Warstwa aplikacji

TCP/IP
Warstwa aplikacji
mgr inż. Krzysztof Szałajko
Modele odniesienia
Wersja 1.0
7
Aplikacji
6
Prezentacji
5
Sesji
4
Transportowa
Transportowa
3
Sieciowa
Internetowa
2
Łącza danych
Dostępu do sieci
1
Fizyczna
Aplikacji
2 / 50
TCP/IP, a OSI
• Model TCP/IP powstał wcześniej, niż model
OSI.
• Warstwa aplikacji modelu TCP/IP pokrywa się z
warstwami aplikacji, prezentacji i sesji modelu
OSI.
Wersja 1.0
3 / 50
Warstwa aplikacji (OSI)
• Jest najwyższą warstwą modelu TCP/IP
• Tworzy czytelny dla użytkownika interfejs
pomiędzy aplikacjami, a siecią komputerową
Wersja 1.0
4 / 50
Warstwa prezentacji (OSI)
• Kodowanie / konwersja danych otrzymanych z
warstwy aplikacji
• Dekodowanie / konwersja przed wysłaniem
danych do warstwy aplikacji
• Kompresja / dekompresja danych
• Szyfrowanie / deszyfrowanie danych
• MPEG – standard kodowania i kompresji wideo
• JPEG – standard kodowania i kompresji grafiki
Wersja 1.0
5 / 50
Warstwa sesji (OSI)
• Utworzenie i utrzymanie sesji pomiędzy
źródłem i celem
• Rozpoczęcie konwersacji, podtrzymywanie,
wznowienie w razie zbyt długiego czasu
bezczynności
Wersja 1.0
6 / 50
Procesy
Proces – program uruchomiony na urządzeniu i
aktualnie wykonywany
• Aplikacje
• Usługi
Wersja 1.0
7 / 50
Aplikacje
Oprogramowanie wykorzystywane do
komunikacji w sieci, np.:
• Klient poczty
• Przeglądarka internetowa
Wersja 1.0
8 / 50
Usługi
•
•
•
•
Transparentne dla użytkownika
Łączą z siecią
Przygotowują dane do wysłania
Np.:
– Drukowanie w sieci
– Przesyłanie plików
Wersja 1.0
9 / 50
Aplikacje – tworzenie komunikatów
Usługi – obsługa interfejsu
Protokoły – reguły obsługi danych
Wersja 1.0
10 / 50
Protokoły
Warstwa aplikacji
Wersja 1.0
Warstwa aplikacji
11 / 50
Protokoły
Protokoły definiują:
• Procesy po obu stronach komunikacji
• Składnię oraz rodzaj wiadomości
• Znaczenie pól informacyjnych
• Sposób wysłania oraz potwierdzenia
wiadomości
• Zasady współdziałania z niższymi
warstwami
Wersja 1.0
12 / 50
Klient - serwer
Wersja 1.0
13 / 50
Peer to peer
Wersja 1.0
14 / 50
DNS (Domain Name System) – port 53 TCP/UDP
Wersja 1.0
15 / 50
DNS (Domain Name System) – port 53 TCP/UDP
Umożliwia nadanie numerycznie oznaczonemu
adresie urządzenia nazwy tekstowej,
czytelniejszej i bardziej przyswajalnej dla
człowieka.
Np.:
46.4.119.247 -> technikinformatyk.pl
10.0.0.1 -> srv2012
Wersja 1.0
16 / 50
Protokół DNS
Definiuje zautomatyzowaną usługę konwertującą
adres urządzenia na nazwę.
Opisuje formaty zapytań, odpowiedzi, formaty
danych.
Wersja 1.0
17 / 50
NSLOOKUP (name server lookup)
Wyświetla informacje dot. DNS poszukiwanego
urządzenia.
Wersja 1.0
18 / 50
Serwer DNS
Opisuje domeny za pomocą rekordów
zasobowych (resource record).
Rekord zawiera: nazwę, adres, typ rekordu.
Przykładowe typy rekordów:
• A - Adres urządzenia końcowego
• NS – autoryzowany serwer nazw
• CNAME – umowne nazwy serwerów wraz z ich
pełnymi nazwami serwerowymi
Wersja 1.0
19 / 50
Serwer DNS
Kiedy proces serwera DNS (named) otrzyma
zapytanie, przegląda własne rekordy w celu
rozpoznania nazwy. W przypadku niepowodzenia
pyta inne serwery.
Pierwszy z serwerów poszukujących nazwy
przechowuje rezultat w pamięci podręcznej w
celu redukcji ruchu oraz obciążenia kolejnych w
hierarchii serwerów
Wersja 1.0
20 / 50
Usługa klienta DNS (windows)
Przechowuje poprzednio przekonwertowane
nazwy w pamięci.
ipconfig /displaydns
Wersja 1.0
21 / 50
Wersja 1.0
22 / 50
WWW, protokół HTTP
Wersja 1.0
23 / 50
WWW, protokół HTTP
Wpisując w przeglądarce internetowej adres URL
poszukiwanego zasobu, ta nawiązuje połączenie
z usługą znajdującą się na serwerze używając
protokołu HTTP.
Wersja 1.0
24 / 50
WWW, protokół HTTP
Przeglądarka nawiązuje połączenie z serwerem,
wysyła żądanie dostępu do wskazanych zasobów,
otrzymuje odpowiedź, którą intepretuje i
przedstawia użytkownikowi.
