Rechnernetze I SS Universität Siegen Tel.: 0271/ , Büro: H-B Stand: 9.

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1 echnernetze I SS 2014 oland Wismüller Universität Siegen Tel.: 0271/ , Büro: H-B 8404 Stand: 9. Mai 2014 oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (1/10) i

2 echnernetze I SS Anwendungsprotokolle oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 243

3 9 Anwendungsprotokolle... OSI: 7 Inhalt SMTP (Simple Mail Transport Protocol) HTTP (Hypertext Transport Protocol) DNS (Domain Name Service) Peterson, Kap. 9.1, CCNA, Kap. 10 oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 244

4 9.1 SMTP Protokolle für s FC 822 und MIME: Format einer Header (ASCII) umpf (ASCII) binäre Daten (z.b. Bilder) werden durch MIME in ASCII codiert SMTP (Simple Mail Transport Protocol) regelt Weitergabe der s zwischen echnern textbasiertes Protokoll vermeidet Darstellungsprobleme erleichtert Test und Debugging POP (Post Office Prot.) / IMAP (Internet Message Access Prot.) Herunterladen der s von einem entfernten Server oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 245

5 9.1 SMTP... Transport von s über Mail-Gateways Mail eader Mail Gateway Mail eader Mail Daemon Mail Daemon Mail Daemon SMTP/TCP SMTP/TCP POP/TCP SMTP/TCP Eigene Speichervermittung, da Zielrechner beim Sender nicht immer bekannt Zielrechner nicht immer erreichbar oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 246

6 9.1 SMTP... Beispiel zum Aufbau einer MIME Version: 1.0 Content Type: multipart/mixed; boundary=" 417CA..." From: Alice Smith To: Subject: proposed material Header Date: Mon, 07 Sep :45: CAWVFNCVKZKAZCFHKWFHQ Content Type: text/plain; charset=us asci Content Transfer Encoding: 7bit Bob, here is the jpeg image I promised. Alice 417CAWVFNCVKZKAZCFHKWFHQ Content Type: image/jpeg; name="beach.jpg" Content Transfer Encoding: base64... ASCII codiertes JPEG Bild... umpf oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 247

7 9.1 SMTP... Beispiel eines SMTP Dialogs (Client, Server) HELO cs.princeton.edu 250 Hello [ ] MAIL FOM: 250 OK CPT TO: 250 OK CPT TO: 550 No such user here DATA 354 Start mail input; end with <CLF>.<CLF> Blah blah blah etc. etc. etc. siehe vorige Folie. 250 OK QUIT 221 Closing connection oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 248

8 9.2 HTTP HTTP ist wie SMTP textbasiert Kommandos (u.a.): GET <UL> HEAD <UL> POST <UL> PUT <UL> Anfrage nach einem Dokument Anfrage nach Metainformation Senden von Information an den Server Speichern eines Dokuments DELETE <UL> Löschen eines Dokuments Beispiel-Anfrage: GET index.html HTTP/1.1 Host: oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 249

9 9.2 HTTP... Ergebniscodes: 1xx Informativ 2xx Erfolg 3xx Weiterleitung Anfrage erhalten Anfrage empfangen u. akzeptiert Weitere Aktionen notwendig 4xx Client-Fehler Syntaxfehler, nicht erfüllbar,... 5xx Server-Fehler Anfrage OK, Problem im Server Beispiel-Antwort: HTTP/ Moved Permanently Location: oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 250

10 9.2 HTTP... In HTTP 1.0: neue TCP-Verbindung für jedes Seiten-Element z.b. Frame, eingebettetes Bild,... Ab HTTP 1.1: persistente Verbindungen möglich mehrere Anfragen / Antworten über dieselbe TCPVerbindung deutlich effizienter (Verbindungsaufbau, Slow-Start) Problem: Server muß viele Verbindungen offenhalten wie lange? Timeout-Mechanismus notwendig Einsatz von Caches (Proxy-Server) nahe beim Client, speichert häufig besuchte Seiten oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 251

11 9.3 DNS Das Internet-Protokoll (IP) arbeitet mit numerischen Adressen einheitliches Format (Länge) identifizieren das Netz des Hosts (logische Adressen) wichtig für das outing von Paketen nicht benutzerfreundlich Benutzer verwenden (Host-/echner-)Namen: benutzerfreundlich unterschiedliche Länge nicht für das outing nutzbar Daher: Umsetzung von Namen auf IP-Adressen: DNS (Domain Name Service) oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 252

12 9.3 DNS... Ablauf der Umsetzung von Namen in Adressen (2) Name server (3) Anwender (1) Web browser (4) Schicht 7 TCP Schicht 4 (5) IP Schicht 3 oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 253

13 9.3 DNS... DNS realisiert einen hierarchischen Namensraum edu com gov net uk de princeton... mit cisco... aol nasa... nsf cs ee physics ux01 ux04 Zone Für jede Zone ist ein Name-Server zuständig Hierarchie von Name-Servern oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 254

