Il Livello Applicazione

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1 Il Livello Applicazione Applicazioni e potocolli -laye Pincipali Obiettivi: Aspetti concettuali + implementativi dei potocolli di ete del livello applicazione m paadigma seve m Modelli di sevizio Impaeemo a conoscee i potocolli esaminando alcuni famosi potocolli del livello applicazione Alti obiettivi potocolli specifici: m http m ftp m smtp m pop m dns Pogammazione di applicazioni di ete m socket pogamming Il Livello Applicazione 1 Applicazioni: pocessi distibuiti ed intecomunicanti m che giano sugli host della ete nello use space m Scambiano messaggi pe implementae le appl. m Pe es., e, file tansfe, il Web Potocolli Application-laye m Un pezzo di una appl. m Definiscono i messaggi scambiati dalle appl. e le azioni da intapendee m I sevizi utente sono foniti dai livelli infeioi tanspot netwok tanspot netwok tanspot netwok Il Livello Applicazione 2 Applicazioni di Rete: gego Il paadigma -seve Un pocesso è un pogamma che sta giando su di un host. Sullo stesso host, due pocessi comunicano mediante la comunicazione intepocesso definita dal S.O. Pocessi che giano su host diffeenti comunicano mediante un potocollo -laye Uno use è una intefaccia ta lo use e l applicazione di ete. m Web:bowse m E-: eade m steaming audio/video: media playe Il Livello Applicazione 3 La tipica netwok app ha due componenti: /seve Client: Avvia il contatto con il seve ( pala pe pimo ) Tipicamente ichiede sevizio dal seve, Nel Web, il è implementato nel bowse; pe l e-, nel eade Seve: Fonisce il sevizio ichiesto al Pe es., il Web seve invia la pagina Web ichiesta, il seve consegna l e- tanspot netwok ichiesta isposta tanspot netwok Il Livello Applicazione 4 Potocolli -laye (cont). API: pogamming inteface definisce l intefaccia ta l applicazione e il livellotanspot socket: Intenet API m due pocessi comunicano inviando dati nel socket, e leggendo dati dal socket (socket=pesa di coente) D: Come fa un pocesso ad identificae l alto pocesso con il quale vuole comunicae? m Indiizzo IP dell host che fa giae l alto pocesso m Un pot numbe consente all host in icezione di deteminae a quale pocesso locale va consegnato il messaggio ma su questo diemo molto di più in futuo. Il Livello Applicazione 5 Pocessi dell applicazione, socket e il sottostante potocollo di taspoto Il Livello Applicazione 6 Easy PDF Ceato is pofessional softwae to ceate PDF. If you wish to emove this line, buy it now. 1

2 Che tipo di tanspot sevice è necessaio pe una applicazione? Pedita di Dati Alcune applicazioni (pe es., audio) possono tolleae alcune pedite Alte applicazioni (pe es., ftp, telnet) ichiedono un tesfeimento dati affidabile al 100% Tempificazione Alcune appl. (pe es., la telefonia Intenet, I giochi inteattivi) ichiedono un itado piccolo pe funzionae Laghezza di Banda (Bandwidth) Alcune appl. (pe es., quelle multimediali) ichiedono un ammontae minimo di banda pe funzionae Alte ( appl.elastiche ) fanno uso dell ammontae di banda disponibile Il Livello Applicazione 7 Requisiti pe il sevizio di Tanspot di alcune applicazioni comuni Applicazione file tansfe e- Pagine Web eal-time audio/video stoed audio/video Giochi inteattivi Appl. finanziaie Pedita Dati ammissibile ammissibile ammissibile Bandwidth audio: 5Kb-1Mb video:10kb-5mb Come sopa pochi Kbps up Tempificazione no no no si, 100 s msec si, pochi sec si, 100 s msec si e no Il Livello Applicazione 8 Sevizi foniti dai potocolli di Taspoto di Intenet Applicazioni Intenet: potocolli e potocolli di taspoto sevizio : connection-oiented: setup ichiesto ta e seve taspoto affidabile ta pocesso