs do correio do cliente ao servidor, porta 25

Ø transferência direta: servidor remetente ao servidor receptor

Ø três fases da transferênciaü handshaking (cumprimento)ü transferência das mensagensü encerramento

Ø interação comando/respostaü comandos: texto ASCIIü resposta: código e frase de status

Ø mensagens precisam ser em ASCII de 7-bits


Cenário: Alice envia msg para Bob1) Alice usa UA para compor a

mensagem e enviá-la [email protected]

2) O UA da Alice envia a mensagem para o seu servidor de correio; a msg é colocada na fila de mensagens;

3) O cliente SMTP abre uma conexão TCP com o servidor de correio do Bob

4) SMTP cliente envia a msg da Alice através da conexão TCP;

5) Servidor de correio de Bob coloca a msg na caixa de correio de Bob;

6) Bob invoca o seu UA paraler a sua msg;

agente usuário

servidorcorreio

servidorcorreio agente

usuário

1

2 3 4 56


Interação SMTP típicaS: 220 doces.br

C: HELO consumidor.br

S: 250 Hello consumidor.br, pleased to meet you

C: MAIL FROM: <[email protected]>

S: 250 [email protected]... Sender ok

C: RCPT TO: <[email protected]>

S: 250 [email protected] ... Recipient ok

C: DATA

S: 354 Enter mail, end with "." on a line by itself

C: Voce gosta de chocolate?

C: Que tal sorvete?

C: .

S: 250 Message accepted for delivery

C: QUIT

S: 221 doces.br closing connection


Experimente você uma interação SMTP :

Ø telnet nomedoservidor 25

Ø veja resposta 220 do servidorØ entre comandos HELO, MAIL FROM, RCPT TO,

DATA, QUIT

estes comandos permite que você envie correio sem usar um cliente (leitor de correio)


SMTP: últimas palavras

Ø SMTP usa conexões persistentes

Ø smtp requerque a mensagem (cabeçalho e corpo) sejam em ASCII de 7-bits

Ø algumas cadeias de caracteres não são permitidas numa mensagem (p.ex., CRLF.CRLF). Logo a mensagem pode ter que ser codificada (normalmente em base-64 ou “quoted printable”)

Ø servidor SMTP usa CRLF.CRLF para reconhecer o final da mensagem

Comparação com httpØ HTTP : pull (puxar)Ø email: push (empurrar)

Ø ambos tem interação comando/resposta, códigos de status em ASCII

Ø HTTP: cada objeto é encapsulado em sua própria mensagem de resposta

Ø SMTP: múltiplos objetos de mensagem enviados numa mensagem de múltiplas partes


Formato de uma mensagem

SMTP: protocolo para trocar msgs de correio

RFC 822: padrão para formato de mensagem de texto:

Ø linhas de cabeçalho, p.ex.,ü To:ü From:ü Subject:diferentes dos comandos de

SMTP!Ø corpo

ü a “mensagem”, somente de caracteres ASCII

cabeçalho

corpo

linha em branco


Formato de uma mensagem: extensões para multimídiaØ MIME: multimedia mail extension, RFC 2045, 2056Ø linhas adicionais no cabeçalho da msg declaram tipo do

conteúdo MIME

From: [email protected]

To: [email protected]

Subject: Imagem de uma bela torta

MIME-Version: 1.0

Content-Transfer-Encoding: base64

Content-Type: image/jpeg

base64 encoded data .....

.........................

......base64 encoded data

tipo, subtipo dedados multimídia,

declaração parâmetros

método usadop/ codificar dados

versão MIME

Dados codificados


Tipos MIME Content-Type: tipo/subtipo; parâmetros

TextØ subtipos exemplos: plain,

html

Ø charset=“iso-8859-1”,

ascii

ImageØ subtipos exemplos : jpeg,

gif

VideoØ subtipos exemplos : mpeg,

quicktime

AudioØ subtipos exemplos : basic

(8-bit codificado mu-law), 32kadpcm (codificação 32 kbps)

ApplicationØ outros dados que precisam

ser processados por um leitor para serem “visualizados”

Ø subtipos exemplos : msword, octet-stream


Tipo MultipartFrom: [email protected]

To: [email protected]

Subject: Imagem de uma bela torta MIME-Version: 1.0

Content-Type: multipart/mixed; boundary=98766789

--98766789

Content-Transfer-Encoding: quoted-printable

Content-Type: text/plain

caro Bernardo,

Anexa a imagem de uma torta deliciosa.

