Rechnernetze I. Rechnernetze I. 9 Anwendungsprotokolle SS 2014

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1 Rechnernetze I SS 2014 Universität Siegen rolanda.dwismuellera@duni-siegena.de Tel.: 0271/ , Büro: H-B 8404 Stand: 10. August 2015 Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (1/13) i Rechnernetze I SS Anwendungsprotokolle Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (10/13) 250

2 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 Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (10/13) SMTP Protokolle für s RFC 822 und MIME: Format einer Header (ASCII) Rumpf (ASCII) binäre Daten (z.b. Bilder) werden durch MIME in ASCII codiert SMTP (Simple Mail Transport Protocol) regelt Weitergabe der s zwischen Rechnern textbasiertes Protokoll vermeidet Darstellungsprobleme erleichtert Test und Debugging POP (Post Office Prot.) / IMAP (Internet Message Access Prot.) Herunterladen der s von einem entfernten Server Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (10/13) 252

3 9.1 SMTP... Transport von s über Mail-Gateways Mail Reader Mail Gateway Mail Reader 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 Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (10/13) 253 Anmerkungen zu Folie 253: Der Mail-Reader (MUA, Mail User Agent) bekommt eingehende s entweder über einen Mail Delivery Agent (MDA) vom lokalen Mail-Daemon (MTA, Mail Transfer Agent) zugestellt, oder kann sie über Protokolle wir POP und IMAP von einem entfernten Mail- Server abholen

4 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: CAWVFNCVKRZKAZCFHKWFHQ Content Type: text/plain; charset=us asci Content Transfer Encoding: 7bit Bob, here is the jpeg image I promised. Alice Rumpf 417CAWVFNCVKRZKAZCFHKWFHQ Content Type: image/jpeg; name="beach.jpg" Content Transfer Encoding: base64... ASCII codiertes JPEG Bild... Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (10/13) SMTP... Beispiel eines SMTP Dialogs (Client, Server) HELO cs.princeton.edu 250 Hello daemon@mail.cs.princeton.edu [ ] MAIL FROM: <Alice@cs.princeton.edu> 250 OK RCPT TO: <Bob@cisco.com> 250 OK RCPT TO: <Tom@cisco.com> 550 No such user here DATA 354 Start mail input; end with <CRLF>.<CRLF> Blah blah blah etc. etc. etc. siehe vorige Folie. 250 OK QUIT 221 Closing connection Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (10/13) 255

5 9.2 HTTP HTTP ist wie SMTP textbasiert Kommandos (u.a.): GET <URL> HEAD <URL> POST <URL> PUT <URL> Anfrage nach einem Dokument Anfrage nach Metainformation Senden von Information an den Server Speichern eines Dokuments DELETE <URL> Löschen eines Dokuments Beispiel-Anfrage: GET index.html HTTP/1.1 Host: Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (10/13) 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 (10/13) 257

6 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) 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 (10/13) DNS Das Internet-Protokoll (IP) arbeitet mit numerischen Adressen einheitliches Format (Länge) identifizieren das Netz des Hosts (logische Adressen) wichtig für das Routing von Paketen nicht benutzerfreundlich Benutzer verwenden (Host-/Rechner-)Namen: benutzerfreundlich unterschiedliche Länge nicht für das Routing nutzbar Daher: Umsetzung von Namen auf IP-Adressen: DNS (Domain Name Service) Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (10/13) 259

7 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 Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (10/13) 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 (10/13) 261

8 9.3 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 (10/13) 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 (10/13) 263

9 9.4 Zusammenfassung (Animierte Folie) Beispiel: Ablauf einer Web-Server-Anfrage 1.4. Weiterleitung des Pakets zum Ziel R Ethernet In jedem Router: IP Weiterleitung, ARP R R Internet R DNS Ethernet :03:cd:0a:04:34 R :01:7a:0c:05:11 Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (10/13) 264 Rechnernetze I SS Universität Siegen rolanda.dwismuellera@duni-siegena.de Tel.: 0271/ , Büro: H-B 8404 Stand: 10. August 2015 Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (11/13) xi

10 9.4 Zusammenfassung... SMTP: textbasiert, speichervermittelnd HTTP: ebenfalls textbasiert wie viele andere Anwendungsprotokolle im Internet DNS: Umsetzung von Rechnernamen auf IP-Adressen Hierarchischer Namensraum + Server-Hierarchie Nächste Lektion: Netzwerksicherheit Betriebssysteme / verteilte Systeme Rechnernetze I (11/13) 265