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Fundamentos de Redes Prof. Juliana Fernandes Camapum 2a: Camada de Aplicação 1.

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1 Fundamentos de Redes Prof. Juliana Fernandes Camapum 2a: Camada de Aplicação 1

2 2 Capítulo 2: Camada de Aplicação Metas do capítulo: r aspectos conceituais e de implementação de protocolos de aplicação em redes m modelos de serviço da camada de transporte m Arquitetura cliente- servidor m Arquitetura peer-to- peer (P2P) r aprenda sobre protocolos através do estudo de protocolos populares da camada de aplicação: m HTTP m FTP m SMTP/ POP3/ IMAP m DNS

3 2a: Camada de Aplicação 3 Capítulo 2: Roteiro r 2.1 Princípios dos protocolos da camada de aplicação r 2.2 A Web e o HTTP r 2.3 Transferência de Arquivo (File Transfer) m FTP r 2.4 Correio Eletrônico m SMTP, POP3, IMAP r 2.5 DNS: serviço de diretório da Internet r 2.6 Compartilhamento de arquivos P2P

4 2a: Camada de Aplicação 4 Algumas aplicações de rede r r Web r Instant messaging r Login remoto r Compartilhamento de arquivos P2P r Jogos de rede multi- usuários r Vídeo-clipes armazenados r Voz sobre IP r Vídeo conferência em tempo real r Computação paralela em larga escala r ?

5 2a: Camada de Aplicação 5 Criando uma aplicação de rede São programas que m Executam em diferentes sistemas finais m Comunicam-se através da rede m Ex., Web: servidor Web (Apache, Microsoft) envia página Web (documento HTML) requisitada pelo navegador (browser-Internet Explorer) através de uma troca de mensagens (HTTP) São programas não relacionados ao núcleo da rede m Dispositivos do núcleo da rede não executam aplicações de usuários Aplicações nos sistemas finais permite rápido desenvolvimento e disseminação aplicação transporte rede enlace física aplicação transporte rede enlace física aplicação transporte rede enlace física

6 2a: Camada de Aplicação 6 Arquiteturas das aplicações r Cliente-servidor r Peer-to-peer (P2P) r Híbrido de cliente-servidor e P2P

7 2a: Camada de Aplicação 7 Arquitetura cliente-servidor Servidor: r Sempre ligado r Endereço IP permanente r Provê serviços pedidos pelo cliente r Escalabilidade com server farms - conjunto de servidores que formam um servidor virtual único – infra-estrutura intensa (Google,Amazon,YouTube, YahooMail) Cliente: r Comunica-se com o servidor (fala primeiro) r Pede serviços ao servidor r Pode estar conectado intermitentemente r Pode ter endereços IP dinâmicos r Não se comunica diretamente com outros clientes

8 2a: Camada de Aplicação 8 Arquitetura P2P pura r Não há servidor sempre ligado r Sistemas finais arbitrários se comunicam diretamente chamados pares (peers) r Não passam por servidores dedicados, são controlados por usuários r Pares estão conectados intermitentemente e mudam endereços IP r Exemplo: BitTorrent (distribuição arquivos), eMule (compartilhamento arquivos), Skype (telefonia) Alta escalabilidade Porém, difícil de gerenciar

9 2a: Camada de Aplicação 9 Híbrido de cliente-servidor e P2P Napster (extinta) m Transferência de arquivos P2P m Busca de arquivos centralizada: Pares registram conteúdo no servidor central Pares consultam o mesmo servidor central para localizar conteúdo Mensagem instantânea - Instant messaging m Conversa entre dois usuários é P2P m Localização e detecção de presença centralizadas: Usuários registram o seu endereço IP junto ao servidor central quando ficam online Usuários consultam o servidor central para encontrar endereços IP dos outros usuários