--98766789

Content-Transfer-Encoding: base64

Content-Type: image/jpeg

base64 encoded data .....

.........................

......base64 encoded data

--98766789--


Protocolos de accesso ao correio

Ø SMTP: entrega/armazenamento no servidor do receptorØ protocolo de accesso ao correio: recupera do servidor

ü POP: Post Office Protocol [RFC 1939]• autorização (agente <-->servidor) e transferência

ü IMAP: Internet Mail Access Protocol [RFC 1730]• mais comandos (mais complexo)• manuseio de msgs armazenadas no servidor

ü HTTP: Hotmail , Yahoo! Mail, Webmail, etc.

servidor de correio do remetente

SMTP SMTP POP3 ouIMAP

servidor de correiodo receptor

agente de

usuário

agente de

usuário


Protocolo POP3

fase de autorizaçãoØ comandos do cliente:

ü user: declara nomeü pass: senha

Ø servidor respondeü +OK

ü -ERR

fase de transação, cliente:Ø list: lista números das

msgsØ retr: recupera msg por

númeroØ dele: apaga msgØ quit

C: list

S: 1 498

S: 2 912

S: .

C: retr 1

S: <message 1 contents>

S: .

C: dele 1

C: retr 2

S: <message 1 contents>

S: .

C: dele 2

C: quit

S: +OK POP3 server signing off

S: +OK POP3 server ready

C: user ana

S: +OK

C: pass faminta

S: +OK user successfully logged on


POP3 e IMAPMais sobre POP3Ø O exemplo anterior usa o

modo “ler-e-apagar”.Ø Bob não pode reler suas

msgs se ele mudar de cliente;

Ø POP3 não mantém estado;

IMAPØ Usa o modo: “ler-e-

guardar” que posibilita acessar mensagens devários clientes;

Ø Mantém todas as mensagens em um únicolugar: servidor;

Ø Permite que o usuárioorganize suas msgs empastas remotas como se fosse locais;

Ø IMAP mantém estado dos usuários durante as sessões:

ü Nomes e pastas e mapeia os IDs das msgse o nome das pastas;


DNS: Domain Name System

Pessoas: muitos identificadores:

ü CPF, nome, no. da Identidade

hospedeiros, roteadoresInternet :

ü endereço IP (32 bit) -usado p/ endereçar datagramas

ü “nome”, ex., jambo.ic.uff.br - usado por gente

P: como mapear entre nome e endereço IP?

Domain Name System:Ø base de dados distribuída

implementada na hierarquia de muitos servidores de nomes

Ø protocolo de camada de aplicaçãopermite que hospedeiros, roteadores, servidores de nomes se comuniquem para resolvernomes (tradução endereço/nome)

ü note: função imprescindível da Internet implementada como protocolo de camada de aplicação

ü complexidade na borda da rede


DNS

Ø Roda sobre UDP e usa a porta 53

Ø Especificado nas RFCs 1034 e 1035 e atualizado em outras RFCs.

Ø Outros serviços:ü apelidos para

hospedeiros (aliasing)ü apelido para o servidor

de mailsü distribuição da carga


Servidores de nomes DNS

Ø Nenhum servidor mantém todos os mapeamento nome-para-endereço IP

servidor de nomes local:ü cada provedor, empresa tem

servidor de nomes local (default)ü pedido DNS de hospedeiro vai

primeiro ao servidor de nomes local

servidor de nomes oficial:ü p/ hospedeiro: guarda nome,

endereço IP deleü pode realizar tradução

nome/endereço para este nome

Por que não centralizar o DNS?

