Rechnernetze I. Rechnernetze I. 11 Anwendungsprotokolle SS 2012

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1 Rechnernetze I SS 2012 Universität Siegen Tel.: 0271/ , Büro: H-B 8404 Stand: 23. März 2012 Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (1/12) i Rechnernetze I SS Anwendungsprotokolle Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (1/12) 287

2 11 Anwendungsprotokolle... OSI: 7 Inhalt DNS (Domain Name Service) SMTP (Simple Mail Transport Protocol) HTTP (Hypertext Transport Protocol) Peterson, Kap. 9.1, Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (1/12) DNS Die Internet-Protokolle (IP, UDP, TCP) arbeiten mit numerischen Adressen einheitliches Format (Länge) Routing-Information nicht benutzerfreundlich Benutzer verwenden (Rechner-)Namen: benutzerfreundlich unterschiedliche Länge keine Routing-Information Daher: Umsetzung von Namen auf IP-Adressen: DNS (Domain Name Service) Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (1/12) 289

3 11.1 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 Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (1/12) 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 Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (1/12) 291

4 11.1 DNS... Hierarchie von Name-Servern bei DNS Root 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 Rechner in ee.princeton.edu Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (1/12) DNS... Hierarchische Namensauflösung mit DNS Jeder Rechner kennt nur seinen lokalen Name-Server Lokale Name-Server lösen lokale Namen auf kennen Root-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) Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (1/12) 293

5 11.1 DNS... (Animierte Folie) Beispiel: IP-Weiterleitung, ARP und DNS 6. Transfer des Pakets Ziel: GW Ethernet IP Weiterleitung, ARP, Routing,... DNS :3:cd:a:4:34 Ethernet GW R R Internet Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (1/12) 294 R GW Ethernet DNS für univie.ac.at DNS... Angriff auf DNS: DNS-Spoofing Angreifer kann falsche Zuordnung zwischen Hostnamen und IP-Adresse in DNS-Servern installieren Zugriffe auf diesen Host werden z.b. auf Rechner des Angreifers umgeleitet (= Man-in-the-Middle Attacke) z.b. gefälschte Web-Sites, Ausspionieren von Kreditkarteninfo, Paßworten,... Problem: keine Authentizierung Schadensbegrenzung: keine recursive queries zulassen nur DNS-Cache eines Rechners kann infiziert werden Lösungen: TSIG, DNSSEC (IETF Standards) Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (1/12) 295

6 11.1 DNS... (Animierte Folie) Angriff auf DNS: DNS-Spoofing 3. Alice kontaktiert Eve und glaubt es wäre Bob! Alice DNS Server ns.alice.at... DNS Server ns.bob.at = DNS Server ns.eve.at Eve Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (1/12) SMTP Protokolle für s RFC 822 und MIME: Format einer Header (ASCII) Rumpf (ASCII) binäre Daten wie Bilder etc. werden durch MIME in ASCII codiert SMTP (Simple Mail Transport Protocol) regelt die Übertragung der s von einem Rechner zum anderen textbasiertes Protokoll vermeidet Darstellungsprobleme erleichtert Test und Debugging Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (1/12) 297

7 11.2 SMTP... Transport von s über Mail-Gateways Mail Reader Mail Gateway Mail Reader Mail Daemon Mail Daemon Mail Daemon SMTP/TCP SMTP/TCP Eigene Speichervermittung, da Zielrechner beim Sender nicht immer bekannt Zielrechner nicht immer erreichbar Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (1/12) 298 Anmerkungen zu Folie 298: Heutzutage ist es oft so, daß der Mail-Reader die empfangenen s nicht vom Mail-Daemon des lokalen Rechners, sondern von einem entfernten Mail- Server holt. Dafür gibt es weitere spezielle Protokolle, z.b. POP oder IMAP.

8 11.2 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: CAWVFNCVKRZKAZCFHKWFHQ Content Type: text/plain; charset=us asci Content Transfer Encoding: 7bit Bob, here is the jpeg image I promised. Alice 417CAWVFNCVKRZKAZCFHKWFHQ Content Type: image/jpeg; name="beach.jpg" Content Transfer Encoding: base64... ASCII codiertes JPEG Bild... Rumpf Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (1/12) SMTP... Beispiel eines SMTP Dialogs (Client, Server) HELO cs.princeton.edu 250 Hello [ ] MAIL FROM: 250 OK RCPT TO: 250 OK RCPT TO: 550 No such user here DATA 354 Start mail input; end with <CRLF>.<CRLF> Blah blah blah etc. etc. etc OK QUIT 221 Closing connection Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (1/12) 300

9 11.3 HTTP HTTP ist wie SMTP textbasiert Kommandos (u.a.): GET <URL> HEAD <URL> POST PUT <URL> Anfrage nach einem Dokument Anfrage nach Metainformation Ausgabe von Information an Server Speichern eines Dokuments DELETE <URL> Löschen eines Dokuments Beispiel-Anfrage: GET index.html HTTP/1.1 Host: Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (1/12) 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: Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (1/12) 302

10 11.3 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 Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (1/12) Zusammenfassung DNS: Umsetzung von Rechnernamen auf IP-Adressen Hierarchischer Namensraum + Server-Hierarchie SMTP: textbasiert, speichervermittelnd HTTP: ebenfalls textbasiert wie viele andere Anwendungsprotokolle im Internet Fortsetzung: Rechnernetze II (im nächsten WS) weitere Netzwerktechnologien (Fast Ethernet, WLAN,...) Vertiefung (Routing, QoS, IPv6,...) Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (1/12) 304

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