mittente e destinataio contollo del flusso: il mittente non sovaccaica il icevente Contollo della congestione: il mittente viene limitato quando la ete è sovaccaica Non fonisce: tempificazione, gaanzie sulla banda minima sevizio UDP: Tasfeimento dati inaffidabile ta mittente e destinataio Non fonisce: setup della connessione, affidabilità, contollo del flusso e della congestione, tempificazione o gaanzie sulla banda D: Ma alloa? Pechè c è un UDP? Applicazione e- emote teminal access Web file tansfe steaming multimedia emote file seve Intenet telephony potocollo di applicazione smtp [RFC 821] telnet [RFC 854] http [RFC 2068] ftp [RFC 959] popietaio (pe es., RealNetwoks) NSF popietaio (pe es., Cisco) Potocollo taspoto sottostante o UDP o UDP typically UDP Il Livello Applicazione 9 Il Livello Applicazione 10 Il Web: gego Come sono composti gli URL pagina Web : m Consiste di oggetti m Indiizzata da una URL La maggioanza delle pagine Web hanno: m una pagina HTML di base e m oggetti efeenziati nella pagina. Una URL ha due componenti: l host name e il path name: Lo Use del Web è detto bowse: m MS Intenet Exploe m Netscape Communicato Il seve del Web è detto Web seve: m Apache (public domain) m MS Intenet Infomation Seve potocollo ftp:// gophe:// Nome del seve Dominio. it Numeo pota : Diectoy File / Diectoy / File.html Il Livello Applicazione 11 Il Livello Applicazione 12 Easy PDF Ceato is pofessional softwae to ceate PDF. If you wish to emove this line, buy it now. 2

3 Il Web: potocollo http Ancoa sull http http: hypetext tansfe potocol Il potocollo di applicazione del Web Modello /seve m : il bowse che ichiede, iceve e visualizza gli oggetti Web m seve: il Web seve invia gli oggetti in isposta a ichieste http1.0: RFC 1945 http1.1: RFC 2068 http1.1: RFC 2616 PC con Exploe Mac con Navigato ichiestahttp Rispostahttp Richiestahttp Rispostahttp Seve con NCSA Web seve http: sevizio di taspoto : Il avvia una connessione connection (cea un socket) con il seve, sulla pota 80 Il seve accetta la connessione dal Vengono scambiati messaggi http (messaggi del potocollo -laye)ta il bowse (http ) ed il Web seve (http seve) La connessione viene chiusa L http è stateless Il seve non mantiene infomazioni sulle pecedenti ichieste del ossevazione I Potocolli che mantengono uno stato sono complessi! Occoe consevae la stoia passata In caso di cash del seve/, gli stati possono essee inconsistenti Il Livello Applicazione 13 Il Livello Applicazione 14 Un esempio http Supponiamo che lo use digiti una URL (contiene testo, e ifeimenti a 10 immagini jpeg) tempo 1a. Il http avvia la connessione col seve http seve (un pocesso) al La pota 80 è il default pe il seve http. 2. Il http invia un equest message http (contenente la URL) nel socket 1b. Il seve http sull host è in attesa di connessioni sulla pota 80. accetta la connessione, notifica il 3. Il seve http iceve il equest message, foma un esponse message che contiene l oggetto ichiesto (somedepatment/home.index), invia il messaggio nel socket Il Livello Applicazione 15 Un esempio http (cont.) tempo 5. Il http iceve il esponse message contenente un file html, visualizza l html. Analizzando il file html file, tova 10 ifeimenti ad oggetti jpeg 6. Vengono ipetuti gli step 1-5 pe ciascuno dei 10 oggetti jpeg 4. Il seve http chiude la connessione. Il Livello Applicazione 16 Connessioni non-pesistenti e pesistenti Non-pesistenti HTTP/1.0 Il seve analizza le ichieste, isponde e chiude la connessione 2 RTT pe estae ogni oggetto Ogni oggetto soffe dello slow stat Pesistenti default pe HTTP/1.1 Sulla stessa connessione il seve analizza la