Ø ponto único de falhaØ volume de tráfegoØ base de dados

centralizada e distanteØ manutenção (da BD)

Não é escalável!


Base de dados distribuída, hierárquica

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

comü Cliente consulta o servidor DNS com para obter o servidor DNS amazon.com

ü Cliente consulta o servidor DNS amazon.com para obter o endereço IP parawww.amazon.com


DNS: Servidores raizØ procurado por servidor local que não consegue resolver o

nomeØ servidor raiz:

ü procura servidor oficial se mapeamento é desconhecidoü obtém traduçãoü devolve mapeamento ao servidor local

b USC-ISI Marina del Rey, CAl ICANN Marina del Rey, CA

e NASA Mt View, CAf Internet Software C. Palo Alto,

CA

i NORDUnet Stockholm

k RIPE London

m WIDE Tokyo

a NSI Herndon, VAc PSInet Herndon, VA

d U Maryland College Park, MDg DISA Vienna, VAh ARL Aberdeen, MDj NSI (TBD) Herndon, VA

13 servidores raíz no mundo


Exemplo simples do DNS

hospedeiro manga.ic.uff.br requer endereço IP de www.cs.columbia.edu

1. Contata servidor DNS local, pitomba.ic.uff.br

2. pitomba.ic.uff.brcontata servidor raiz, se necessário

3. Servidor raiz contata servidor oficial cs.columbia.edu, se necessário

solicitantemanga.ic.uff.br

www.cs.columbia.edu

servidor de nomes raiz

servidor oficialcs.columbia.edu

servidor localpitomba.ic.uff.br

1

23

4

5

6


Exemplo de DNS

Servidor raiz:Ø pode não conhecer o

servidor de nomes oficial

Ø pode conhecer servidor de nomes intermediário: a quem contatar para descobrir o servidor de nomes oficial


www.cs.columbia.edu


1

23

4 5

6


servidor intermediáriosaell.cc.columbia.edu

7

8

servidor de nomes raiz


DNS: consultas interativas

consulta recursiva:Ø transfere a

responsabilidade de resolução do nome para o servidor de nomes contatado

Ø carga pesada?

consulta interativa:Ø servidor consultado

responde com o nome de um servidor de contato

Ø “Não conheço este nome, mas pergunte para esse servidor”

1

23

4

5 6

7

8

consulta interativa

servidor de nomes raíz


servidor intermediáriosaell.cc.columbia.edu



www.cs.columbia.edu


DNS: uso de cache, atualização de dados

Ø uma vez que um servidor qualquer aprende um mapeamento, ele o coloca numa cache localü futuras consultas são resolvidas usando dados da cache

ü entradas na cache são sujeitas a temporização(desaparecem depois de um certo tempo)ttl = time to live (sobrevida)

Ø estão sendo projetados pela IETF mecanismos de atualização/notificação dos dados

ü RFC 2136ü http://www.ietf.org/html.charters/dnsind-charter.html


Registros DNSDNS: BD distribuído contendo registros de recursos (RR)

Ø Tipo=NSü nome é domínio (p.ex.

foo.com.br)ü valor é endereço IP de

servidor oficial de nomes para este domínio

formato RR: (nome, valor, tipo, sobrevida)

Ø Tipo=Aü nome é nome de hospedeiroü valor é o seu endereço IP

Ø Tipo=CNAMEü nome é nome alternativo

(alias) para algum nome“canônico” (verdadeiro)

ü valor é o nome canônico

Ø Tipo=MXü nome é domínioü valor é nome do servidor de

correio para este domínio


DNS: protocolo e mensagensprotocolo DNS: mensagens de pedido e resposta, ambas com o

mesmo formato de mensagem

cabeçalho de msgØ identificação: ID de 16 bit

para pedido, resposta aopedido usa mesmo ID

Ø flags:ü pedido ou respostaü recursão desejadaü recursão permitidaü resposta é oficial


DNS: protocolo e mensagens

campos de nome, e de tipo num pedido

RRs em respostaao pedido

registros para outrosservidores oficiais

info adicional “relevante” que pode ser usada


P2P compartilhamento de arquivos

ExemploØ Alice executa a aplicação

cliente P2P no seu notebookØ Interminentemente

conecta com a Internet; adquire um endereço IPpara cada conexão;

Ø Requisita “Hey Jude”Ø A aplicação apresenta

vários nós que possuem uma cópia de “Hey Jude.

