Ritardi nelle reti a commutazione di pacchetto

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1 Ritardi nelle reti a cmmutazine di pacchett I pacchetti avvertn un ritard sul cammin srgente-destinazine quattr srgenti di ritard ad gni hp (ruter visitat) A trasmissine Elabrazine del ruter: Cntrll dei bit di errre Determinazine del canale di uscita accdament prpagazine Temp d attesa al canale di uscita per la trasmissine Dipende dal livell di cngestine del ruter B elabrazine del ruter accdament 1: Intrduzine 35

2 Ritardi nelle reti a cmmutazine di pacchett Ritard di Trasmissine: R=larghezza di banda del canale (bps) L=lunghezza del pacchett (bits) Temp per spedire i bit lung il canale = L/R Ritard di Prpagazine: d = lunghezza del canale fisic (m) s = velcità di prpagazine nel mezz (~2x10 8 m/sec) Ritard di prpagazine = d/s A trasmissine Nta: s ed R sn quantità MOLTO diverse! prpagazine B elabrazine del ruter accdament 1: Intrduzine 36

3 Ritard di accdament R=larghezza di banda del canale (bps) L=lunghezza del pacchett (bits) a=velcità media di arriv di pacchetti intensità di traffic = L a / R L a / R ~ 0: ritard medi di accdament piccl L a / R -> 1: ritard medi di accdament diventa grande L a / R > 1: il lavr che arriva è più di quell che può essere svlt, il ritard medi diventa infinit! 1: Intrduzine 37

4 Ritardi e cammini veri in Internet tracerute: ruter, ritardi sul cammin srgentedestinazine path: vedi anche pingpltter, ed altri 1 cs-gw ( ) 1 ms 1 ms 2 ms 2 brder1-rt-fa5-1-0.gw.umass.edu ( ) 1 ms 1 ms 2 ms 3 cht-vbns.gw.umass.edu ( ) 6 ms 5 ms 5 ms 4 jn1-at wr.vbns.net ( ) 16 ms 11 ms 13 ms 5 jn1-s wae.vbns.net ( ) 21 ms 18 ms 18 ms 6 abilene-vbns.abilene.ucaid.edu ( ) 22 ms 18 ms 22 ms 7 nycm-wash.abilene.ucaid.edu ( ) 22 ms 22 ms 22 ms ( ) 104 ms 109 ms 106 ms 9 de2-1.de1.de.geant.net ( ) 109 ms 102 ms 104 ms 10 de.fr1.fr.geant.net ( ) 113 ms 121 ms 114 ms 11 renater-gw.fr1.fr.geant.net ( ) 112 ms 114 ms 112 ms 12 ni-n2.cssi.renater.fr ( ) 111 ms 114 ms 116 ms 13 nice.cssi.renater.fr ( ) 123 ms 125 ms 124 ms 14 r3t2-nice.cssi.renater.fr ( ) 126 ms 126 ms 124 ms 15 eurecm-valbnne.r3t2.ft.net ( ) 135 ms 128 ms 133 ms ( ) 126 ms 128 ms 126 ms 17 * * * 18 * * * 19 fantasia.eurecm.fr ( ) 132 ms 128 ms 136 ms 1: Intrduzine 38

5 Struttura di Internet: rete di reti a grandi linee gerarchica natinal/internatinal backbne prviders (NBP) e.g. BBN/GTE, Sprint, AT&T, IBM, UUNet si inter-cnnettn direttamente, tramite Netwrk Access Pint (NAP) ISP reginali cnnettn ai NBP ISP lcali, privati, istituzini cnnettn agli ISP reginali NAP ISP reginali ISP lcali NBP B NBP A ISP lcali ISP reginali NAP 1: Intrduzine 39

6 Natinal Backbne Prvider e.g. Sprint US backbne netwrk 1: Intrduzine 40

7 Livelli di un prtcll Le reti di telecmunicazine sn cmplesse! mlte cmpnenti: hst ruter canali di cmunicazine (diversi mezzi trasmissivi) applicazini prtclli hardware, sftware Dmanda: Si può rganizzare la struttura di una rete? O, almen, la discussine? 1: Intrduzine 41