10 2a: Camada de Aplicação 10 Processos em comunicação Processo: programa que é executado em um hospedeiro r processos no mesmo hospedeiro se comunicam usando comunicação entre processos definida pelo sistema operacional (SO) r processos em hospedeiros distintos se comunicam por protocolo da camada de aplicação, trocando mensagens através da rede r Processo servidor: processo que espera para ser contactado r Processo cliente: processo que inicia a comunicação m Faz a interface com o usuário acima e com a rede abaixo m implementa protocolos nível de aplicação m Ex. Web: browser Nota: aplicações com arquiteturas P2P possuem processos clientes e processos servidores

11 2a: Camada de Aplicação 11 Sockets (Portas) r Os processos enviam/ recebem mensagens para/dos seus sockets r Um socket é análogo a uma porta m Processo transmissor envia a mensagem através da sua porta m O processo transmissor assume a existência da camada de transporte no outro lado da sua porta m A camada de transporte faz com que a mensagem chegue à porta do processo receptor processo TCP com buffers, variáveis socket Cliente processo TCP com buffers, variáveis socket Servidor Internet controlado pelo SO controlado pelo desenvolvedor da aplicação (Browser) r API – Interface de programação de aplicação – interface entre a aplicação e a camada de transporte: (1) escolha do protocolo de transporte; (2) habilidade para fixar alguns parâmetros (ex. tamanho máximo do buffer e do segmento)

12 2a: Camada de Aplicação 12 Endereçando os processos r Para que um processo receba mensagens, ele deve possuir um identificador r Cada host possui um endereço IP único de 32 bits r P: o endereço IP do host no qual o processo está sendo executado é suficiente para identificar o processo? r Resposta: Não, muitos processos podem estar executando no mesmo host r O identificador inclui tanto o endereço IP quanto os números das portas associadas com o processo no host. r Exemplo de números de portas: m Servidor HTTP: porta 80 m Servidor de Correio: porta 25 r Mais sobre isto posteriormente.

13 2a: Camada de Aplicação 13 Os protocolos da camada de aplicação definem r Tipos de mensagens trocadas, ex. mensagens de pedido e resposta r Sintaxe dos tipos das mensagens: campos presentes nas mensagens e como são identificados r Semântica dos campos, i.e., significado da informação nos campos r Regras para quando os processos enviam e respondem às mensagens Protocolos de domínio público: r definidos em RFCs r Permitem a interoperação r ex, HTTP e SMTP Protocolos proprietários: r Ex., KaZaA, Skype

14 2a: Camada de Aplicação 14 De que serviço de transporte uma aplicação precisa? Perda de dados r algumas aplicações (p.ex. áudio) podem tolerar algumas perdas r outras (p.ex., transf. de arquivos, telnet) requerem transferência 100% confiável Temporização r algumas aplicações (p.ex., telefonia Internet, jogos interativos) requerem baixo retardo para serem viáveis Largura de banda r algumas aplicações (p.ex., multimídia) requerem quantia mínima de banda para serem viáveis r outras aplicações (apls elásticas) conseguem usar qualquer quantia de banda disponível Segurança r Criptografar os dados para garantir confidenciabilidade r Autenticidade r TCP-enhanced with SSL (Capt. 8) SSL = Secure Socket Layer

15 2a: Camada de Aplicação 15 Requisitos do serviço de transporte de aplicações comuns Aplicação transferência de arqs correio documentos WWW áudio/vídeo de tempo real videoconferência áudio/vídeo gravado jogos interativos Mensagem instantânea Perdas sem perdas tolerante sem perdas Banda elástica áudio: 5Kb-1Mb vídeo:10Kb-5Mb como anterior > alguns Kbps elástica Sensibilidade temporal não sim, 100s mseg sim, alguns segs sim, 100s mseg sim e não A Internet de hoje ainda não provê garantia de Banda e Sensibilidade Temporal

16 2a: Camada de Aplicação 16 Serviços providos por protocolos de transporte Internet Serviço TCP: r Orientado à conexão: inicialização requerida entre cliente e servidor r transporte confiável entre processos remetente e receptor r controle de fluxo: remetente não vai afogar receptor r controle de congestionamento: estrangular remetente quando a rede estiver carregada r não provê: garantias temporais ou de banda mínima Serviço UDP: r transferência de dados não confiável entre processos remetente e receptor r não provê: estabelecimento da conexão, confiabilidade, controle de fluxo, controle de congestionamento, garantias temporais ou de banda mínima r Protocolo leve P: Qual é o interesse em ter um UDP?