ichiesta, isponde, analizza la nuova ichiesta,.. Il Client invia le ichieste pe tutti gli oggetti efeenziati appena iceve il file base HTML. Meno RTT e meno slow stat. Ma la maggio pate dei bowse 1.0 usano Più connessioni in paallelo. Il Livello Applicazione 17 Fomato del messaggio http : equest due tipi di messaggi http: equest, esponse http equest message: m ASCII (fomato leggibile) equest line (comandi GET, POST, HEAD) linee heade Caiage etun, line feed Indica la fine del messaggio GET /somedi/page.html HTTP/1.0 Use-: Mozilla/4.0 Accept: text/html, image/gif,image/jpeg Accept-language:f (exta caiage etun, line feed) Il Livello Applicazione 18 Easy PDF Ceato is pofessional softwae to ceate PDF. If you wish to emove this line, buy it now. 3

4 fomato geneale del equest message: fomato del messaggio http: esponse Linea di stato (potocol status code status phase) linee heade HTTP/ OK Date: Thu, 06 Aug :00:15 GMT Seve: Apache/1.3.0 (Unix) Last-Modified: Mon, 22 Jun Content-Length: 6821 Content-Type: text/html dati, pe es., Il file html ichiesto data data data data data... Il Livello Applicazione 19 Il Livello Applicazione 20 status codes dell http esponse Pima linea nel messaggio di isposta seve->. Alcuni codici di esempio: 200 OK m Richiesta accettata, segue l oggetto ichiesto 301 Moved Pemanently m Oggetto ichiesto spostato, segue la nuova posizione (Location:) 400 Bad Request m Il messaggio di ichiesta non è stato compeso dal seve 404 Not Found m Documento ichiesto non tovato su questo seve 505 HTTP Vesion Not Suppoted Il Livello Applicazione 21 Povate l http ( side) voi stessi 1. Fate Telnet al vosto sito Web favoito: telnet 80 Ape la connessione alla pota 80 sul sito Qualsiasi cosa digitata viene inviata alla pota 80 di 2. Digitate una GET: GET /~oss/index.html HTTP/1.0 Digitando questo (battete caiage etun due volte), inviate una Richiesta GET minima (ma completa) all http seve 3. Ossevate il esponse message inviato dal seve http! Il Livello Applicazione 22 Inteazione use-seve: autenticazione Inteazione use-seve: cookies Obiettivo dell autenticazione: contollae l accesso ai documenti del seve stateless: il deve ichiedee l autoizzazione pe ciascuna ichiesta autoizzazione: tipicamente nome, passwod m authoization: linea di heade nella ichiesta m Se non viene pesentata l autoizzazione, il seve ifiuta l accesso e invia WWW authenticate: come heade usual http equest msg 401: authoization eq. WWW authenticate: usual http equest msg + Authoization:line usual http esponse msg usual http equest msg + Authoization:line usual http esponse msg seve tempo Il Bowse mette nella cache il nome & passwod così che l utente non deve digitale ipetutamente. Il Livello Applicazione 23 Il Livello Applicazione 24 Il seve invia cookie al nel msg di isposta Set-cookie: Il utilizza i cookie nelle ichieste successive cookie: Il seve confonta i cookie pesentati con le info memoizzate m autenticazione m Pefeenze dello use, scelte pecedenti usual http equest msg usual http esponse + Set-cookie: # usual http equest msg cookie: # usual http esponse msg usual http equest msg cookie: # usual http esponse msg seve cookiespectific action cookiespectific action Easy PDF Ceato is pofessional softwae to ceate PDF. If you wish to emove this line, buy it now. 4

