Internet-Techniken. und typische Anwendungen. RechnernetzeET Internet-Techniken und typische Anwendungen

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1 Internet-Techniken und typische Anwendungen RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 1 RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 2 Gliederung 1. Client--Modell 3. Dokumentenbeschreibung >>>>> nur zur Info, kein Prüfungsstoff <<<<<< 4. Kommunikation Web-Client und Web- Verteiltes System verteiltes System besteht aus mehreren Prozessoren/Rechnern die z.b. mittels Nachrichtenaustausch miteinander kommunizieren gemeinsame Benutzung von Ressourcen: Daten verteilte Dateisysteme Speicher gemeinsamer Speicher Prozessoren Prozesse / Threads Nutzung muss zuverlässig und konsistent erfolgen Ressourcenmanagement erforderlich: Zugriff, Verzögerung, Update Andere Sichtweise über Dienste, z.b. Client/ Anwendungen RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 3 RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 4 RechnernetzeET Internet-Techniken und typische Anwendungen 6-1

2 Client--Konzept Trennung in darstellungsunabhängige Programmteile (Datenverarbeitung) darstellungsabhängige Oberfläche Datenverbindung ermöglicht räumliche Trennung beider Teile (Client und können aber auch auf einem Rechner laufen!) Hardware und Software von Client + können verschieden sein heterogene Struktur gut anpassbar neue Oberflächen andere Plattformen schnellere/effektivere Datenverarbeitung einfaches und robustes Konzept erleichterte Wartung RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 5 Client--Systeme Client = Kunde = Diener Aufgaben des Clients Darstellung der Daten Rechenarbeit der Client kann also relativ eigenständig arbeiten Aufgaben des s zentrale Bereitstellung der Daten Rechenarbeit Unterscheidung in Kombination aktiver Client - passiver Client fordert Daten vom an bzw. speichert sie dort reagiert passiv auf die Anforderungen Kombination passiver Client - aktiver zwingt dem passiven Client die Darstellung seiner Daten auf RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 6 Client - - Modell Software-Architekturmodell mit asymmetrischer Rollenverteilung Auftrag Grundschema der Kooperation: Antwort 1. Client formuliert Aufträge Client und schickt diese an Dienstanbieter () 2. nimmt Aufträge von einem oder mehreren Clients entgegen und bearbeitet sie entsprechend der Auftragsparameter 3. Die Ergebnisse werden an den anfragenden Client zurückgeschickt Rollen von Client und können wechseln, wenn z.b. ein die Dienste eines weiteren s benötigt RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 7 blockiert Bearbeitung Eigenschaften von Client / startet, bevor eine Anfrage ankommt (ist passiv) und läuft weiter, nachdem eine Anfrage bearbeitet worden ist Client sendet endliche Menge von Anfragen wartet üblicherweise an wohlbekannter Adresse auf Anfragen Client nutzt meist beliebige Adressen müssen oftmals in der Lage sein, mehrere Anfragen gleichzeitig zu bearbeiten: Prozess-Modell Master- wartet auf Anfragen und startet für jeden Auftrag einen Prozess, der die Anfrage bearbeitet Thread-Modell erzeugt interne Threads, die die einzelnen Anfragen bearbeiten müssen Zugriffsschutzmechanismen implementieren müssen sorgfältige Prüfungen der Eingaben implementieren werden normalerweise im Benutzermodus implementiert können repliziert werden (um Zuverlässigkeit zu erhöhen) RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 8 RechnernetzeET Internet-Techniken und typische Anwendungen 6-2

