Giao thức tầng ứng dụng Application Layer

¾ FTP server chấp nhận, liên kết điều khiển control connection được thiết lập.. ¾ Khi server nhận được lệnh truyền tệp, nó mở liên kết dữ liệu data connection tới client, tệp được truyền

Trang 1

Chương 2 (tiếp).

Giao thức tầng ứng dụng (application layer)

Đặng Xuân Hà

F.I.T, HAU1

http://www.hau1.edu.vn/it/dxha

Chapter 2 The Application Layer 2

1-6/2006

Ch2 The Application Layer

2.1 Một số khái niệm và nguyên tắc.

2.2 Web & Hyper Text Transfer Protocol.

2.3 Web design and HTTP, Web programming.

2.4 File Transfer Protocol.

2.5 Electronic Mail Protocols.

2.6 Domain Name System.

2.4 FTP - File Transfer Protocol

Truyền/tải tệp (to/from remote host).

Client/server model

Client: đưa ra yêu cầu truyền tải

Server = remote host

FTP: RFC 959

server

FTP user interface

FTP client local file

user

at host

Trang 2

1-6/2006

FTP: control & data connections

FTP sử dụng TCP.

FTP sử dụng đồng thời 2 liên kết TCP tại 2 cổng:

TCP control connection, port 21: trao đổi các thông điệp điều

khiển (commands, responses…)

TCP data connection, port 20: truyền tải tệp

FTP lưu giữ trạng thái client trong phiên làm việc (state vs

HTTP is stateless).

FTP client serverFTP

TCP control connection port 21 TCP data connection port 20

1-6/2006

FTP: Quá trình trao đổi/truyền tải

¾ FTP server nghe tại cổng 21

¾ FTP client yêu cầu kết nối với FTP server qua TCP tại cổng 21 Gửi

user & password để đăng nhập

¾ FTP server chấp nhận, liên kết điều khiển (control connection) được

thiết lập Quá trình trao đổi có thể bắt đầu

¾ Khi server nhận được lệnh truyền tệp, nó mở liên kết dữ liệu (data

connection) tới client, tệp được truyền qua liên kết này

¾ Sau khi truyền xong một tệp, server ngắt liên kết dữ liệu (mỗi liên kết

chỉ sử dụng để truyền một tệp)

TCP control connection port 21 TCP data connection port 20

FTP commands, responses

Sample commands:

sent as ASCII text over control

channel

LISTreturn list of file in

current directory

RETR filenameretrieves

(gets) file

STOR filenamestores

(puts) file onto remote host

Sample return codes

status code and phrase (as in HTTP)

password required

already open;

transfer starting

connection

file

Lệnh (commands), phúc đáp (responses) được truyền dạng ASCII

Trang 3

1-6/2006

FTP clients & servers

Command-based client:

Windows FTP command

Linux FTP command

GUI clients

Windows Commander

CuteFTP, WS_FTP…

Microsoft FTP Service

server

FTP user interface

FTP client local file system

remote file system

user

at host

1-6/2006

2.5 Electronic Mail

Ba thành phần chính:

User agents (mail clients)

Soạn, đọc thư (messages).

Vd: Outlook, Eudora, Netscape

Messenger

Mail servers

Lưu trữ, xử lý thư.

Vd: Exchange, MDeamon…

Protocols

Simple Mail Transfer Protocol (SMTP).

Post Office Protocol (POP).

Internet Mail Access Protocol (IMAP).

outgoing message queue

mail server

user agent user agent user agent mail

server user agent user agent

mail server

user agent

SMTP SMTP SMTP

Trang 4

1-6/2006

Alice <alice@hau1.edu.vn> Æ Bob <bob@yahoo.com>

1) Alice sử dụng UA soạn thư, đ/c gửi

tới “to”: bob@yahoo.com

2) Alice’s UA gửi thư đến mail server

của Alice, bức thư được xếp vào

hàng đợi (message queue)

3) Mail server của Alice mở liên kết

TCP tới mail server của Bob

4) Mail server của Alice gửi thư qua liên kết TCP

5) Mail server của Bob cất thư nhận được vào hòm thư của Bob

6) Bob dùng UA để lấy thư từ server về rồi đọc thư

user agent

mail server

mail server agentuser 1

hau1.edu.vn yahoo.com

1-6/2006

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)

Từ sender’s mail client tới sender’s mail server.