8 Organizzazine di un viaggi aere bigliett (acquist) bagagli (accettazine) uscita (imbarc) pista (decll) bigliett (reclam) bagagli (ritir) uscita (sbarc) pista (atterraggi) rtta aerea rtta aerea rtta aerea Una serie di passi 1: Intrduzine 42

9 Organizzazine di un viaggi: vista diversa bigliett (acquist) bagagli (accettazine) uscita (imbarc) pista (decll) bigliett (reclam) bagagli (ritir) uscita (sbarc) pista (atterraggi) rtta aerea rtta aerea rtta aerea Livelli: gni livell implementa un servizi attravers azini interne al prpri livell e cnfidand su servizi frniti dal livell sttstante 1: Intrduzine 43

10 Viaggi aerei a livelli : i servizi persne+bagagli da bancne a bancne da ritir-bagagli a ritir-bagagli persne: uscita di imbarc a uscita di sbarc trasferiment aere da pista a pista rtta aere da partenza a destinazine 1: Intrduzine 44

11 Implementazine distribuita delle funzinalità di un livell Aerprt di partenza bigliett (acquist) bigliett (reclam) bagagli (accett.) bagagli (ritir) uscita (imbarc) uscita (sbarc) pista (decll) pista (atterraggi) rtta aerea rtta aerea Siti intermedi di traffic aere Aerprt d arriv rtta aerea rtta aerea rtta aerea 1: Intrduzine 45

12 Perché i livelli? Sistemi cmplessi: Una strutturazine esplicita cnsente l identificazine e le relazini tra parti di un sistema cmpless mdell di riferiment a livelli per l studi Mdularizzazine facilita il manteniment e l aggirnament di un sistema La mdifica dell implementazine del servizi di un livell è trasparente al rest del sistema e.g., mdifica nella prcedura d imbarc nn cndizina il rest del sistema viaggi aere Alcuni critican la strutturazine a livelli 1: Intrduzine 46

13 Stack di prtclli Internet applicatin: supprt per applicazini di rete ftp, smtp, http transprt: trasferiment dati da hst a hst tcp, udp netwrk: instradament di datagram da mittente a destinazine ip, prtclli di ruting link: trasferiment dati tra due elementi vicini (cnnessi) delle rete ppp, ethernet physical: trasferiment di bits lung i canali di cmunicazine fisici applicatin transprt netwrk link physical 1: Intrduzine 47

14 Funzinalità dei livelli Ogni livell può eseguire un, più, dei seguenti tipi di cmpit cntrll degli errri cntrll di fluss segmentazine e ricstruzine multiplexing/demultiplexing setup di cnnessine 1: Intrduzine 48

15 Struttura a livelli: cmunicazine lgica Ogni livell: distribuit entità implementan funzini di un livell ad gni nd entità esegun azini, scambian messaggi cn i prpri pari applicatin transprt netwrk link physical applicatin transprt netwrk link physical applicatin transprt netwrk link physical netwrk link physical applicatin transprt netwrk link physical 1: Intrduzine 49

16 Struttura a livelli: cmunicazine lgica E.g.: transprt Riceve dati dall applicatin Aggiunge indirizzament, infrmazini sul cntrll di affidabilità per frmare un segment spedisce il segment al prpri pari Attende che il pari cnfermi la ricezine (cn un ack ) analgia: uffici pstale dati applicatin transprt netwrk link physical transprt applicatin transprt netwrk link physical dati ack applicatin transprt netwrk link physical netwrk link physical dati applicatin transprt netwrk link physical 1: Intrduzine 50

17 Struttura a livelli: cmunicazine fisica dati applicatin transprt netwrk link physical applicatin transprt netwrk link physical applicatin transprt netwrk link physical netwrk link physical dati applicatin transprt netwrk link physical 1: Intrduzine 51