3 1. Client--Modell 3. Dokumentenbeschreibung 4. Kommunikation Web-Client und Web- RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 9 Web als Internet-Dienst dient dem Austausch von Dokumenten (mit HTML beschrieben) Web- stellen Dokumente bereit Web-Clients können auf diese Dokumente zugreifen Web- und Web-Clients kommunizieren mittels HTTP Hypertext Transfer Protocol ein Dokument im Web wird durch eine URI indiziert Uniform Resource Indicator URI = URN oder URL URN Uniform Resource Name URL Uniform Resource Locator Web-URL: Beispiele: RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 10 Vor- und Nachteile der Web-Architektur Vorteile Erlaubt eine hohe Benutzeranzahl, insbesondere bei Verwendung einer physischen 3- oder 4-Schichtenarchitektur Gute Skalierbarkeit und gute Wartbarkeit Keine Verteilungsprobleme, keine anwendungsspezifische Software auf dem Web-Client zu installieren Nachteile HTTP-Protokoll ist verbindungslos und sitzungslos Zustandsspeicherung während und zwischen den Sitzungen notwendig z.b Cookies unterschiedliche Web-Browser Kompatibilität WWW = weltweit verteiltes Hypermedia-Dokument Hypermedia = Hypertext + Multimedia Multimedia Zusammenfassung verschiedener Medien in einem Dokument Informationen werden auf verschiedene Art interpretiert (d.h. dargestellt) Informationen können über verschiedene Medien versendet werden Hypertext Text mit Verweisen zu Textstellen im selben oder in anderen Texten verteiltes Dokument Dokument, welches aus verschiedenen, separat abgespeicherten Dokumenten besteht basiert auf XML RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 11 RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 12 RechnernetzeET Internet-Techniken und typische Anwendungen 6-3

4 1. Client--Modell 3. Dokumentenbeschreibung >>>>> nur zur Info, kein Prüfungsstoff <<<<<< 4. Kommunikation Web-Client und Web- XML extensible Markup Language Methode zur Repräsentation elektronischer (Text-) Dokumente systemunabhängig anwendungsunabhängig Metasprache zur Spezifikation von Beschreibungssprachen markup-languages XML ist eine Spezikation von SGML Standard Generalized Markup Language SGML ist internationaler Standard (ISO 8879). RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 13 RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 14 basiert auf Elementen Dokumentbeschreibung in XML Ein Element kann Text und/oder weitere Elemente enthalten oder leer sein Element = Dokumentbaustein XML-Dokumente sind hierarchisch aufgebaut erstes Element eines XML-Dokuments = Wurzelelement document element Wurzelelement enthält alle anderen Elemente RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 15 Markierung tag ein tag kennzeichnet Namen, Anfang und Ende eines Elements Elementnamen sind XML-Namen XML-Namenskonventionen Zeichenketten, die aus mindestens einem Zeichen bestehen dürfen beliebige alphanumerische Zeichen enthalten: A-Z, a-z, 0-9, Ä,Ö,Ü,ä,ö,ü,... dürfen folgende Interpunktionszeichen enthalten: -. beginnen immer mit Buchstaben, Unterstrich (_), oder Ideogramm (Ä,Ö,...) der Doppelpunkt (:) kann vorkommen, ist aber für Namensräume reserviert es wird zwischen Groß- und Kleinschreibung unterschieden Nicht-leere Elemente sind durch Anfangs- u. Endmarkierung begrenzt Anfangsmarkierung: <Inhalt> Endmarkierung: </Inhalt> Markierung für leeres Element: Anfangs-/Endmarkierung gleichzeitig <zeile/> RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 16 RechnernetzeET Internet-Techniken und typische Anwendungen 6-4