17 2a: Camada de Aplicação 17 Aplicações Internet: seus protocolos e seus protocolos de transporte Aplicação correio eletrônico acesso terminal remoto Web transferência de arquivos streaming multimídia telefonia Internet Protocolo da camada de apl SMTP [RFC 2821] telnet [RFC 854] HTTP [RFC 2616] FTP [RFC 959] HTTP(ex. YouTube), RTP SIP, RTP, ou Proprietário (Skype) Protocolo de transporte usado TCP TCP ou UDP tipicamente UDP

18 2a: Camada de Aplicação 18 Capítulo 2: Roteiro r 2.1 Princípios dos protocolos da camada de aplicação r 2.2 Web e HTTP r 2.3 FTP r 2.4 Correio Eletrônico m SMTP, POP3, IMAP r 2.5 DNS r 2.6 Compartilhamento de arquivos P2P

19 2a: Camada de Aplicação 19 Web e HTTP r Páginas Web consistem de objetos r Objeto pode ser um arquivo HTML, uma imagem JPEG, um vídeo clipe, um arquivo de áudio,… r Páginas Web consistem de um arquivo HTML base que inclui vários objetos referenciados r Cada objeto é endereçável por uma URL r Exemplo de URL: nome do hospedeiro servidor nome do caminho URL = Uniform Resource Locator

20 2a: Camada de Aplicação 20 Protocolo HTTP HTTP: HyperText Transfer Protocol – protocolo de transferência de hipertexto r protocolo da camada de aplicação da Web r arquitetura cliente/servidor m cliente: browser que pede, recebe, mostra objetos Web m servidor: servidor Web envia objetos em resposta a pedidos r HTTP 1.0: RFC 1945 r HTTP 1.1: RFC 2068 PC executa Explorer Servidor rodando um servidor Web (ex. UnB) Mac executa Navigator pedido http resposta http

21 2a: Camada de Aplicação 21 Mais sobre o protocolo HTTP Usa serviço de transporte TCP: r cliente inicia conexão TCP (cria socket) ao servidor, porta 80 r servidor aceita conexão TCP do cliente r mensagens HTTP (mensagens do protocolo da camada de apl) trocadas entre browser (cliente HTTP) e servidor Web (servidor HTTP) r encerra conexão TCP HTTP é sem estado r servidor não mantém informação sobre pedidos anteriores do cliente Protocolos que mantêm estado são complexos! r história passada (estado) tem que ser guardada r Caso caia servidor/cliente, suas visões do estado podem ser inconsistentes, devem ser reconciliadas Nota

22 2a: Camada de Aplicação 22 Conexões HTTP HTTP não persistente r No máximo um objeto é enviado numa conexão TCP r HTTP/1.0 usa o HTTP não persistente HTTP persistente r Múltiplos objetos podem ser enviados sobre uma única conexão TCP entre cliente e servidor r HTTP/1.1 usa conexões persistentes no seu modo default

23 2a: Camada de Aplicação 23 Exemplo de HTTP não persistente Supomos que usuário digita a URL 1a. Cliente http inicia conexão TCP a servidor http (processo) n a Porta 80 padrão para servidor http. 2. cliente http envia mensagem de pedido de http (contendo URL incluindo /algumDepartamento /index.html) através do socket da conexão TCP 1b. servidor http no hospedeiro espera por conexão TCP na porta 80. aceita conexão, avisando ao cliente 3. servidor http recebe mensagem de pedido, formula mensagem de resposta contendo objeto solicitado ( algumDepartmento /index.html ), envia mensagem via socket tempo (contém texto, referências a 10 imagens jpeg)

24 2a: Camada de Aplicação 24 Exemplo de HTTP não persistente (cont.) 5. cliente http recebe mensagem de resposta contendo arquivo html, mostra html. Analisando arquivo html, encontra 10 objetos jpeg referenciados 6. Passos 1 a 5 repetidos para cada um dos 10 objetos jpeg 4. servidor http encerra conexão TCP. tempo