18 Prtclli a livelli e dati Ogni livell prende dati dal livell superire Aggiunge infrmazini in un header (intestazine) per creare una nuva unità di dati Passa la nuva unità di dati al livell sttstante srgente destinazine Hl Ht HnHt HnHt M M M M applicatin transprt netwrk link physical applicatin transprt netwrk link physical Hl Ht HnHt HnHt M M M M messaggi segment datagram frame 1: Intrduzine 52

19 Stria di Internet : primi principi della cmmutazine di pacchetti 1961: Kleinrck teria delle cde dimstra l efficacia della cmmutazine di pacchett 1964: Baran cmmutazine di pacchett nelle reti militari 1967: ARPAnet cncepita dal Advanced Research Prjects Agency 1969: prim nd ARPAnet perativ 1972: Dimstrazine pubblica di ARPAnet NCP (Netwrk Cntrl Prtcl) prim prtcll hst-hst Prim prgramma di e- mail ARPAnet ha 15 ndi 1: Intrduzine 53

20 Stria di Internet : Internetwrking, nuve reti e reti prprietarie 1970: rete satellitare ALOHAnet nelle Hawaii 1973: Metcalfe nella sua tesi di PhD prpne Ethernet 1974: architettura prpsta da Cerf e Kahn per l intercnnessine di reti fine anni 70: architetture prprietarie: DECnet, SNA, XNA fine anni 70: cmmutazine di pacchetti di lunghezza fissa (precursre di ATM) 1979: ARPAnet ha 200 ndi Principi di internetwrking di Cerf e Kahn: minimalism, autnmia nessuna mdifica interna richiesta per intercnnettere reti mdell di servizi best effrt (al megli) ruter che nn mantengn l stat delle cnnessini cntrll decentralizzat Definiscn l architettura dell attuale Internet 1: Intrduzine 54

21 Stria di Internet : nuvi prtclli, prliferazine di reti 1983: diffusine di TCP/IP 1982: definizine del prtcll smtp per l 1983: definizine del DNS per la traduzine da nme ad indirizz IP 1985: definizine del prtcll ftp 1988: cntrll di cngestine in TCP Nuve reti nazinali: Csnet, BITnet, NSFnet, Minitel 100,000 hst cnnessi alla cnfederazine di reti 1: Intrduzine 55

22 Stria di Internet Anni 90: cmmercializzazine, il WWW Primi anni 90: disarm di ARPAnet 1991: l NSF allenta le restrizini sull us cmmerciale di NSFnet (in disarm nel 1995) Primi anni 90: WWW ipertesti [Bush 1945, Nelsn 1960 s] HTML, http: Berners-Lee 1994: Msaic, più tardi Netscape fine anni 90: cmmercializzazine del WWW Fine anni 90: 50 milini di cmputers n Internet (stime) più di 100 milini di utenti (stime) canali di cmunicazine dei backbne peranti a 1 Gbps 1: Intrduzine 56

23 Intrduzine: smmari Mlt materiale panramica su Internet cs è un prtcll? netwrk edge, cre, access netwrk cmmutazine di pacchett e di circuit prestazini: perdite, ritardi strutturazine a livelli e mdelli di servizi backbne, NAP, ISP stria Ora avete: Una panramica sulle prblematica Andrem nel dettagli 1: Intrduzine 57

24 Parte 2: livell Applicatin Obiettivi: Aspetti cncettuali ed implementativi di prtclli di applicazini di rete Paradigma clientserver Mdell dei servizi Imparare cncetti sui prtclli esaminand prtclli a livell applicazine mlt diffusi Altri biettivi Prtclli specifici: http ftp smtp pp dns Prgrammazine di applicazini di rete scket API 2: Livell Applicatin 1

25 Applicazini e prtclli a livell applicatin Applicazine: prcessi distribuiti cmunicanti vengn eseguiti sugli hst di rete cme prcessi utente scambi di messaggi per implementare l applicazine e.g., , ftp, Web Prtclli a livell Applicatin una parte di un applicazine definiscn i messaggi scambiati dall applicazine e le azini intraprese Usan i servizi di cmunicazine frniti da prtclli a livell sttstante (TCP, UDP) applicatin transprt netwrk data link physical applicatin transprt netwrk data link physical applicatin transprt netwrk data link physical 2: Livell Applicatin 2