5 Attribute von Elementen Elemente können Attribute haben Attributnamen sind XML-Namen Attribut-Wert-Paare stehen nach dem Elementnamen Trennung durch Leerzeichen Beschreibung der Attribute in Elementmarkierungen Anfangsmarkierungen Markierungen leerer Elemente Attribute sind Strings: Anführungszeichen " oder ' z.b.: <zeile nbr='14'/> <Inhalt Datum=" " Zeit="15:30"> Referenzen auf Entitäten Aufbau: "&", Name_der_Entität, ";" Entitätsnamen sind XML-Namen Vordefinierte Entitätsreferenzen: > > < < " " &apos; ' & & Ä Ä Ö Ö Ü Ü ä ä ö ö ü ü ß ß Weitere Referenzen können definiert werden Entität = Synonym für Informationsobjekt englisch entity RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 17 RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 18 XML-Steueranweisungen Processing Instructions XML-Deklaration sind Anweisungen für ein Verarbeitungsprogramm Einbindung zusätzlicher Software z.b. PHP sind kein Element eines XML-Dokuments eine Steueranweisung beginnt mit <? und endet mit?> <?Anwendung Anweisung(en)?> z.b.: <?xml-stylesheet type="text/xml" href="tst.xsl"?> XML-Dokumente sollten eine XML-Deklaration haben diese muss ganz am Anfang des Dokuments stehen <?xml version="1.0" encoding="iso " standalone="no"?> version obligatorisch immer "1.0" Version der XML-Spezikation encoding optional default="utf-8" Zeichenkodierung standalone optional default="no" Angabe, ob die Interpretation allein aufgrund der vorliegenden Daten möglich ist (yes) oder auf externe Daten zugegriffen werden muss (no) RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 19 RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 20 RechnernetzeET Internet-Techniken und typische Anwendungen 6-5

6 1. Client--Modell 3. Dokumentenbeschreibung >>>>> nur zur Info, kein Prüfungsstoff <<<<<< 4. Kommunikation Web-Client und Web- RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 21 HTML Hypertext Markup Language Auszeichnungssprache (Markup) beschreibt die logischen Bestandteile eines Dokuments (Überschrift, Absatz, Liste, Tabelle,...) d.h. beschreibt keine endgültige Formatierung Sprache zur Vernetzung von Dokumenten (Hyper) Verweise auf weltweite Dokumente möglich Softwareunabhängiger Klartext Universelle Einsetzbarkeit Multimedia erlaubt und erfordert Verwendung verschiedener Datentypen Web-Client muss Typ der empfangenen Daten kennen, um Daten zu interpretieren Konventionen für Datei-Extensions: txt html gif. HTTP ermöglicht auch den Zugriff auf andere Internet-Protokolle, z.b. für Datei-Download, Mail-Versand, RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 22 HTML-Versionen HTML 1.0 Standard-Elemente wie Überschriften, Textabsätze, Grafikreferenzen und Verweise HTML 2.0 (1995) erweiterte Elemente, blieb aber weit hinter Quasi-Standards zurück (keine Frames, Scriptsprachen,...) HTML 3.2 (1997) Neue Elemente wie Tabellen, aber immer noch keine Frames HTML 4.0 (1998) Einigung mit Industrie(quasi)standards Frames CSS (Cascaded Style Sheeds) Skriptsprachen HTML-Metainformationen für Suchprogramme: Beschreibung, Autor, Stichworte, Datum Auslesen erlauben/verbieten Sprache bei Stichwörtern für Browser: Angaben zu Default-Sprachen Datei von Originaladresse laden (kein Proxy) Automatische Weiterleitung zu anderer Adresse im Kopf <Head> des HTML-Dokuments RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 23 RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 24 RechnernetzeET Internet-Techniken und typische Anwendungen 6-6