25 2a: Camada de Aplicação 25 Modelagem do tempo de resposta Definição de RTT (Round Trip Time): intervalo de tempo entre a ida e a volta de um pequeno pacote entre um cliente e um servidor Tempo de resposta: r um RTT para iniciar a conexão TCP r um RTT para o pedido HTTP e o retorno dos primeiros bytes da resposta HTTP r tempo de transmissão do arquivo total = 2RTT+tempo de transmissão tempo para transmitir o arquivo Inicia a conexão TCP RTT solicita arquivo RTT arquivo recebido tempo

26 2a: Camada de Aplicação 26 HTTP com conexão persistente Problemas com o HTTP não persistente: r requer 2 RTTs para cada objeto r SO aloca recursos do host para cada conexão TCP r os browser freqüentemente abrem conexões TCP paralelas para recuperar os objetos referenciados HTTP persistente r o servidor deixa a conexão aberta após enviar a resposta r mensagens HTTP seguintes entre o mesmo cliente/servidor são enviadas nesta conexão Persistente sem pipelining (paralelismo): r o cliente envia um novo pedido apenas quando a resposta anterior tiver sido recebida r um RTT para cada objeto referenciado Persistente com pipelining r default no HTTP/1.1 r o cliente envia os pedidos logo que encontra um objeto referenciado r pode ser necessário apenas um RTT para todos os objetos referenciados

27 2a: Camada de Aplicação 27 Formato de mensagem HTTP: pedido r Dois tipos de mensagem HTTP: pedido, resposta r mensagem de pedido HTTP: m ASCII (formato legível por pessoas) GET /somedir/page.html HTTP/1.0 Host: User-agent: Mozilla/4.0 Connection: close Accept-language:fr (carriage return (CR), line feed(LF) adicionais) linha de requisição (comandos GET, POST, HEAD, PUT, DELETE) linhas do cabeçalho Carriage return e line feed, linha em branco, indicam fim de mensagem ASC II - American Standard Code for Information Interchange II 256 caracteres codificados em 8 bits

28 2a: Camada de Aplicação 28 Mensagem de pedido HTTP: formato geral Linhas do Cabeçalho Linha de requisição Linha em branco Corpo da mensagem

29 2a: Camada de Aplicação 29 Tipos de métodos HTTP/1.0 r GET m Usuário requisita um objeto r POST m Usuário preenche formulário (colocado no corpo da mensagem) r HEAD m Pede para o servidor não enviar o objeto requerido junto com a resposta (usado p/ depuração) HTTP/1.1 r GET, POST, HEAD r PUT m Upload de arquivo contido no corpo da mensagem para o caminho especificado no campo URL r DELETE m Usuário exclui do servidor Web arquivo especificado no campo URL

30 2a: Camada de Aplicação 30 Enviando conteúdo de formulário Método POST : r Conteúdo é enviado para o servidor no corpo da mensagem Método GET: r Conteúdo é enviado para o servidor no campo URL: Exemplo: preencher formulário usando método GET - formulário possui dois campos de entrada preenchidos com monkeys e banana

31 2a: Camada de Aplicação 31 Formato de mensagem HTTP: resposta HTTP/ OK Connection close Date: Thu, 06 Aug :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 estado (protocolo, código de estado, frase de estado) linhas de cabeçalho dados, p.ex., arquivo html solicitado Quando o objeto foi criado ou modificado Número de bytes do objeto

32 2a: Camada de Aplicação 32 Códigos de estado da resposta HTTP 200 OK m sucesso, objeto pedido segue mais adiante nesta mensagem 301 Moved Permanently m objeto pedido mudou de lugar, nova localização especificado mais adiante nesta mensagem (Location:) 400 Bad Request m mensagem de pedido não entendida pelo servidor 404 Not Found m documento pedido não se encontra neste servidor 505 HTTP Version Not Supported m versão de http do pedido não usada por este servidor Na primeira linha da mensagem de resposta servidor->cliente. Alguns códigos típicos:

33 2a: Camada de Aplicação 33 Cookies: manutenção do estado da conexão Muitos dos principais sites Web usam cookies Quatro componentes: 1. linha de cabeçalho do cookie na mensagem de resposta HTTP Set-cookie: linha de cabeçalho do cookie na mensagem de pedido HTTP Cookie: arquivo do cookie mantido no host do usuário e gerenciado pelo browser do usuário 4. Banco de Dados (BD) de apoio no site Web Exemplo: m Suzana acessa a Internet sempre do mesmo PC m Ela visita um site específico de comércio eletrônico pela primeira vez m Quando os pedidos iniciais HTTP chegam no site, o site cria uma ID (ex. 1678) única e cria uma entrada para a ID no Banco de Dados de apoio São textos que podem ser armazenados no disco rígido com dados do usuário. Permitem que sites identifiquem e monitorem os seus usuários.

34 2a: Camada de Aplicação 34 Cookies: manutenção do estado (cont.) cliente servidor msg usual pedido http resposta usual http + Set-cookie: 1678 msg usual pedido http cookie: 1678 resposta usual http msg usual pedido http cookie: 1678 resposta usual http ação específica do cookie ação específica do cookie servidor cria a ID 1678 para o usuário entrada no BD de apoio acesso arquivo de Cookies amazon: 1678 ebay: 8734 arquivo de Cookies Host - ID ebay: 8734 arquivo de Cookies amazon: 1678 ebay: 8734 uma semana depois:

35 2a: Camada de Aplicação 35 Cookies (continuação) O que os cookies podem fazer: r Autorização após armazenamento do registro da pessoa r Registro da lista de compras no Ecommerce r Sugestões -recomendar produtos r estado da sessão do usuário (Web ) – identificação do usuário r Eles armazenam coisas que você acessou, sites que você viu Cookies e privacidade: r cookies permitem que os sites aprendam muito sobre você r você pode fornecer nome e para os sites r mecanismos de busca usam redirecionamento e cookies para aprender ainda mais sobre você r agências de propaganda obtêm perfil a partir dos sites visitados e oferecem produtos perturbando os usuários (ex. DoubleClick) nota

36 2a: Camada de Aplicação 36 Cache Web (servidor proxy) r usuário configura browser: acessos Web via proxy (representante) r cliente envia todos pedidos HTTP ao proxy m se objeto está no cache, este o devolve imediatamente na resposta HTTP m senão, solicita objeto do servidor de origem, depois devolve resposta HTTP ao cliente Meta: atender pedido do cliente sem envolver servidor de origem cliente Servidor proxy cliente pedido http resposta http pedido http resposta http Servidor de origem

37 2a: Camada de Aplicação 37 Mais sobre Caches Web r Cache atua tanto como cliente quanto como servidor r Tipicamente o cache é instalado por um ISP (universidade, empresa, ISP residencial) Para que fazer cache Web? r Redução do tempo de resposta para os pedidos do cliente r Redução do tráfego no canal de acesso de uma instituição r A Internet cheia de caches permitem que provedores de conteúdo pobres efetivamente forneçam conteúdo!

38 2a: Camada de Aplicação 38 Exemplo de cache (1) Hipóteses r Tamanho médio dos objetos = 100k bits r Taxa média de solicitações dos browsers de uma instituição para os servidores originais = 15/seg r Atraso do roteador institucional para qualquer servidor origem e de volta ao roteador = 2seg Conseqüências r Utilização da LAN = (100kx15)bps/10Mbps=15% r Utilização do canal de acesso = (100kx15)bps/1,5Mbps=100% r Atraso total = atraso da Internet + atraso de acesso + atraso na LAN = 2 seg + minutos + milisegundos Servidores de origem Internet pública rede da instituição LAN 10 Mbps enlace de acesso 1,5 Mbps