Ø Alice escolhe um dos nós, Bob.

Ø Arquivo é copiado do nó do Bob para o nó (notebook) da Alice: HTTP

Ø Enquanto Alice copia oarquivo do nó de Bob,outros usuários copiam os arquivos do nó da Alice;

Ø O nó daAlice é um clienteweb como também umservidor web temporário.

Todos os nós são servidores = extremamente escalável!


P2P: diretório centralizado

“Napster” projeto original 1) Quando um dos pares se

conecta, ele informa aoservidor central :

ü Endereço IPü conteúdo

2) Alice procura por “Hey Jude”

3) Alice requisita o arquivo de Bob

Servidor de diretório

centralizadopares

Alice

Bob

1

1

1

12

3


P2P: problemas com diretórios centralizados

Ø Único ponto de falhaØ Gargalo de

desempenhoØ Infringe-se Copyright

transferência de arquivoé descentralizada, mas localizar conteúdo é totalmentedescentralizada


P2P: diretório descentralizado

Ø Cada par ou é um líder de grupo ou pertence ao grupo de um líder;

Ø O líder do grupolocaliza o conteúdo emtodos os seus filhos;

Ø Os pares consultam o líder do grupo; o par líder pode consultaroutros nós pares quetambém são líder;

Par qualquer

Par líder do grupo

Relacionamento de vizinhançana rede de cobertura


Mais sobre diretório descentralizado

Rede de coberturaØ Os pares são nósØ Arestas entre os pares e o

seu líder;Ø Arestas entre alguns nós

pares líderes de grupos;Ø Vizinhos virtuaisNó bootstrapØ O par conectado ou faz

parte de um grupo de um líder ou é um par líder de grupo;

Vantagens da abordagemØ Nenhum servidor

centralizado;ü O serviço de localização é

distribuído entre os pares ü Mais dificuldade de se ter

falhas;

Desvantagem da abordagemØ Necessário nó bootstrapØ O líder do grupo pode ficar

sobrecarregado;


P2P: fluxo de consultas (query flooding)Ø Gnutella Ø Sem hierarquiaØ Mensagem joinØ Usa o nó bootstrap para

aprender sobre os outros

Ø Envia a “pergunta ouconsulta”para os vizinhos;

Ø Vizinhos reencaminham as mensagens;

Ø Se o par consultado possui o objeto, envia uma mensagem de volta para o par originador daconsulta;

join


P2P: mais sobre fluxo de consultas

PrósØ pares possuem

responsabilidadessemelhantes: não existem líderes de grupo;

Ø Extremamente descentralizado;

Ø Nenhum par manteminformações de diretório;

ContrasØ Tráfico excessivo de

consultasØ Raio da consulta: pode

não ser o suficientepara obter o conteúdo, quando este existir;

Ø Manutenção de umarede de cobertura;

Ø Necessário nóbootstrap


� Totalmente distribuído� Sem servidor central

� Protocolo de domínio público� Muitos clientes Gnutella implementando o protocolo

Rede de cobertura: gráfico� Aresta entre o par X e o Y se não há uma conexãoTCP

� Todos os pares ativos e arestas estão na rede desobreposição

� aresta não é um enlace físico� Um determinado par será tipicamente conectado a <10 vizinhos na rede de sobreposição

Query flooding: Gnutella


Gnutella: protocolo

� Mensagem de consulta(query) é enviada pelasconexões TCP existentes

� Os pares encaminhama mensagem de consulta

� QueryHit (encontro)é enviado pelo caminho reverso

Escalabilidade: flooding de alcance limitado


1.Para conectar o par X, ele precisa encontraralgum outro par na rede Gnutella: utiliza a listade pares candidatos

2.X seqüencialmente, tenta fazer conexão TCP com os pares da lista até estabelecer conexãocom Y

3.X envia mensagem de Ping para Y; Y encaminhaa mensagem de Ping.