14 9.3 DNS... Hierarchie von Name-Servern bei DNS oot Name Server kennt Name Server für princeton.edu, cisco.com,... kennt Name Server für cs.princeton.edu, ee.princeton.edu Princeton Name Server... Cisco Name Server CS Name Server... EE Name Server kennt alle echner in ee.princeton.edu oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 255

15 9.3 DNS... Hierarchische Namensauflösung mit DNS Jeder echner kennt nur seinen lokalen Name-Server Lokale Name-Server lösen lokale Namen auf kennen oot-name-server (über Konfigurationsdatei) Server führen Cache mit bereits aufgelösten Namens-Adreß- Paaren begrenzte Lebensdauer der Einträge Alternativen, falls Zuordnung nicht im Cache: Nachfrage bei anderem Servern (recursive query) antworte mit Adresse eines anderen Servers, erneute Anfrage des Clients (nonrecursive query) oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 256

16 9.4 Zusammenfassung Beispiel: Ablauf einer Web-Server-Anfrage = outer GW = Gateway DNS = Domain Name Server Internet DNS 00:03:cd:0a:04: :01:7a:0c:05:11 oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 257

17 9.4 Zusammenfassung Beispiel: Ablauf einer Web-Server-Anfrage 1. Anfrage an WWW Server Internet DNS 00:03:cd:0a:04: :01:7a:0c:05:11 oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 257

18 9.4 Zusammenfassung Beispiel: Ablauf einer Web-Server-Anfrage 1.1. DNS Anfrage Server: Internet DNS 00:03:cd:0a:04: :01:7a:0c:05:11? oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 257

19 9.4 Zusammenfassung Beispiel: Ablauf einer Web-Server-Anfrage IP Forwarding Ziel: Host IP: Netzmaske: = lokales Netz Internet DNS 00:03:cd:0a:04: :01:7a:0c:05:11 oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 257

20 9.4 Zusammenfassung Beispiel: Ablauf einer Web-Server-Anfrage AP Anfrage? Internet DNS 00:03:cd:0a:04: :01:7a:0c:05:11 oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 257

21 9.4 Zusammenfassung Beispiel: Ablauf einer Web-Server-Anfrage AP Antwort! 00:03:cd:0a:04:34 Internet DNS 00:03:cd:0a:04: :01:7a:0c:05:11 oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 257

22 9.4 Zusammenfassung Beispiel: Ablauf einer Web-Server-Anfrage Sende DNS Anfrage Ziel IP Adresse: Ziel MAC Adresse: 00:03:cd:01:04:34 Internet DNS 00:03:cd:0a:04: :01:7a:0c:05:11 oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 257

23 9.4 Zusammenfassung Beispiel: Ablauf einer Web-Server-Anfrage 1.2. DNS Antwort Ziel: IP Weiterleitung, AP! Internet DNS 00:03:cd:0a:04: :01:7a:0c:05:11 oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 257

24 9.4 Zusammenfassung Beispiel: Ablauf einer Web-Server-Anfrage 1.3. Transfer des 1. IP Pakets Ziel: Internet DNS 00:03:cd:0a:04: :01:7a:0c:05:11 oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 257

25 9.4 Zusammenfassung Beispiel: Ablauf einer Web-Server-Anfrage IP Forwarding Ziel: Host IP: DNS 00:03:cd:0a:04: Netzmaske: = / an Gateway Internet :01:7a:0c:05:11 oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 257

26 9.4 Zusammenfassung Beispiel: Ablauf einer Web-Server-Anfrage AP Anfrage? Internet DNS 00:03:cd:0a:04: :01:7a:0c:05:11 oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 257

27 9.4 Zusammenfassung Beispiel: Ablauf einer Web-Server-Anfrage AP Antwort DNS! 00:01:7a:0c:05:11 00:03:cd:0a:04:34 Internet :01:7a:0c:05:11 oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 257

28 9.4 Zusammenfassung Beispiel: Ablauf einer Web-Server-Anfrage Senden des Pakets an Gateway Ziel IP Adresse: Ziel MAC Adresse: 00:01:7a:0c:05:11 Internet DNS 00:03:cd:0a:04: :01:7a:0c:05:11 oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 257

29 9.4 Zusammenfassung Beispiel: Ablauf einer Web-Server-Anfrage 1.4. Weiterleitung des Pakets zum Ziel In jedem outer: IP Weiterleitung, AP Internet DNS 00:03:cd:0a:04: :01:7a:0c:05:11 oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 257

30 9.4 Zusammenfassung... SMTP: textbasiert, speichervermittelnd HTTP: ebenfalls textbasiert wie viele andere Anwendungsprotokolle im Internet DNS: Umsetzung von echnernamen auf IP-Adressen Hierarchischer Namensraum + Server-Hierarchie Nächste Lektion: Netzwerksicherheit oland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme echnernetze I (4/10) 258

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