Từ sender’s mail server tới receiver’s mail server.

Bắt tay (handshaking/greeting).

Trao đổi messages.

Kết thúc.

commands: ASCII.

responses: status code & phrase.

SMTP: sample interaction (C: client; S: server)

S: 220 yahoo.com

C: HELO hau1.edu.vn

S: 250 Hello hau1.edu.vn, pleased to meet you

C: MAIL FROM: <alice@hau1.edu.vn>

S: 250 alice@hau1.edu.vn Sender ok

C: RCPT TO: <bob@yahoo.com>

S: 250 bob@yahoo.com Recipient ok

C: DATA

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

C: Hi Bob!

C: Would you like to play tennis this evening?

C:

S: 250 Message accepted for delivery

C: QUIT

S: 221 yahoo.com closing connection

Trang 5

1-6/2006

SMTP: more

SMTP sử dụng persistent connection: một liên kết, nhiều thông điệp

Thông điệp (kể cả nội dung thư) phải được mã hoá dạng ASCII 7 bit

(US-ASCII)

Đánh dấu kết thúc msg bởi CRLF.CRLF

Một số dữ liệu nhị phân (vd: picture) có thể chứaCRLF.CRLFÆ cần

mã hoá để đảm bảo không có dữ liệu nào trùng với ký hiệu kết thúc

message (vd: base64)

So sánh với HTTP:

HTTP: pull protocol <> SMTP: push protocol.

Cùng sử dụng ASCII (command/req/resp/status code).

HTTP: mỗi obj chứa trong một msg <> SMTP: cho phép nhiều obj (text,

picture…) trong một msg (multipart msg).

1-6/2006

Mail message format

SMTP: giao thức trao đổi email msg

(exchange msgs)

RFC 822: standard for text message

format:

Header lines, vd:

To:

From:

Subject:

Khác với smtp commands ( MAIL FROM,

RCPT TO,…)!

The “message”.

ASCII

header

body

blank line

MIME (Multipurpose Internet Mail Extension)

RFC 822: text msg, gặp khó khăn với multimedia.

MIME: RFC 2045, RFC 2056.

So với RFC 822, MIME thêm vào các header lines để mô

tả nội dung của email msg.

From: alice@hau1.edu.vn To: bob@yahoo.com Subject: Picture of yummy crepe

MIME-Version: 1.0 Content-Transfer-Encoding: base64 Content-Type: image/jpeg base64 encoded data

base64 encoded data

multimedia data

type, subtype, parameter declaration

method used

to encode data

MIME version

encoded data

Trang 6

1-6/2006

MIME: Content types

Content-type: type/subtype; parameters

1-6/2006

MIME: Encoding types

Content-Transfer-Encoding: Encoding type

From: alice@hau1.edu.vn

To: bob@yahoo.com

Subject: Picture of yummy crepe

MIME-Version: 1.0

Content-Type: multipart/mixed; boundary=StartOfNextPart

StartOfNextPart

Content-Transfer-Encoding: quoted-printable

Content-Type: text/plain

Dear Bob,

Please find a picture of a crepe.

StartOfNextPart

Content-Transfer-Encoding: base64

Content-Type: image/jpeg

base64 encoded data

StartOfNextPart

MIME: Multiple objects mail message

Trang 7

1-6/2006

The received mail message

Server thêm vào dòng header mỗi khi nhận thư:

Received:

Return-path:

Mail có thể được chuyển qua nhiều server khác nhau (forward)

Received: from hamburger.edu by sushi.jp; 12 Oct 98 15:30:01 GMT

Received: from crepes.fr by hamburger.edu; 12 Oct 98 15:27:39 GMT

From: alice@crepes.fr

To: bob@hamburger.edu

Subject: Picture of yummy crepe

MIME-Version: 1.0

Content-Transfer-Encoding: base64

Content-Type: image/jpeg

base64 encoded data

1-6/2006

Hiển thị full headers với Y! Mail

1.Mail Options

2.General Preference

3.Messages: Show all…

Mail access protocol

SMTP: giao thức gửi mail tới server.

Mail access protocol: giao thức nhận mail từ server.