4.Todos os pares que recebem a mensagem de Ping respondem com mensagens de Pong.

5.X recebe várias mensagens de Pong. Ele podeentão estabelecer conexões TCP adicionais.

Desconectando pares: veja o problema para trabalho de casa!

Gnutella: conectando pares


� Cada par é ou um líderde grupo ou estáatribuído a um líder de grupo

� Conexão TCP entre o par e seu líder de grupo

� Conexões TCP entrealguns pares de líderes de grupo

� O líder de grupoacompanha o conteúdoem todos os seus“discípulos”

Explorando heterogeneidade: KaZaA


� Cada arquivo possui um hash e um descritor� O cliente envia a consulta de palavra-chave para o seu líder de grupo

� O líder de grupo responde com os encontros: � Para cada encontro: metadata, hash, endereço IP

� Se o líder de grupo encaminha a consulta paraoutros líderes de grupo, eles respondem com osencontros

� O cliente então seleciona os arquivos paradownload� Requisições HTTP usando hash como identificador são

enviadas aos pares que contêm o arquivodesejado

KaZaA


� Limitações em uploads simultâneos

� Requisita enfileiramento

� Incentiva prioridades

� Realiza downloads em paralelo

Artifícios do KaZaA


Programação com sockets

API Sockets Ø apareceu no BSD4.1 UNIX

em 1981Ø são explicitamente criados,

usados e liberados por aplsØ paradigma cliente/servidorØ dois tipos de serviço de

transporte via API Socketsü datagrama não confiável ü fluxo de bytes, confiável

uma interface (uma “porta”), local ao

hospedeiro, criada por e pertencente à aplicação, e

controlado pelo SO, através da qual um

processo de aplicação pode tanto enviar como receber mensagens

para/de outro processo de aplicação

(remoto ou local)

socket

Meta: aprender a construir aplicações cliente/servidor que se comunicam usando sockets


Programação com sockets usando TCP

Socket: uma porta entre o processo de aplicação e um protocolo de transporte fim-a-fim (UDP ou TCP)

Serviço TCP: transferência confiável de bytes de um processo para outro

processo

TCP combuffers,variáveis

socket

controlado peloprogramador de

aplicação

controladopelo sistemaoperacional

estação ouservidor

processo

TCP combuffers,variáveis

socket

controlado peloprogramador deaplicação

controladopelo sistemaoperacional

estação ouservidor

internet


Cliente deve contactar servidorØ processo servidor deve antes

estar em execuçãoØ servidor deve antes ter

criado socket (porta) que aguarda contato do cliente

Cliente contacta servidor para:Ø criar socket TCP local ao

clienteØ especificar endereço IP,

número de porta do processo servidor

Ø Quando cliente cria socket: TCP do cliente estabelece conexão com TCP do servidor

Ø Quando contatado pelo cliente, o TCP do servidor cria socket novopara que o processo servidor possa se comunicar com o cliente

ü permite que o servidor converse com múltiplos clientes

TCP provê transferência confiável, ordenada de bytes

(“pipe”) entre cliente e servidor

ponto de vista da aplicação

Programação com sockets usando TCP


Comunicação entre sockets


Exemplo de aplicação cliente-servidor

Ø cliente lê linha da entrada padrão (fluxo doUsuário), envia para servidor via socket(fluxo paraServidor)