Wersja 1.0
25 / 50
WWW, protokół HTTP
Krok po kroku…
• Użytkownik wpisuje w przeglądarkę adres URL,
np.: http://technikinformatyk.pl/wyklad/ethernet.pdf
• Przeglądarka interpretuje otrzymane
informacje:
–
–
–
–
Wersja 1.0
http – protokół
technikinformatyk.pl – nazwa serwera
wyklad – lokalizacja
ethernet .pdf – żądany plik
26 / 50
WWW, protokół HTTP
• Przeglądarka komunikuje się z serwerem DNS
w celu konwersji nazwy technikinformatyk.pl
na adres IP
• Po uzyskaniu adresu przeglądarka wysyła do
serwera zgodne z protokołem HTTP zapytanie
GET pytając o plik we wskazanej
lokalizacji
Wersja 1.0
27 / 50
WWW, protokół HTTP
• Serwer zwraca odpowiedź w postaci kodu html
bądź pliku
• Przeglądarka interpretuje odpowiedź,
wyświetla jej zawartość
Wersja 1.0
28 / 50
WWW, protokół HTTP
• HTTP jest protokołem typu żądanie /
odpowiedź
• Trzy podstawowe rodzaje komunikatów:
– GET – prośba o dane
– POST – przesłanie danych do serwera
– PUT – przesłanie pliku do serwera
Wersja 1.0
29 / 50
WWW, protokół HTTP
Przykładowe statusy odpowiedzi:
• HTTP/1.1 200 OK
• 401 – nieautoryzowany dostęp
• 403 – dostęp zabroniony
• 404 – brak zasobu
• 301 – przekierowanie
Wersja 1.0
30 / 50
WWW, protokół HTTP
Bezpieczeństwo:
Protokół HTTP nie jest protokołem bezpiecznym.
Komunikaty POST są wysyłane na serwer
jawnym, nieszyfrowanym tekstem i mogą być
przechwycone i odczytane.
Algorytmy uwierzytelniania i szyfrowania
stosowane są w protokole HTTPS.
Wersja 1.0
31 / 50
DNS, HTTP w Packet Tracer
Tworzymy prostą sieć składającą się z
połączonych ze sobą klienta i serwera.
Wersja 1.0
32 / 50
DNS, HTTP w Packet Tracer
Włączamy na serwerze usługę DNS, dodajemy
nowy rekord.
Wersja 1.0
33 / 50
DNS, HTTP w Packet Tracer
Włączamy na serwerze obsługę HTTP.
Wersja 1.0
34 / 50
DNS, HTTP w Packet Tracer
Ustawiamy na kliencie adres serwera DNS.
Wersja 1.0
35 / 50
DNS, HTTP w Packet Tracer
Uruchamiamy na kliencie przeglądarkę,
wpisujemy adres z wpisu DNS.
Wersja 1.0
36 / 50
DNS, HTTP w Packet Tracer
W trybie symulacji możemy prześledzić trasę i
rodzaje przesyłanych komunikatów. Sprawdźmy
co się dzieje podczas wykonania:
• ping technikinformatyk.pl
Wersja 1.0
37 / 50
E-mail, SMTP / POP
Wersja 1.0
38 / 50
E-mail, SMTP / POP
MUA (mail user agent) – klient poczty
elektronicznej.
POP / SMTP – przykładowe protokoły.
Odbieranie poczty: POP, IMAP.
Wysyłanie poczty: SMTP.
Wersja 1.0
39 / 50
E-mail, SMTP / POP
MUA
MTA
Nadawca
Odbiorca
MTA / MDA
MUA
Wersja 1.0
40 / 50
E-mail, SMTP / POP
Serwer poczty obsługuje dwa procesy:
• MTA (Mail transfer agent)
• MDA (Mail delivery agent)
Agent MTA przyjmuje pocztę, sprawdza, czy adresat jest na liście
lokalnych kont pocztowych, jeśli nie, przekazuje do kolejnego
agenta MTA.
W przeciwnym wypadku agent MDA dostarcza pocztę
do adresata. Dodatkowo może filtrować spam,
skanować w poszukiwaniu wirusów, potwierdzać
odebranie wiadomości.
Wersja 1.0
41 / 50
FTP
Wersja 1.0
42 / 50
FTP
Protokół FTP stworzony został w celu obsługi
przesyłania plików na serwer i pobierania z
serwera.
Wymaga on 2 połączeń, pierwsze na porcie 20,
drugie na 21 TCP.
Wersja 1.0
43 / 50
FTP
Port 21 TCP (połączenie sterujące): kontrola
ruchu, przenoszenie komend na serwer i
odpowiedzi z serwera.
Port 20 TCP (połączenie danych): faktyczny
transfer plików.
Wersja 1.0
44 / 50
DHCP
Wersja 1.0
45 / 50
DHCP
Dynamic Host Configuration Protocol
Protokół DHCP umożliwia urządzeniom zdalnego
otrzymania adresu IP, maski podsieci, bramy i
innych parametrów sieciowych.
Wersja 1.0
46 / 50
DHCP
Host otrzymuje adres IP zaraz po podłączeniu do
sieci. Serwer DHCP przydziela jeden z wolnych
adresów z puli. Adres ten jest dzierżawiony na
określony przedział czasu.
Wersja 1.0
47 / 50
DHCP
DHCP Discover
DHCP Offer
DHCP Request
DHCP Acknowledge
Wersja 1.0
48 / 50
DHCP
• Nowo podłączony host rozgłasza pakiet DHCP
Discover
• Serwer(-y) przesyła propozycję adresu IP, wraz
z pozostałymi ustawieniami DHCP Offer
• Host akceptuje propozycję i prosi o nadanie
adresu DHCP Request
• Serwer potwierdza nadanie DHCP ACK
lub zaprzecza DHCP NAK
Wersja 1.0
49 / 50
Wersja 1.0
50 / 50