POP (Post Office Protocol): RFC 1939 TCP Port 110

IMAP (Internet Mail Access Protocol): RFC 1730 TCP port 143

HTTP: Hotmail, Yahoo!

user agent sender’s mail

server

user agent

protocol

receiver’s mail server

Trang 8

1-6/2006

POP3 protocol

[1] Authorization phase

client commands:

user:declare username

pass:password

server responses

+OK

-ERR

[2] Transaction phase, client:

list:list message numbers

retr:retrieve message by number

dele:delete

[3] Update phase:

quit

những thay đổi (dele) được cập nhật

S: +OK POP3 server ready C: user bob

S: +OK C: pass hungry S: +OK user successfully logged on

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

[1]

[2]

[3]

1-6/2006

POP3 (more) and IMAP

More about POP3

Chế độ “download and delete”

(xem vd trước):

Msg bị xoá khi thoát.

Không thể nhận msg lần nữa.

“Download-and-keep”:

Msg được giữ lại server.

Có thể nhận msg nhiều lần từ

nhiều client.

Không lưu trạng thái giữa các

phiên làm việc (stateless)

IMAP4

Lưu trữ toàn bộ msg tại server

Cho phép người dùng tổ chức lưu trữ trên server (tạo thư mục, di chuyển msg…)

Lưu trạng thái giữa các phiên (state):

Thư mục tự tạo.

Các msgs đã di chuyển.

Trang 9

1-6/2006

2.6 DNS (Domain Name System)

Địa chỉ IP (32 bit) được sử dụng để xác định một nút trong mạng

TCP/IP: 203.162.8.82 Æ khó nhớ!

Æ Sử dụng tên (host name) song song với IP address

DNS (RFC 1034, RFC 1035, RFC 2136):

Chuyển host name Æ IP address.

From: Đ.V.Bình

To: Phòng ĐT

Phòng ĐT

=> H.101

HTTP (Internet Explorer)

www.hau1.edu.vn

=> 203.162.8.82

DNS client

www.hau1.edu.vn

203.162.8.82

DNS servers

Mr Binh

Ms Nam

1-6/2006

DNS services

DNS không tương tác trực tiếp với users mà cung cấp

các dịch vụ cho các chương trình khác (HTTP, FTP…)

thuộc tầng ứng dụng:

Host name Æ IP (hostname to IP resolve).

Host aliasing.

Một máy tính có tên chính thức và có thể có bí danh (alias)

Mail server aliasing.

@hau1.edu.vn Æ mail server address = ?

Load distribution (phân tán tải)

Một dịch vụ web (cnn.com, yahoo.com…) có thể được cung cấp

tại nhiều server có IP khác nhau để phân tán tải do lượng người

sử dụng cao

Internet domain name space

Domain name (tên miền):

Miền = tập hợp các nút mạng có cùng

một nút cha trong sơ đồ trên.

Vd:

hau1.edu.vn; yahoo.com; yale.edu.

Sub-domain: cs.yale.edu;

Host name: www.hau1.edu.vn ;

mail.hau1.edu.vn

vn: Vietnam.

edu: education.

hau1: Hanoi Agricultural University.

www: máy chủ world wide web.

mail: máy chủ mail.

vn

Trang 10

1-6/2006

Domain name servers

Vd: client muốn biết IP củawww.amazon.comthì:

Tìm địa chỉ của com DNS servers Å hỏi Root DNS servers.

amazon.com Å com DNS servers.

www.amazon.com Å amazon.com DNS servers.

Root DNS Servers

com DNS servers org DNS servers edu DNS servers

poly.edu DNS servers

umass.edu DNS servers yahoo.com

DNS servers amazon.com

pbs.org DNS servers

1-6/2006

DNS: Root name servers

13 root name servers worldwide

b USC-ISI Marina del Rey, CA

l ICANN Los Angeles, CA

e NASA Mt View, CA

f Internet Software C Palo Alto,

CA (and 17 other locations)

i Autonomica, Stockholm (plus 3 other locations)

k RIPE London (also Amsterdam, Frankfurt)

m WIDE Tokyo

a Verisign, Dulles, VA

c Cogent, Herndon, VA (also Los Angeles)

d U Maryland College Park, MD

g US DoD Vienna, VA

h ARL Aberdeen, MD

j Verisign, ( 11 locations)

Khi local name server không thể chuyển host name Æ IP, gửi yêu cầu tới root srv.

root name server:

Liên lạc với authoritative name server nếu chưa thể ánh xạ đ/c ngay.