Ø servidor lê linha do socketØ servidor converte linha para

letras maiúsculas, devolve para o cliente

Ø cliente lê linha modificada do socket (fluxo doServidor), imprime-a d

o U

suário

para rede da rede

para

Serv

idor

doU

suário

teclado monitor

Process

clientSocket

TCPsocket

fluxo de entrada: seqüência de bytespara dentro do processofluxo de saída:

seqüência de bytes para fora do processo

processocliente

TCP socketcliente


Interações cliente/servidor usando o TCP

Servidor (executa em nomeHosp)




cria socket,porta=x, para

receber pedido:socketRecepção =

ServerSocket ()






ServerSocket ()

aguarda chegada de pedido de conexãosocketConexão =socketRecepção.accept()






ServerSocket ()


Cliente






ServerSocket ()


Cliente

cria socket,abre conexão a nomeHosp, porta=xsocketCliente =

Socket()






ServerSocket ()


Cliente


Socket()

TCP setup da conexão






ServerSocket ()


Cliente


Socket()


Envia pedido usandosocketCliente






ServerSocket ()


Cliente


Socket()


Envia pedido usandosocketClientelê pedido de

socketConexão

escreve resposta para socketConexão






ServerSocket ()


Cliente


Socket()



socketConexão


fechasocketConexão

lê resposta desocketCliente

fechasocketCliente


socketConexão




Exemplo: cliente Java (TCP)

import java.io.*;

import java.net.*;

class ClienteTCP {

public static void main(String argv[]) throws Exception

{

String frase;

String fraseModificada;

BufferedReader doUsuario =

new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

Socket socketCliente = new Socket(”nomeHosp", 6789);

DataOutputStream paraServidor =

new DataOutputStream(socketCliente.getOutputStream());

Criafluxo de entrada

Criasocket de cliente,

conexão ao servidorCria

fluxo de saídaligado ao socket


Exemplo: cliente Java (TCP), cont.

BufferedReader doServidor =

new BufferedReader(new

InputStreamReader(socketCliente.getInputStream()));

frase = doUsuario.readLine();

paraServidor.writeBytes(frase + '\n');

fraseModificada = doServidor.readLine();

System.out.println(”Do Servidor: " + fraseModificada);

socketCliente.close();

}

}

Criafluxo de entradaligado ao socket

Envia linhaao servidor

Lê linhado servidor


Exemplo: servidor Java (TCP)import java.io.*;

import java.net.*;

class servidorTCP {


{

String fraseCliente; StringfFraseMaiusculas;

ServerSocket socketRecepcao = new ServerSocket(6789);

while(true) {

Socket socketConexao = socketRecepcao.accept();

BufferedReader doCliente =

new BufferedReader(newInputStreamReader(socketConexao.getInputStream()));

Cria socketpara recepçãona porta 6789

Aguarda, no socketpara recepção, o

contato do cliente

Cria fluxo deentrada, ligado

ao socket


Exemplo: servidor Java (TCP), cont

DataOutputStream paraCliente =

new DataOutputStream(socketConexão.getOutputStream());

fraseCliente= doCliente.readLine();

fraseEmMaiusculas= fraseCliente.toUpperCase() + '\n';

paraClient.writeBytes(fraseEmMaiusculas);

}

}

}

Lê linhado socket

Cria fluxode saída, ligado

ao socket

Escreve linhaao socket

Final do laço while,volta ao início e aguardaconexão de outro cliente


Programação com sockets usando UDP

UDP: não tem “conexão” entre cliente e servidor

Ø não tem “handshaking”Ø remetente coloca

explicitamente endereço IP e porta do destino

Ø servidor deve extrair endereço IP, porta do remetente do datagramarecebido

UDP: dados transmitidos podem ser recebidos fora de ordem, ou perdidos

UDP provê transferência não confiável de grupos de bytes (“datagramas”) entre cliente e servidor

ponto de vista da aplicação


Interações cliente/servidor usando o UDP






pedido que chega:socketServidor =DatagramSocket()

lê pedido dosocketServidor







cria socket,

socketCliente =DatagramSocket()