7 1. Client--Modell 3. Dokumentenbeschreibung 4. Kommunikation Web-Client und Web- Verbindungen bei HTTP 1. Web- stellt passive TCP-Verbindung zur Verfügung (auf Default-Port 80) d.h. er wartet auf Anfragen 2. Client baut aktive TCP-Verbindung auf 3. Client sendet HTTP-Anfrage (HTTP Client Request) 4. versendet Dokument (HTTP Reply) bzw. Fehlermeldung 5. Client baut Verbindung wieder ab (nicht bei persistenten Verbindungen) Anmerkung: für eine HTML-Seite enthält meist mehr als ein Dokument, d.h. es sind mehrere Anfragen / Antworten (Transaktionen) notwendig verbindungsorientiert für eine Transaktion wird eine gesicherte Verbindung (TCP) aufgebaut zustandslos zwischen zwei Transaktionen wird keine Informationen über die Verbindung gespeichert der vergisst nach der Transaktion alles und ist wieder im ursprünglichen Zustand Web-Anwendungen haben eine potenziell unbegrenzte Anzahl von Benutzern RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 25 RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 26 Grundlagen der Kommunikation von Client und Web-Schichten 4 Schichten 4 Schichten partitioniert 1. statische Webseite HTTP-Anfrage des Clients nach Dokument auf Web- HTTP-Antwort des s mit Dokument 2. dynamische Webseite HTTP-Anfrage des Clients nach Dokument auf Web- startet Programm (bzw. Prozess oder Thread), welches(r) angefordertes Dokument erzeugt HTTP-Antwort des s mit erzeugtem Dokument in einem Stück oder in mehreren Teilen (chunks) Benutzeroberfläche Client Web Verteilung der Dokumente, Objekte und Applets, die vom Web-Client angefragt wurden Client Web Daten Client Web Anwendungs Client Web Anwendungs Jede Anfrage wird normalerweise getrennt behandelt Aufrechterhaltung der Verbindung zwischen mehreren Transaktionen: Persistente Verbindungen Ziel: geringere Antwortzeiten Verwaltung, Bereitstellung und Änderung der Daten 2 Schichten Steuerung von Prozessen usw. 3 Schichten Daten Daten RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 27 RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 28 RechnernetzeET Internet-Techniken und typische Anwendungen 6-7

8 1. Client--Modell 3. Dokumentenbeschreibung 4. Kommunikation Web-Client und Web- OSI-Referenzmodell Architektur (Open Systems Interconnection Reference Model OSI/RM) Host A Application Presentation Session Transport Network Data Link Physical Entwickler : ISO (International Standardisation Organisation) Entwicklungsbeginn : Mitte der 70er Jahre Standard: 1983 ISO 7498 Anwendungsschicht Bereitstellung der Mittel (application service elements) zur Kooperation zwischen verteilten Anwendungsprozessen Zugang zu Kommunikationsleistungen bei OSI nur über diese Schicht Darstellungsschicht sorgt für einheitliche Interpretation und Austausch der Daten (unabhängig von ihrer konkreten Darstellung in der Anwendungsschicht) Kommunikationssicherungsschicht inhaltliche Synchronisation der Kommunikation Beginn und Ende der Kommunikation Wiederherstellen unterbrochener Verbindungen Transportschicht realisiert die Anforderungen der Anwenderprozesse hinsichtlich Übertragungsqualität stellt einen universellen Transportdienst bereit Vermittlungsschicht vermittelt den Weg zwischen Quell- und Zielrechner Datensicherungsschicht sichert korrekte Übertragung von Bitfolgen erkennt und korrigiert Fehler der Bitübertragungsschicht Bitübertragungsschicht realisiert konkrete Übertragung der Daten über den Kommunikationskanal Übertragung bitweise (Signale) Spezifik der Schicht ist durch Hardware-Anforderungen geprägt ungesicherte Verbindung Host B Application Presentation Session Transport Network Data Link Physical RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 29 RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 30 Transport-Protokolle - Übersicht sind an den Enden der Verbindung implementiert Ziel: Verbergen der Eigenschaften + Probleme der Leitung gegenüber der Applikation UDP TCP User Datagram Protocol nur minimale Funktionalität: Übertragung Multiplex verbindungslos Transmission Control Protocol bietet zusätzlich: Zuverlässigkeit Reihenfolge Point-to-Point Byte-stream Full Duplex Flußsteuerung verbindungsorientiert RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 31 TCP/UDP Well Known Ports Motivation Sehr viele Anwendungen benutzen TCP oder UDP als Transportprotokoll Für häufig gebrauchte und weit Beispiele: verbreitete Anwendungen wurden von der IANA (Internet Assigned Numbers Authority) Nummern für Standard-Ports definiert (Portnummern ). Für weitere Anwendungen existiert ein Bereich zur freien Registration (Portnummern ). 7: Echo (zu Testzwecken) 13: Tageszeit 19: Character Generator (zu Testzwecken) 20: FTP Daten 21: FTP-Protokoll 25: SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) 53: DNS ( Domain Name System) Weitere Information Liste der unterstützen Ports 80: HTTP (Hypertext Transfer Protocol) Unix: /etc/services 119: NNTP Windows: /services.etc (Network News Transfer Protocol) Verzeichnis der well-known ports: RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 32 RechnernetzeET Internet-Techniken und typische Anwendungen 6-8