26 Applicazini di rete: terminlgia Prcess: prgramma in esecuzine in un hst. sull stess hst, due prcessi cmunican usand l interprcess cmmunicatin (definit dal sistema perativ). prcessi in esecuzine su hst diversi cmunican cn un prtcll a livell applicatin user agent: prcess sftware, che si interfaccia cn l utente vers l alt e cn la rete vers il bass. implementa il prtcll a livell applicatin Web: brwser mail reader streaming audi/vide: media player 2: Livell Applicatin 3

27 Paradigma Client-server Una tipica applicazine di rete si cmpne di due parti: client e server Client: Avvia il cntatt cn il server ( parla per prim ) Slitamente, richiede un servizi al server Web: il client è implementat nel brwser; in mail reader Server: applicatin transprt netwrk data link physical Frnisce il servizi richiest al client e.g., il Web server spedisce la pagina Web richiesta, il mail server recapita l request reply applicatin transprt netwrk data link physical 2: Livell Applicatin 4

28 Prtclli a livell applicatin API: applicatin prgramming interface Definisce l interfaccia tra l applicazine ed il livell transprt scket: Internet API Due prcessi cmunican spedend dati nel scket, e leggend dati dal scket ne vedrem di più dp. dmanda: cme fa un prcess ad identificare l altr prcess cn il quale vule cmunicare? Indirizz IP dell hst sul quale è in esecuzine l altr prcess numer di prta permette all hst che riceve di determinare a quale dei prcessi che sta eseguend (lcali) debba essere recapitat il messaggi 2: Livell Applicatin 5

29 Applicazini, scket e livell trasprt stt il cntrll del prgrammatre prcess scket prcess scket stt il cntrll del prgrammatre stt il cntrll del sistema perativ TCP cn variabili, buffer hst server Internet TCP cn variabili, buffer hst server stt il cntrll del sistema perativ 2: Livell Applicatin 6

30 Di quale servizi di trasprt necessita un applicazine? Perdita di dati Alcune applicazini (e.g., audi) pssn tllerare perdite Altre applicazini (e.g., trasferiment file, telnet) richiedn un trasferiment dati affidabile al 100% Time-sensitive Alcune applicazini (e.g., telefnia su Internet, gichi interattivi) richiedn piccli ritardi Larghezza di banda Alcune applicazini (e.g., multimediali) richiedn un ammntare minim di larghezza di banda per essere efficaci Altre applicazini ( applicazini elastiche ) fann us di qualunque larghezza di banda riescn ad ttenere 2: Livell Applicatin 7

31 Requisiti del servizi di Trasprt di applicazini cmuni Applicazine Perdite dati Larghezza di banda Time Sensitive trasferiment file dcumenti Web real-time audi/vide stred audi/vide gichi interattivi applicazini finanziarie senza senza tllerante tllerante tllerante tllerante senza elastica elastica elastica audi: 5Kb-1Mb vide:10kb-5mb cme spra alcuni Kbps elastica n n n si, alcuni 100 msec si, pchi secs si, alcuni 100 msec si e n 2: Livell Applicatin 8

32 Servizi di trasprt in Internet Servizi TCP: cnnectin-riented: fase iniziale di setup necessaria tra client e server trasprt affidabile tra prcess mittente e destinatari cntrll di fluss: il mittente nn svraccaricherà il ricevitre cntrll di cngestine: reglazine della velcità del mittente quand la rete è svraccarica nn frnisce: tempi, garanzie su larghezza di banda minima Servizi UDP: trasferiment dati nn affidabile tra prcess mittente e prcess destinatari nn frnisce: setup della cnnessine, affidabilità, cntrll di fluss, cntrll di cngestine, tempi larghezza di banda garantiti Dmanda: perché mai esiste UDP? 2: Livell Applicatin 9