Lấy kết quả ánh xạ gửi về từ authoritative name server.

Trả kết quả về cho local name server.

TLD and Authoritative Servers

Top-level domain (TLD) servers: chịu trách nhiệm về các

miền com, org, net, edu… và uk, fr, ca, jp…

Network Solutions: quản lý com TLD servers.

Educause: quản lý edu TLD servers.

Authoritative DNS servers:

Mỗi host trong mạng muốn được biết đến phải được khai báo với

một authoritiative DNS server

DNS servers của các tổ chức ánh xạ hostname Æ IP cho các hosts

của tổ chức đó (vd: web, mail…)

Có thể được quản lý bởi các tổ chức hay nhà cung cấp dịch vụ

Trang 11

1-6/2006

Local name server

Thuộc quản lý của ISP (ISP, company, university…).

Khi một host muốn biết IP của một host nào đó, trước tiên,

nó “hỏi” local name server.

Không nhất thiết phải nằm trong kiến trúc DNS servers

(độc lập).

“Gần” máy tính của người sử dụng nhất nên thường được

“hỏi thăm” đầu tiên mỗi khi có truy vấn DNS.

Xem Windows Local DNS: ipconfig

1-6/2006

DNS example 1

Tình huống:

host surf.eurecom.fr cần đ/c

IP của gaia.cs.umass.edu

1 Liên lạc với local DNS

server: dns.eurecom.fr

2 dns.eurecom.fr liên lạc với

root name server (nếu cần)

3 root name server liên lạc với

authoritative name server:

dns.umass.edu (nếu cần)

requesting host

surf.eurecom.fr gaia.cs.umass.edu

root name server

Authorititive name server

dns.umass.edu

local name server

dns.eurecom.fr

1

2

3 4 5

6

DNS example 2

Root name server có thể:

Không biết authoritative

name server (ans).

Biết intermediate name

server (ins)

Từ ins có thể tìm ra ans

requesting host

surf.eurecom.fr

gaia.cs.umass.edu

root name server

local name server

dns.eurecom.fr

1

2 3

4 5 6

authoritative name server

dns.cs.umass.edu

intermediate name server

dns.umass.edu

7

8

Trang 12

1-6/2006

DNS example 3

recursive query:

A hỏi B, B hỏi C, C hỏi

D,… rồi trả lời ngược lại.

Server được hỏi chịu tải

nặng gấp đôi?

iterative query:

DNS server được hỏi gợi

ý hỏi một server khác.

“I don’t know this name,

but ask this server”

requesting host

surf.eurecom.fr

gaia.cs.umass.edu

root name server

local name server

dns.eurecom.fr

1

2 3 4

5 6

authoritative name server

dns.cs.umass.edu

intermediate name server

dns.umass.edu

7

8

iterated query

1-6/2006

DNS: caching & updating

IP mà nó tìm được sẽ được lưu lại phục vụ cho

những lần tra cứu tiếp theo.

Timeout: thời gian hết hạn (sau một khoảng thời gian,

bản ghi cache tương ứng bị xoá).

TLD servers thường được cache tại local name servers.

RFC 2136

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

DNS records

name= hostname

value= IP address

name= domain name

value= IP address của

authoritative name

server cho domain này

name= “bí danh” (alias)

www.ibm.com

value= tên thật

servereast.backup2.ibm.com

name = domain name

value= tên của mail server DNS: distributed db storing resource records (RR)

RR format: (name, value, type, ttl)

Trang 13

1-6/2006

DNS protocol, messages

Msg header (12 bytes)

Identification: số 16 bit reply

msg sử dụng cùng id với req

msg

Flags: nhiều bit, mỗi bit có một

ý nghĩa:

Query (0) hay reply (1)

Authoritative DNS.

recursion desired: client mong

muốn DNS server tra cứu đệ quy.

recursion available: server hỗ trợ

tra cứu đệ quy.

DNS Protocol: Query/reply messages có cùng format.

1-6/2006

DNS messages

Name, type fields

for a query RRs in reponse

to query records for authoritative servers

additional “helpful”

info that may be used

Summary

√ √ √ √

?

Telnet!

Terminal Emulation

Web programming

TCP Socket Programming

RTSP?

Định dạng
Số trang	14
Dung lượng	606,87 KB