9 Internet-Protokoll-Stapel: Übersicht Internet-Protokoll-Stapel: Detaillierter IP-Layer: Application Transport Internet Hosttonetwork User Application File Transfer Protocol Remote Terminal Protocol Simple Mail Transfer Protocol Name Protocol Simple Network Management Protocol UDP User Datagramm Protocol TCP Transmission Control Protocol IP z.b. IEEE 802.x, X.25 LAN / WAN FTP Telnet SMTP NSP SNMP korrespondierende OSI-Layer: Application Presentation Session Transport Network Data Link Physical Anwendung Transport Internet Netzzugang verbindungsorientiert FTP SMTP Telnet ARP / RARP Motif X.11 TCP rlogin rsh BGP BOOTP DHCP OSPF IP SNMP TFTP verbindungslos NFS UDP Ethernet, TokenRing, FDDI, etc. rwho ICMP IGMP ARP Adress Resolution Pr. RARP Reverse ARP BGP Border Gateway Pr. BOOTP Bootstrap Protocol DHCP Dynamic Host Configuration Protocol FTP File Transfer Protocol ICMP Internet Control Message Protocol IGMP Internet Group Management Protocol IP Internet Protocol NFS Network File System OSPF Open Shortest Path First SMTP Simple Mail Transfer Pr. SNMP Simple Network Management P. TCP Transmission Control Pr. UDP Universal Datagram Pr. RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 33 RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 34 Internet-Protokolle Kernprotokolle TCP verbindungsorientierter, gesicherter Transportdienst UDP verbindungsloser, ungesicherter Transportdienst IP ungesicherte Übertragung von Datagrammen, Wegwahl (Routing) Zusatzprotokolle ICMP Austausch von Kontrollinformationen in der Vermittlungsschicht IGMP Verwaltung von Kommunikationsgruppen (Multicasting) ARP Zuordnung von IP-Adressen zu MAC-Adressen RARP Zuordnung von MAC-Adressen zu IP-Adressen BOOTP Booten von Rechner via Netzwerk (Betriebssystem von ) DHCP dynamische Konfiguration von Rechnern (z.b. IP-Adressen) Routing-Protokolle RIP Standard-Routing-Protokoll OSPF Einsatz innerhalb von Routing-Domänen BGP Einsatz im Internet-Backbone RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 35 RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 36 RechnernetzeET Internet-Techniken und typische Anwendungen 6-9

10 1. Client--Modell 3. Dokumentenbeschreibung 4. Kommunikation Web-Client und Web- RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 37 Abbildung von Computer- Namen auf IP-Adressen Hierarchisches System DNS Domain Name Service RFC 1034 Port 53 Endsystem DNS- Verfahren: Client / Modell mit DNS-Anfragen Jeder ist zuständig für seine Hierarchiestufe (Domäne) Redundanz aller Anfragen werden bei Bedarf gemäss Hierarchie weitergereicht Cache Cache DB abcde.com deneb.dfn.de htw-dresden.de RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 38 com root de Internet Domain Name Service DNS verwaltet von ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) Sub-Netzwerk Wurzel IP-Adresse Rechner Domain-Name (Root) efwt01.et.htw-dresden.de beide identifizieren spezifisches Gerät im Internet Netzwerk spezifiziert Einordnung spezifiziert Einordnung in physikalisches Netzwerk in logisches Netzwerk legt Pfad zu beliebigem Punkt im Netz fest Nutzerfreundlichkeit Root-Domains: com commercial (US) info freie Nutzung edu educational (US) biz Business gov Government (US) name Personen mil Military (US) aero Air-transport industry org Organisationen gemeinnützig (US) coop cooperatives arpa systemintern museum Museen int internationale Organisationen pro Gewerbetreibende net Netzwerke, Internet-Angebote de Deutschland z.zt. 243 Länderkennungen nato nicht in Betrieb tv Tuvalu (Inselstaat EW - Preis 50 Mio $)) [RFC 1034] Mockapetris, P., "Domain Names - Concepts and Facilities", STD 13, RFC 1034, Nov [RFC 1035] Mockapetris, P.," Domain Names - Implementation and Specifications", STD 13, RFC 1035, Nov RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 39 RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 40 RechnernetzeET Internet-Techniken und typische Anwendungen