33 Applicazini Internet: prtclli a livell applicazine e transprt Applicazine access a terminale remt Web trasferiment file streaming multimedia file server remt telefnia su Internet Prtcll a livell applicazine smtp [RFC 821] telnet [RFC 854] http [RFC 2068] ftp [RFC 959] prprietari (e.g. RealNetwrks) NSF prprietari (e.g., Vcaltec) Prtcll a livell transprt sttstante TCP TCP TCP TCP TCP r UDP TCP r UDP slitamente UDP 2: Livell Applicatin 10

34 Il Web: il prtcll http http: hypertext transfer prtcl Prtcll a livell applicazine per il Web Mdell client/server client: il brwser che richiede, riceve e mstra ggetti Web server: Web server che spedisce ggetti in rispsta ad una richiesta http1.0: RFC 1945 http1.1: RFC PC che esegue Explrer Mac che esegue Navigatr http request http respnse http request http respnse Server che esegue NCSA Web server 2: Livell Applicatin 11

35 Il WEB: terminlgia pagina WEB (dcument): cllezine di ggetti ggett: un file (HTML, JPEG, ) file HTML base: cn direttive e riferimenti ad altri ggetti URL (Unifrm Resurce Lcatr): meccanism di identificazine risrse. Si cmpne del nme del hst sul quale risiede l ggett e il path-name dell ggett nme hst path-name 2: Livell Applicatin 12

36 Il prtcll http http: usa servizi TCP: il client avvia una cnnessine TCP (crea un scket) cn il server, prta 80 il server accetta la cnnessine TCP dal client vengn scambiati messaggi http (messaggi del prtcll di livell applicazine) tra il brwser (client http) ed il Web server (server http) la cnnessine TCP viene chiusa http è stateless il server nn mantiene alcuna infrmazine sulle richieste passate dei client nta I prtclli che mantengn l stat sn cmplessi! Tutta la stria passata della cnnessine (stat) deve essere mantenuta, memrizzata se server client subiscn un crash, la lr cnscenza dell stat può essere incnsistente e deve essere ricstruita 2: Livell Applicatin 13

37 temp http: esempi Suppniam l utente digiti l URL 1a. il client http inizia una cnnessine TCP al server http (che è un prcess) all indirizz La prta 80 è il default per i server http. 2. il client http spedisce il messaggi http request message (cntenente l URL) nel scket della cnnessine TCP 1b. il server http sull hst in attesa di cnnessini TCP alla prta 80. accetta la cnnessine, ntificandla al client 3. il server http riceve il messaggi di richiesta, frma un messaggi http respnse message cntenente l ggett richiest (smedepartment/hme.index), e spedisce un messaggi nel scket (cntiene test e 10 riferimenti ad immagini jpeg) 2: Livell Applicatin 14

38 http: esempi (cntinuazine) temp 5. il client http riceve il messaggi di rispsta cntenente il file html e l mstra. Parsifica (analizza) il file html, trva i riferimenti a 10 ggetti jpeg. 6. passi 1-5 si ripetn per gnun dei 10 ggetti jpeg. 4. il server http chiude la cnnessine TCP. 2: Livell Applicatin 15

39 Cnnessini persistenti e nn persistenti Nn persistenti http/1.0: il server parsifica le richieste, rispnde, chiude la cnnessine TCP 2 RTT (rund trip time) per ttenere l ggett cnnessine TCP richiesta/trasferiment ggett Ogni trasferiment risente della bassa velcità iniziale di trasferiment di TCP mlti brwser aprn cnnessini multiple in parallel Persistenti default per http/1.1 usand la stessa cnnessine TCP: il server, parsifica richieste, rispnde, parsifica nuve richieste il client spedisce le richieste per tutti gli ggetti a cui si fa riferiment nn appena riceve il file HTML base. Men RTT, men slw start. Cn senza pipelining 2: Livell Applicatin 16

40 Cnnessini persistenti e nn persistenti client server client server client server pen pen pen clse pen clse pen clse clse clse HTTP 1.0 HTTP 1.1 HTTP 1.1 pipelining 2: Livell Applicatin 17