39 2a: Camada de Aplicação 39 Exemplo de cache (2) Solução em potencial r Aumento da largura de banda do canal de acesso para, por exemplo, 10 Mbps Conseqüências r Utilização da LAN = 15% r Utilização do canal de acesso = 15% r Atraso total = atraso da Internet + atraso de acesso + atraso na LAN = 2 seg + msegs + msegs r Freqüentemente esta é uma ampliação cara Servidores de origem Internet pública rede da instituição LAN 10 Mbps enlace de acesso 10 Mbps

40 2a: Camada de Aplicação 40 Exemplo de cache (3) Instale uma cache r Assuma que a taxa de acerto seja de 0,4 Conseqüências r 40% dos pedidos serão atendidos quase que imediatamente r 60% dos pedidos serão servidos pelos servidores de origem r Utilização do canal de acesso é reduzido para 60%, resultando em atrasos desprezíveis (ex. 0,01seg) r Atraso total = atraso da Internet + atraso de acesso + atraso na LAN = 0,6x2 seg + 0,6x0,01 segs + 0,4x(0,01seg) < 1,3 segs Servidores de origem Internet pública rede da instituição LAN 10 Mbps enlace de acesso 1,5 Mbps cache institucional

41 2a: Camada de Aplicação 41 GET condicional r Meta: não enviar objeto se cliente já tem (no cache) versão atual r cache: especifica data da cópia no cache no pedido http If-modified-since: r servidor: resposta não contém objeto se cópia no cache é atual: HTTP/ Not Modified cache Servidor de origem msg de pedido http If-modified-since: resposta http HTTP/ Not Modified objeto não modificado msg de pedido http If-modified-since: resposta http HTTP/ OK … objeto modificado

42 2a: Camada de Aplicação 42 Experimente você com HTTP (do lado cliente) 1. Use o analisador de rede Wireshark para observar as mensagens do protocolo HTTP trocadas entre cliente e servidor. Abre conexão TCP para a porta 80 (porta padrão do servidor http) a O pedido GET será enviado ao servidor http Examine a mensagem do pedido do cliente e resposta enviada pelo servidor HTTP! 1.Abrir o programa Wireshark e selecionar 1.Menu: Capture->Options (selecionar a sua interface de rede) – clique em ok 2.Menu: Capture->Start 2.Abrir o browser: digitar link -

43 Analisador de Rede Wireshark – Captura HTTP 2a: Camada de Aplicação 43

44 2a: Camada de Aplicação 44 Capítulo 2: Roteiro r 2.1 Princípios dos protocolos da camada de aplicação r 2.2 Web e HTTP r 2.3 FTP r 2.4 Correio Eletrônico m SMTP, POP3, IMAP r 2.5 DNS r 2.6 Compartilhamento de arquivos P2P

45 2a: Camada de Aplicação 45 FTP: o protocolo de transferência de arquivos r transferir arquivo de/para hospedeiro remoto r modelo cliente/servidor m cliente: lado que inicia transferência (pode ser de ou para o sistema remoto) m servidor: hospedeiro remoto r ftp: RFC 959 r servidor ftp: portas 20 e 21 transferência do arquivo FTP servidor Interface do usuário FTP cliente FTP sistema de arquivos local sistema de arquivos remoto usuário na estação

46 2a: Camada de Aplicação 46 FTP: conexões separadas p/ controle, dados r cliente FTP contata servidor FTP na porta 21, especificando o TCP como protocolo de transporte r O cliente obtém autorização através da conexão de controle r O cliente consulta o diretório remoto enviando comandos através da conexão de controle r Quando o servidor recebe um comando para a transferência de um arquivo, ele abre uma conexão de dados TCP para o cliente r Após a transmissão de um arquivo o servidor fecha a conexão r O servidor abre uma segunda conexão TCP para transferir outro arquivo r Conexão de controle: fora da faixa r Servidor FTP mantém o estado: diretório atual, autenticação anterior cliente FTP servidor FTP conexão de controle TCP, porta 21 conexão de dados TCP, porta 20