11 FTP File Transfer Protocol RFC Client--Modell 3. Dokumentenbeschreibung 4. Kommunikation Web-Client und Web- Zugriff auf Dateien auf entferntem Rechner Senden, Empfangen, Löschen, Umbenennen Verfahren Client/ basierend auf TCP Kontrollverbindung über Port 21 Dateitransfer über Port 20 FTP verwendet Klartextnachrichten Passwort wird unverschlüsselt übertragen keine Benutzererkennung keine erkennung Verwendung von SFTP (secure FTP) Authentifizierung Übertragungsverschlüsselung ähnlich wie Telnet SSH Benutzer FTP-Client GUI FTP- FTP-Kommandos Control FTP-Antworten Control Data Daten Data Dateisystem Dateisystem RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 41 RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 42 Beispiel NFS Network File System NFS Network File System Samba 1. Systemaufrufe, die eine Dateioperation auslösen, werden an virtuelles Dateisystem (virtual filesystem, VFS) weitergeleitet 2. Das Virtuelle Dateisystem bildet den Aufruf entweder auf ein lokales Dateisystem ab oder auf einen NFS-Client, der die Operation über Netzwerk an NFS- weiterleitet 3. Der NFS- selbst läuft im Benutzermodus und erzeugt wiederum lokale VFS-Aufrufe, Network FS daemon um geforderten Dienst zu realisieren Virtual FS Virtual FS local FS Network FS Client Network local FS RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 43 RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 44 RechnernetzeET Internet-Techniken und typische Anwendungen

12 1. Client--Modell 3. Dokumentenbeschreibung 4. Kommunikation Web-Client und Web- Telnet X11 rsh rlogin RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 45 RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 46 RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 47 RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 48 RechnernetzeET Internet-Techniken und typische Anwendungen