41 Frmat dei messaggi http: request due tipi di messaggi http: request, respnse http request message: ASCII (frmat human-readable) request line (cmandi GET, POST, HEAD, ) linee header Carriage return, line feed indican la fine del messaggi GET /smedir/page.html HTTP/1.0 Hst: User-agent: Mzilla/4.0 Accept: text/html, image/gif,image/jpeg Accept-language:fr (extra carriage return, line feed) 2: Livell Applicatin 18

42 http request message: frmat generale 2: Livell Applicatin 19

43 http request message: i metdi GET: richiede il trasferiment di una risrsa (ggett) OPTIONS: richiede le pzini di cmunicazine assciate ad un ggett al server HEAD: simile al GET ma l ggett nn viene trasferit (cntrll stat dei dcumenti) POST: per spedire dati al server (cntenut di una frm HTML) 2: Livell Applicatin 20

44 http request message: l header Accept: specifica i tipi di file accettati cme rispsta. Accept-Encding: specifica il metd di cmpressine accettat. Accept-Language: specifica i linguaggi accettati (nel cas in cui un dcument sia dispnibile in più lingue). Authrizatin: e Prxy Authrizatin: sn utilizzati per inviare le credenziali dell'utente e servn per entrare in siti privati dve viene chiest user-name e passwrd. Frm: specifica l'indirizz del richiedente. 2: Livell Applicatin 21

45 http request message: l header Hst: specifica l'indirizz del server a cui è indirizzata la richiesta. If-Mdified-Since: restituisce il dcument sl se è stat mdificat recentemente. User-Agent: specifica nme e versine del prgramma client. 2: Livell Applicatin 22

46 Frmat dei messaggi http: respnse status line (cdice di stat del prtcll frase di stat) dati, e.g., file html richiest linee header HTTP/ OK Date: Thu, 06 Aug :00:15 GMT Server: Apache/1.3.0 (Unix) Last-Mdified: Mn, 22 Jun Cntent-Encding: gzip Cntent-Length: 6821 Cntent-Type: text/html data data data data data... 2: Livell Applicatin 23

47 http respnse message: frmat generale versin status cde phrase status line 2: Livell Applicatin 24

48 Cdici di stat per http respnse Nella prima linea del respnse message server->client. Alcuni cdici d esempi: 200 OK richiesta cn success, l ggett richiest segue in quest messaggi 301 Mved Permanently L ggett richiest è stat spstat, la nuva lcazine è specificata dp in quest messaggi (Lcatin:) 400 Bad Request request message nn cmpres dal server 404 Nt Fund Dcument richiest nn trvat su quest server 505 HTTP Versin Nt Supprted 2: Livell Applicatin 25

49 Prvate http (lat client) 1. Cllegatevi cn telnet ad un Web server: telnet 80 Apre una cnnessine TCP sulla prta 80 (prta di default per un http server) su Qualunque csa si digiti viene spedita sulla prta 80 a 2. Digitate un http request GET: GET /~rss/index.html HTTP/1.0 Digitand quest (digitate due vlte carriage return), spedite un minimale (ma cmplet) GET request al server http 3. Guardate il respnse message spedit dal server http! 2: Livell Applicatin 26

50 Interazine utente-server: autenticazine Autenticazine: cntrll dell access ai cntenuti sul server credenziali per autrizzazine: tipicamente nme, passwrd stateless: il client deve presentare un autrizzazine ad gni richiesta authrizatin: header line in gni request senza authrizatin: header, il server rifiuta l access, e spedisce WWW authenticate: header line nel respnse client slit http request msg 401: authrizatin req. WWW authenticate: slit http request msg + Authrizatin: <cred> slit http respnse msg slit http request msg + Authrizatin: <cred> slit http respnse msg server time 2: Livell Applicatin 27

51 Ckies: mantenere l stat # generat dal server, # ricrdat dal server, usat in futur per: autenticazine ricrdare le preferenze dell utente, scelte precedenti il server manda un ckie al client nel respnse message Set-ckie: il client presenta il ckie in richieste future ckie: client slit http request msg slit http respnse + Set-ckie: # slit http request msg ckie: # slit http respnse msg slit http request msg ckie: # slit http respnse msg server azini specifiche per il ckie azini specifiche per il ckie 2: Livell Applicatin 28