47 2a: Camada de Aplicação 47 FTP: comandos, respostas Comandos típicos: r enviados em texto ASCII pelo canal de controle USER nome PASS senha LIST devolve lista de arquivos no diretório atual RETR arquivo recupera (lê) arquivo remoto STOR arquivo armazena (escreve) arquivo no hospedeiro remoto Códigos de retorno típicos r código e frase de status (como para http) r 331 Username OK, password required r 125 data connection already open; transfer starting r 425 Cant open data connection r 452 Error writing file

48 Wireshark – Captura FTP 2a: Camada de Aplicação 48

49 2a: Camada de Aplicação 49 Capítulo 2: Roteiro r 2.1 Princípios dos protocolos da camada de aplicação r 2.2 Web e HTTP r 2.3 FTP r 2.4 Correio Eletrônico m SMTP, POP3, IMAP r 2.5 DNS r 2.6 Compartilhamento de arquivos P2P

50 2a: Camada de Aplicação 50 Correio Eletrônico Três grandes componentes: r Agentes dos usuários r Servidores de mensagens r Protocolo de transferência de mensagens - Simple Mail Transfer Protocol: SMTP Agente do Usuário r leitor de mensagens r compõe, edita, lê mensagens de correio r p.ex., Eudora, Outlook, elm, Netscape Messenger r mensagens enviadas e recebidas são armazenadas no servidor caixa de correio do usuário fila de mensagens de saída agente de usuário Servidor de mensagens agente de usuário SMTP agente de usuário Servidor de mensagens Servidor de mensagens

51 2a: Camada de Aplicação 51 Correio Eletrônico: servidores de correio Servidores de correio r caixa de mensagens contém mensagens que chegam (para serem lidas) para o usuário r fila de mensagens contém mensagens de saída (a serem enviadas) r protocolo SMTP (push- envio de mensagem) entre servidores de mensagens m cliente: servidor de envio de mensagens m servidor: receptor de mensagens servidor de mensagens agente de usuário SMTP agente de usuário Servidor de mensagens

52 2a: Camada de Aplicação 52 Correio Eletrônico: SMTP [RFC 2821] r usa TCP para o envio confiável de mensagens do correio do cliente ao servidor, porta 25 r transferência direta: servidor remetente (cliente) ao servidor receptor r três fases da transferência m handshaking (cumprimento) m envio das mensagens m término r interação comando/respostas m comandos: texto ASCII m respostas: código de status e frase explicativa r mensagens precisam ser em ASCII de 7-bits

53 2a: Camada de Aplicação 53 Cenário: Alice envia mensagem para Bob 1) Alice compõe uma mensagem para 2) Alice envia a mensagem para o seu servidor de mensagens; a mensagem é colocada na fila 3) O lado cliente do SMTP abre uma conexão TCP com o servidor de mensagens de Bob 4) Caso consiga conexão, o cliente SMTP envia a mensagem de Alice através da conexão TCP 5) O servidor de mensagens de Bob coloca a mensagem na caixa de de Bob 6) Bob usa o seu Agente de Usuário para ler a mensagem user agent mail server mail server user agent Cliente SMTP Servidor SMTP SMTP

54 2a: Camada de Aplicação 54 Interação SMTP típica S: 220 doces.br C: HELO consumidor.br S: 250 Hello consumidor.br, pleased to meet you C: MAIL FROM: S: 250 Sender ok C: RCPT TO: S: 250 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 S: servidor (recebe msg correio) C: cliente (envia msg correio) Cliente – 5 comandos: HELO, MAIL FROM, RCPT TO, DATA, QUIT Serviror – respostas: código e explicações(opcionais)

55 2a: Camada de Aplicação 55 SMTP: resumo r SMTP usa conexões persistentes r SMTP requer que a mensagem (cabeçalho e corpo) seja em ASCII de 7-bits r Por exemplo: uma imagem deve ser convertida para ASCII antes de ser enviada – receptor deve decodificar servidor SMTP usa CRLF.CRLF para reconhecer o final da mensagem Comparação com HTTP r HTTP: pull (cliente puxa objeto do servidor) r SMTP: push (cliente empurra mensagem para servidor) r ambos têm interação comando/resposta, códigos de status em ASCII r HTTP: cada objeto é encapsulado em sua própria mensagem de resposta r SMTP: múltiplos objetos podem ser enviados numa única mensagem CR- Carriage return LF- Line Feed