13 1. Client--Modell 3. Dokumentenbeschreibung 4. Kommunikation Web-Client und Web- SMTP Simple Mail Transfer Protocol RFC 821 Protokoll zum Austausch elektronischer Post über das Internet Verfahren Client / Modell Datentransfer über TCP (Port 25) Nachrichtenformat Basis: ASCII-Text (RFC 822) mit Begrenzung auf 64 kbyte MIME: Multipurpose Internet Mail Extensions Erweiterung mit Angaben zum Format und Codierung der Nachricht Beispiel Format gemäss RFC 822 Message-ID: <G137FbC@et.htw-dresden.de> Date: Mon, 12 Jan :27: From: hkuehn@et.htw-dresden.de To: all@demo.com Subject: say hello Cc: me@me.de Hello Regards HK RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 49 RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 50 MIME (SMTP-Erweiterung) Multipurpose Internet Mail Extensions Angaben über Inhalt und Codierung einer Nachricht Inhalte Text (plain, rich text, HTML) Multipart (z.b. mixed, alternative) Image (GIF, JPEG) Video (MPEG), Audio Application (PostScript, MS-Word, ) Codierung 7bit (ASCII), 8bit (non-ascii), binary quoted-printable (ASCII-Zeichen + Hex-Codes) z.b. Linefeed wird zu =0A etc. base64 (Abbildung von 64bit-Werten auf ASCII-Zeichen)... This is a multi-part message in MIME format =_NextPart_000_0045_01C308F7.F5B17D20 Content-Type: multipart/alternative; boundary="----=_nextpart_001_0046_01c308f7.f5b17d20" =_NextPart_001_0046_01C308F7.F5B17D20 Content-Type: text/plain; charset="iso " Content-Transfer-Encoding: 7bit Dear Invitee =_NextPart_001_0046_01C308F7.F5B17D20 Content-Type: text/html; charset="iso " Content-Transfer-Encoding: quoted-printable <html xmlns:o=3d"urn:schemas-microsoft-com:office:office" = =_NextPart_001_0046_01C308F7.F5B17D =_NextPart_000_0045_01C308F7.F5B17D20 Content-Type: application/msword; name="call for Papers issa 2003_draft 21.doc" Content-Transfer-Encoding: base64 Content-Disposition: attachment; filename="call for Papers issa 2003_draft 21.doc" 0M8R4KGxGuEAA... POP + IMAP Motivation: - sollten empfangsbereit sein, die meisten PCs sind nur temporär am Netz POP Post Office Protocol Anmelden Abmelden Nachrichten abholen Nachrichten löschen IMAP Interactive Mail Access Protocol s bleiben auf IMAP- gespeichert Zugriff ist dadurch von verschiedenen Computern aus möglich Sender Mail- Mail Application SMTP Agent SMTP SMTP Agent Mailbox POP / IMAP POP Empfänger Mail Application POP/IMAP Client RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 51 RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 52 RechnernetzeET Internet-Techniken und typische Anwendungen

14 1. Client--Modell 3. Dokumentenbeschreibung 4. Kommunikation Web-Client und Web- Sender Quelle Empfänger Senke Datenfluss bei Voice-over-IP Kodieren Dekodieren Paketieren Verzögerungen verlorene Pakete begrenzte Datenrate Entpacken Sende- Puffer Empfangs- Puffer RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 53 RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 54 Einflüsse auf Sprachqualität Verzögerungszeit Delay Schwankungen der Verzögerungszeit Jitter Echo Verzerrungen Distortion Paketverluste Packet-loss Ende-zu-Ende-Verzögerungszeit (Delay) Einflüsse: Kodierung Kompression Paketierung Serialisierung Signallaufzeit Pufferzeit 5% Paketverluste akzeptabel ITU - Empfehlung inakzeptabel akzeptabel aber stark beeinträchtigt Verzögerungszeit in ms Fragmentierung großer Pakete (insbesondere bei geringen Bandbreiten) Priorisierung, Bandbreitenreservierung für Voice-Pakete, MPLS RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 55 RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 56 RechnernetzeET Internet-Techniken und typische Anwendungen

15 Schwankungen der Verzögerungszeit (Jitter) Abhilfe durch Pufferspeicher auf Empfängerseite '(de-)jitter-buffer' Erhöhung der Laufzeit! bei zu geringem Puffer Aussetzer Anpassung der Größe des Pufferspeichers an Jitter notwendig Echo meist bedingt durch die analogen Komponenten ab einer Verzögerungszeit von 25ms störend Echokompensation (z.b. nach ITU G.165) Verzerrungen analoge Komponenten A/D-Wandlung Quantisierung, Abtastung Kodierung (speziell bei verlustbehafteter Kompression) Paketverluste Abhilfe durch Fehlervorwärtskorrektur über mehrere Pakete verursacht aber weitere Verzögerungen! deshalb ist Paketpriorisierung besser Router verwirft Pakete bei Überlast nicht Paketverlust nur durch Bitfehler Ethernet? Fehlervorwärtskorrektur bei 1GBit UDPLite: Zustellung von Paketen mit Bitfehlern RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 57 RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 58 Messung der Sprachqualität nach Mean Opinion Score (MOS) subjektives Verfahren ITU P.800 Sprechproben werden von mindestens 100 Probanden bewertet 5 Excellent 4 Good 3 Fair 2 Poor 1 Bad Alternativen: Perceptual Speech Quality Measurement (PSQM) Perceptual Analysis Measurement System (PAMS) (basieren auf psychoakustischem Modell) G.107 'E-Modell' Berechnung auf Basis von Messgrößen (Rauschen, Signal-Rausch-Abstand, Delay, Jitter, Echo, Paketverluste) RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 59 Signalisierung bei VoIP Übertragung erfolgt meist durch UDP Protokolle: SIP Session Initiation Protocol Verbindungsaufbau Verbindungsabbau RTCP Real Time Control Protocol Sicherung Dienstqualität während des Telefonats RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 60 RechnernetzeET Internet-Techniken und typische Anwendungen