Cliente

cria, endereça (nomeHosp, porta=x,

envia pedido em datagramausando socketCliente







cria socket,


Cliente



lê resposa dosocketCliente







cria socket,


Cliente




escreve resposta ao socketServidorespecificando endereçoIP, número de porta do cliente







cria socket,


Cliente




escreve resposta ao socketServidorespecificando endereçoIP, número de porta do cliente fecha

socketCliente


cria, endereça (nomeHosp



escreve resposta ao socketServidorespecificando endereçoIP, número de porta do cliente


Cliente UDP


Exemplo: cliente Java (UDP)

envia

Packet

para rede da rede

recebeP

acket

doU

suário

teclado monitor

Process

clientSocket

pacote

UDP

fluxode entrada

pacote

UDP

UDPsocket

Saída: envia pacote(TCP envia “byte stream”)

Entrada: recebepacote (TCP recebe“byte stream”)

processocliente

socket UDP cliente


Exemplo: cliente Java (UDP)

import java.io.*;

import java.net.*;

class clienteUDP {

public static void main(String args[]) throws Exception {

BufferedReader do Usuario=

new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

DatagramSocket socketCliente = new DatagramSocket();

InetAddress IPAddress = InetAddress.getByName(”nomeHosp");

byte[] sendData = new byte[1024];

byte[] receiveData = new byte[1024];

String frase = doUsuario.readLine();

sendData = frase.getBytes();

Criafluxo de entrada

Cria socket de cliente

Traduz nome de hospedeiro ao endereço IP usando DNS


Exemplo: cliente Java (UDP) cont.

DatagramPacket pacoteEnviado =

new DatagramPacket(dadosEnvio, dadosEnvio.length,

IPAddress, 9876);

socketCliente.send(pacoteEnviado);

DatagramPacket pacoteRecebido =

new DatagramPacket(dadosRecebidos, dadosRecebidos.length);

socketCliente.receive(pacoteRecebido);

String fraseModificada = new String(pacoteRecebido.getData());

System.out.println(”Do Servidor:" + fraseModificada);

socketCliente.close();

}

}

Cria datagrama com dados para enviar,

comprimento, endereço IP, porta

Envia datagramaao servidor

Lê datagramado servidor


Servidor UDP


Exemplo: servidor Java (UDP)

import java.io.*;

import java.net.*;

class servidorUDP {

public static void main(String args[]) throws Exception

{

DatagramSocket socketServidor = new DatagramSocket(9876);

byte[] dadosRecebidos = new byte[1024];

byte[] dadosEnviados = new byte[1024];

while(true)

{

DatagramPacket pacoteRecebido =

new DatagramPacket(dadosRecebidos, dadosRecebidos.length);

socketServidor.receive(pacoteRecebido);

Cria socketpara datagramas

na porta 9876

Aloca memória parareceber datagrama

Recebedatagrama


Exemplo: servidor Java (UDP), contString frase = new String(pacoteRecebido.getData());

InetAddress IPAddress = pacoteRecebido.getAddress();

int porta = pacoteRecebido.getPort();

String fraseEmMaiusculas = frase.toUpperCase();

dadosEnviados = fraseEmMaiusculas.getBytes();

DatagramPacket pacoteEnviado =

new DatagramPacket(dadosEnviados,

dadosEnviados.length, IPAddress, porta);

socketServidor.send(pacoteEnviado);

}

}

}

Obtém endereço IP, no. de portado remetente

Escrevedatagramano socket

Fim do laço while,volta ao início e aguardachegar outro datagrama

Cria datagrama p/enviar ao cliente


Servidor Web Simples

Ø Funções do servidor Web:ü Trata apenas um pedido HTTP por vezü Aceita e examina o pedido HTTPü Recupera o arquivo pedido do sistema de arquivos do servidor

ü Cria uma mensagem de resposta HTTP consistindo do arquivo solicitado precedido por linhas de cabeçalho

ü Envia a resposta diretamente ao clienteü Depois de criado o servidor, pode-se requisitarum arquivo utilizando um browser;


Servidor Web Simplesimport java.io.*;

import java.net.*;

import java.util.*;

class WebServer {


{

String requestMessageLine;