56 2a: Camada de Aplicação 56 Formato de uma mensagem SMTP: protocolo para trocar mensagens RFC 822: padrão para formato de mensagem de texto: r linhas de cabeçalho, p.ex., m To: m From: m Subject: diferentes dos comandos de smtp! r corpo m a mensagem, somente de caracteres ASCII cabeçalho corpo linha em branco

57 Formato de mensagem: extensões multimídia r SMTP somente pode enviar mensagens no formato ASCII de 7 bits r MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions) m Extensão do para multimídia RFC 2045, 2056 m Permite dados que não são ASCII m Linhas adicionais no cabeçalho da mensagem para declarar o tipo do conteúdo MIME m Não é um protocolo de e não pode substituir o SMTP, apenas é uma extensão do SMTP 2a: Camada de Aplicação 57

58 Formato de mensagem: extensões multimídia r MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions) m Extensão do para multimídia RFC 2045, a: Camada de Aplicação 58 From: To: Subject: Imagem de uma bela torta MIME-Version: 1.0 Content-Transfer-Encoding: base64 Content-Type: image/jpeg base64 encoded data base64 encoded data Dados multimídia tipo, subtipo, parâmetros método usado para codificar dados versão MIME Dados codificados

59 2a: Camada de Aplicação 59 Tipos MIME Content-Type: tipo/subtipo; parâmetros Text subtipos exemplos: plain, html r charset=iso , ascii Image subtipos exemplos : jpeg, gif Video subtipos exemplos : mpeg, quicktime Audio subtipo exemplo : 32k adpcm (codificação 32 kbps) Application r outros dados que precisam ser processados por um leitor para serem visualizados subtipo exemplo : msword

60 2a: Camada de Aplicação 60 Tipo Multiparte From: To: Subject: Picture of yummy crepe. MIME-Version: 1.0 Content-Type: multipart/mixed; boundary= Content-Transfer-Encoding: quoted-printable Content-Type: text/plain Dear Bob, Please find a picture of a crepe Content-Transfer-Encoding: base64 Content-Type: image/jpeg base64 encoded data base64 encoded data

61 2a: Camada de Aplicação 61 Protocolos de acesso ao r SMTP: entrega/armazenamento para o servidor receptor r protocolo de acesso ao recupera mensagem do servidor m POP: Post Office Protocol [RFC 1939] autorização (agente servidor) e transferência m IMAP: Internet Mail Access Protocol [RFC 1730] mais comandos (mais complexo) manuseio de msgs armazenadas no servidor (cria pastas e transfere msgs de uma pasta para outra, recupera parte de uma mensagem MIME multiparte) m HTTP: Hotmail, Yahoo! Mail, Webmail, etc. servidor de do remetente SMTP POP3 ou IMAP servidor de do receptor agente de usuário Protocolo de acesso

62 2a: Camada de Aplicação 62 Protocolo POP3 fase de autorização r comandos do cliente: user: declara nome pass: senha r servidor responde m +OK -ERR fase de transferência, cliente: list: lista números das msgs retr: recupera msg por número dele: apaga msg r quit C: list S: S: S:. C: retr 1 S: S:. C: dele 1 C: retr 2 S: 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 Conexão na porta 110 Baixa s para máquina atual

63 2a: Camada de Aplicação 63 POP3 e IMAP Mais sobre o POP3 r O exemplo anterior usa o modo download e delete. r Bob não pode reler as mensagens se mudar de cliente rDownload-e- mantenha: copia as mensagens em clientes diferentes r POP3 não mantém estado entre conexões IMAP r Mantém todas as mensagens num único lugar: o servidor r Permite ao usuário organizar as mensagens em pastas r O IMAP mantém o estado do usuário entre sessões: m nomes das pastas e mapeamentos entre as IDs das mensagens e o nome da pasta


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