16 Endgerät Signalisierung mit SIP Invite Trying Ringing OK ACK OK RTP, RTCP Telefonnummer IP-Adresse evtl. Anfrage an andere weiterleiten! Endgerät Invite Ringing OK Bye Klingeln Abheben Gespräch Auflegen Real Time Control Protocol RTCP Ziel: Qualitätssicherung Information über erreichte Dienstqualität Receiver Report RR Anpassung an wechselnde Eigenschaften des Kanals Adaptive Codecs Identifikation aller Sender Sender Report SR Telefonkonferenzen (BYE zur Abmeldung eines Teilnehmers) Übermittlung von Zusatzinformationen Source Description SDES z.b. Klartext-Namen der Teilnehmer Invite auch direkt an IP-Adresse des Endgerätes möglich! Praktikum RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 61 RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 62 Sprachübertragung bei VoIP Sprachqualität (MOS) Kodierung Codec Übertragung erfolgt immer durch UDP Protokoll: RTP Real Time Protocol Kodierung Codec Exzellent Good Fair Poor Bad Adressauflösung Hybrid- Codecs Datenrate in kbps Waveform- Codecs Signalform- Kodierung Vocoder Quellenkodierung www-mobile.ecs.soton.ac.uk/speech_codecs/index.html RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 63 RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 64 RechnernetzeET Internet-Techniken und typische Anwendungen

17 Waveform-Codec G.711 Pulse Code Modulation PCM PCM-Enccoder PCM-Decoder Kanal A/D-Wandler Encoder Decoder TP PCM-Decoder Tiefpass zur Glättung f abt = 8 khz n = 8 Bit 64 kbps Bitrate eines digitalen Fernsprechkanals Abtasttheorem: höchste Frequenz 4 khz Amplitude Kennlinien nach µ-kennlinie (µ-law) oder A-Kennlinie Verständlichkeit: Tiefpass mit f g =3,4 khz 3,4 4 Frequenz / khz RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 65 RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 66 nichtlineare Quantisierung Quantisierungsfehler wirken sich bei kleinen Werten relativ stärker aus Puls-Code-Modulation PCM CCITT (ITU-T) G.711 Europa: nach A-Kennlinie (bestehend aus 13 linearen Segmenten) 128 y = ln (1+x) für x 0 y = ln (1+x) für x < 0 für x 1 0 y 255 Ablauf (normalerweise): 13-Bit-Digitalisierung (linear) digitale Signalumsetzung auf 8 Bit Umsetzungstabelle Algorithmus Japan, USA: nach µ-kennlinie (bestehend aus 15 linearen Segmenten) übertragener Wert (8 Bit) nur obere Hälfte der Kennlinie abgetasteter Wert (13 Bit) RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 67 Asterisk- Asterisk - Praktikumsbeispiel Betriebsteil A IP-basiert konventionelle Telefonanlage Router + Telefonie-Gateway Betriebsteil B IP-basiert Home-Office IP-basiert RechnernetzeET Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Anwendungen Folie 68 RechnernetzeET Internet-Techniken und typische Anwendungen