String fileName;

ServerSocket listenSocket = new ServerSocket(6789);

Socket connectionSocket = listenSocket.accept();

BufferedReader inFromClient =new BufferedReader(new InputStreamReader(

connectionSocket.getInputStream()));

DataOutputStream outToClient =new DataOutputStream(

connectionSocket.getOutputStream());

Contém a classe StringTokenizer que éusada para examinar

o pedido

Aguarda conexãodo cliente

Primeira linha da mensagemde pedido HTTP e

Nome do arquivo solicitado

Cria fluxo de Entrada

Cria fluxo de Saída


Servidor Web Simples, cont

requestMessageLine = inFromClient.readLine();

StringTokenizer tokenizedLine =

new StringTokenizer(requestMessageLine);

if (tokenizedLine.nextToken().equals("GET")){fileName = tokenizedLine.nextToken();

if (fileName.startsWith("/") == true )

fileName = fileName.substring(1);

File file = new File(fileName);

int numOfBytes = (int) file.length();

FileInputStream inFile = new FileInputStream (

fileName);

byte[] fileInBytes = new byte[];

inFile.read(fileInBytes);

Lê a primeira linha dopedido HTTP que deveriater o seguinte formato:

GET file_name HTTP/1.0

Examina a primeira linha da mensagem para extrair

o nome do arquivo

Associa o fluxo inFile

ao arquivo fileName

Determina o tamanho doarquivo e constrói um vetorde bytes do mesmo tamanho


Servidor Web Simples, cont

outToClient.writeBytes(

"HTTP/1.0 200 Document Follows\r\n");

if (fileName.endsWith(".jpg"))

outToClient.writeBytes("Content-Type: image/jpeg\r\n");

if (fileName.endsWith(".gif"))

outToClient.writeBytes("Content-Type:

image/gif\r\n");outToClient.writeBytes("Content-Length: " + numOfBytes +

"\r\n");

outToClient.writeBytes("\r\n");

outToClient.write(fileInBytes, 0, numOfBytes);

connectionSocket.close();

}

else System.out.println("Bad Request Message");}

}

Transmissão do cabeçalho da resposta

HTTP.

Inicia a construção damensagem de resposta


Programação de Sockets: referências

Tutorial sobre linguagem C (audio/slides):Ø “Unix Network Programming” (J. Kurose),http://manic.cs.umass.edu.

Tutoriais sobre Java:Ø “Socket Programming in Java: a tutorial,”

http://www.javaworld.com/javaworld/jw-12-1996/jw-12-sockets.html


Capítulo 2: Resumo

Ø Requisitos do serviço de aplicação:

ü confiabilidade, banda, retardo

Ø paradigma cliente-servidor Ø modelo de serviço do

transporte ü orientado a conexão,

confiável da Internet: TCPü não confiável, datagramas:

UDP

Terminamos nosso estudo de aplicações de rede!Ø Protocolos específicos:

ü httpü ftpü smtp, pop3, imapü dns

Ø programação c/ socketsü implementação

cliente/servidorü usando sockets tcp, udp

Ø Distribuição de conteúdo:ü cachesü P2P


Capítulo 2: Resumo

Ø troca típica de mensagens pedido/resposta:

ü cliente solicita info ou serviçoü servidor responde com dados,

código de statusØ formatos de mensagens:

ü cabeçalhos: campos com infosobre dados (metadados)

ü dados: info sendo comunicada

Mais importante: aprendemos sobre protocolos

Ø msgs de controle X dadosü na banda, fora da banda

Ø centralizado X descentralizado Ø s/ estado X c/ estadoØ transferência de msgs

confiável X não confiável Ø “complexidade na borda da

rede”Ø segurança: autenticação

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Capítulo 2: Camada de Aplicaçãonfonseca/arquivos/old-daniel/... · 2018. 2. 23. · 2: Camada deAplicação 3 Aplicações e protocolos da camada de aplicação Aplicação: processos