5 Inteaz. use-seve: GET conditionale Obiettivo: non inviae oggetto se il già possiede una vesione aggionata nella cache : specica la data della cached copy nella ichiesta http If-modified-since: <date> seve: la isposta non contiene oggetti se la copia nella cache è aggionata: HTTP/ Not Modified http equest msg If-modified-since: <date> http esponse HTTP/ Not Modified http equest msg If-modified-since: <date> http esponse HTTP/ OK seve oggetto non modificato oggetto modificato <data> Il Livello Applicazione 25 Web Caches (poxy seve) Obiettivo: soddisfae le ichieste del senza coinvolgee il seve oiginale Lo use configua il bowse: accesso Web via web cache Il invia tutte le ichieste http alla web cache m Se l oggetto è nella web cache, la web cache lo itona immediatamente in una http esponse m Altimenti ichiede l oggetto dal seve oiginale e poi itona l http esponse al httpequest httpesponse Poxy seve httpequest httpesponse httpequest httpesponse httpequest httpesponse oigin seve oigin seve Il Livello Applicazione 26 Pechè Web Caching? Ipptesi: la cache è vicina al (pe es., nella stessa ete) Tempo di isposta infeioe Diminuzione del taffico veso seve distanti m i link al di fuoi della ete pivata/isp locale sono spesso dei colli di bottiglia Rete Pivata Intenet publica Link di accesso 1.5 Mbps 10 Mbps LAN Cache Pivata seve oiginali Il Livello Applicazione 27 ftp: potocollo tansfeimento file utente host Intefac. use tasfeisce file da/pe host emoti modello /seve m : lato che avvia il tasfeimento (sia da che pe il emoto) m seve: host emoto ftp: RFC 959 ftp seve: pota 21 File system locale file tansfe seve File system emoto Il Livello Applicazione 28 ftp: sepaa connessioni dati e contollo ftp: comandi e isposte L ftp contatta l ftp seve alla pota 21, specificando il come potocollo di taspoto Apetua di due connessioni paallele: m contollo: scambio di comandi, isposte ta, seve. m dati: I dati del file da/pe il seve L ftp seve mantiene uno stato : la di coente, pecedenti autenticazioni connessione di contollo: pota 21 connessione dati: pota 20 seve Esempi di comandi: Inviati come ASCII text sul contol channel USER usename PASS passwod LIST itona la lista dei file nella di coente RETR filename itova (peleva) file STOR filename memoizza (invia) file sull host emoto Esempi di codici di itono status code e fase (come in http) 331 Usename OK, passwod equied 125 data connection aleady open; tansfe stating 425 Can t open data connection 452 Eo witing file Il Livello Applicazione 29 Il Livello Applicazione 30 Easy PDF Ceato is pofessional softwae to ceate PDF. If you wish to emove this line, buy it now. 5

6 Posta Elettonica Te componenti pincipali: use s seves simple tansfe potocol: smtp Use Agent il eade Composizione, editing, lettua dei messaggi Pe es., Eudoa, Outlook, elm, Netscape Messenge I messaggi in uscita ed in ingesso sono memoizzati sul seve seve seve use use use Coda dei Messaggi in uscita seve use box use use use Il Livello Applicazione 31 Posta Elettonica: I seves Mail Seves Mailbox: contiene i messaggi in aivo (ancoa da leggee) pe lo use Coda di messaggi in uscita: contiene i messaggi da inviae Smtp: potocollo ta seves pe inviae i messaggi di e m : seve di invio della m seve: seve di icezione della seve seve use use use seve use use use Il Livello Applicazione 32 Posta Elettonica : smtp [RFC 821] Usa il tcp pe tasfeie affidabilmente msg di e dal al seve, pota 25 Tasfeimento: dal seve di invio a quello di icezione Tasfeimento a te fasi m handshaking (saluti) m Tasfeimento di messaggi m chiusua Inteazione comando/isposta m comandi: testo ASCII m isposte: codici di stato e fase I messaggi dovevano essee in 7-bit ASCII Esempio di inteazione smtp S: 220 hambuge.edu C: HELO cepes.f S: 250 Hello cepes.f, pleased to meet you C: MAIL FROM: S: 250 Sende ok C: RCPT TO: S: 250 Recipient ok C: DATA S: 354 Ente, end with "." on a line by itself C: Do you like ketchup? C: How about pickles? C:. S: 250 Message accepted fo delivey C: QUIT S: 221 hambuge.edu closing connection Il Livello Applicazione 33 Il Livello Applicazione 34 Povate l smtp inteaction da soli: smtp: conclusioni telnet sevename 25 Ossevate la eply 220 dal seve Digitae i comandi HELO, MAIL FROM, RCPT TO, DATA, QUIT In questo modo è possibile inviae una e senza usae l e Il Livello Applicazione 35 smtp usa connessioni pesistenti smtp ichiede che il copo del messaggio (heade & body) sia in 7-bit ascii Cete stinghe di caattei non sono pemesse nel messaggio (pe es., CRLF.CRLF). Così il messaggio deve essee codificato (usualmente sia in base-64 o nel quoted pintable) L smtp seve usa CRLF.CRLF pe deteminae la fine del message Compaazione con l http http: pull (tia) e: push (spingi) Ambedue hanno inteazione comando/isposta in ASCII, status codes http: ogni oggetto è incapsulato nel suo popio esponse message smtp: oggetto multipli inviati in un messaggio multipat Il Livello Applicazione 36 Easy PDF Ceato is pofessional softwae to ceate PDF. If you wish to emove this line, buy it now. 6

7 Fomato del messaggio di Fomato messaggio: estensioni multimediali smtp: potocollo pe scambiae msg di e RFC 822: standad pe il fomato messaggio di testo: heade lines, pe es., m To: m Fom: m Subject: Divesi dai comandi smtp! copo m Il messaggio, solo caattei ASCII heade body Linea bianca MIME: multimedia extension, RFC 2045, 2056 Linee addizionali nel msg heade pe dichiaae il tipo di cotenuto MIME vesione MIME metodi usati Pe codificae i dati dati multimediali tipo, sottotipo, Dichiaazione paameti encoded data Fom: To: Subject: Foto di guppo del coso. MIME-Vesion: 1.0 Content-Tansfe-Encoding: base64 Content-Type: image/jpeg base64 encoded data base64 encoded data Il Livello Applicazione 37 Il Livello Applicazione 38 tipi MIME Content-Type: type/subtype; paametes Text Esempi di subtypes: plain, html Image Esempi di subtypes: jpeg, gif Audio Esempi di subtypes: basic (8-bit mu-law encoded), 32kadpcm (32 kbps coding) Video Esempi di subtypes: mpeg, quicktime Application Alti dati che devono essee elaboati dal pima di essee visualizzabili Esempi di subtypes: mswod, octet-steam Multipat Type Fom: To: Subject: Foto di guppo del coso. MIME-Vesion: 1.0 Content-Type: multipat/mixed; bounday= Content-Tansfe-Encoding: quoted-pintable Content-Type: text/plain Cai Ragazzi, In allegato tovate una foto di guppo del nosto coso Content-Tansfe-Encoding: base64 Content-Type: image/jpeg base64 encoded data base64 encoded data Il Livello Applicazione 39 Il Livello Applicazione 40 Potocolli di accesso Mail POP3 o use IMAP seve del mittente seve del destinataio use : consegna/memoizzazione al seve del destinataio Potocollo di accesso alla Mail: ecupeo dal seve m POP: Post Office Potocol [RFC 1939] autoizzazione ( <-->seve) e download m IMAP: Intenet Mail Access Potocol [RFC 1730] Maggioi caatteistiche (e complessità) Manipolazione dei messaggi achiviati sul seve m HTTP: Hot, Yahoo! Mail, etc. Il Livello Applicazione 41 potocollo POP3 fase di autoizzazione comandi del : m use: declae usename m pass: passwod isposte del seve: m +OK m -ERR fase di tansazione, : list: elenca i messaggi et: ecupea i messaggi dal loo numeo dele: delete quit S: +OK POP3 seve eady C: use colace S: +OK C: pass abbassoilpof S: +OK use successfully logged on C: list S: S: S:. C: et 1 S: <message 1 contents> S:. C: dele 1 C: et 2 S: <message 2 contents> S:. C: dele 2 C: quit S: +OK POP3 seve signing off Il Livello Applicazione 42 Easy PDF Ceato is pofessional softwae to ceate PDF. If you wish to emove this line, buy it now. 7

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