52 Cnditinal GET: caching lat client Obiettiv: nn spedire un ggett se il client ha una versine in cache aggirnata client: specifica la data della cpia nella cache nel http request If-mdified-since: <date> server: l http respnse nn cntiene l ggett se la cpia in cache è aggirnata: HTTP/ Nt Mdified client http request msg If-mdified-since: <date> http respnse HTTP/ Nt Mdified http request msg If-mdified-since: <date> http respnse HTTP/ OK <data> server ggett nn mdificat ggett mdificat 2: Livell Applicatin 29

53 Web Cache (prxy server) Obiettiv: sddisfare le richieste del client senza cinvlgere il server riginale utente cnfigura il brwser: access Web via web cache Prxy Il client manda tutti gli server http request al web client cache ggett nel web cache: il web cache spedisce l ggett altrimenti il web cache richiede l ggett dal server d rigine, quindi l spedisce al client client http request http respnse http request http respnse http request http respnse server d rigine server d rigine 2: Livell Applicatin 30

54 Perché il Web Caching? Se: il web cache è vicin al client (e.g., nella stessa rete) tempi di rispsta inferiri: il web cache è più vicin al client Diminuzine del traffic vers server distanti i canali esterni alla rete del ISP lcale/istituzinale sn spess clli di bttiglia rete istituzinale Internet pubblica canale d access a 1.5 Mbps 10 Mbps LAN server d rigine cache istituzinale 2: Livell Applicatin 31

55 Psta Elettrnica cda di messaggi in uscita user mailbx Tre cmpnenti principali: user agent mail server simple mail transfer prtcl: smtp User Agent alias mail reader cmprre, editare, leggere messaggi di psta e.g., Eudra, Outlk, elm, Netscape Messenger Messaggi in uscita e in arriv memrizzati su un server mail server SMTP mail server user agent user agent SMTP SMTP user agent mail server user agent user agent user agent 2: Livell Applicatin 32

56 Psta Elettrnica: mail servers Mail Server mailbx cntiene messaggi in arriv (ancra da leggere) per l utente cda di messaggi in uscita (da spedire) prtcll smtp tra mail server per spedire messaggi di psta elettrnica lat client: sul mail server del mittente lat server: sul mail server del destinatari un mail server spita entrambi mail server SMTP mail server user agent user agent SMTP SMTP user agent mail server user agent user agent user agent 2: Livell Applicatin 33

57 Psta Elettrnica: smtp [RFC 821] usa TCP per trasferire in maniera affidabile messaggi di psta elettrnica dal client al server, prta 25 trasferiment dirett: dal sending server al receiving server tre fasi del trasferiment handshaking (greeting-saluti) trasferiment del messaggi chiusura Interazine cmandi/rispste cmandi: test ASCII rispste: cdici di stat e frasi (cme HTTP e FTP) I messaggi devn essre in ASCII a 7-bit 2: Livell Applicatin 34

58 Scenari tipic 1. Alice usa il su user agent per l , gli frnisce l indirizz di Bb (bb@hamburger.edu), cmpne il messaggi, invia il cmand di spedizine 2. l user agent spedisce il messaggi al mail server di Alice il quale l inserice in una cda di messaggi in uscita 3. Il lat client SMTP, in esecuzine sul mail server di Alice, esamina il messaggi nella cda, apre una cnnessine TCP (prta 25) vers un SMTP server in esecuzine sul mail server di Bb 4. Dp una fase iniziale di handshaking, il client SMTP spedisce il messaggi di Alice usand la cnnessine TCP 2: Livell Applicatin 35

59 Scenari tipic 5. Sul mail server di Bb, il lat server di SMTP riceve il messaggi. Il mail server di Bb l depsita nella mailbx di Bb. 6. Bb userà il su user agent nel mment in cui vrrà leggere i messaggi in arriv 2: Livell Applicatin 36

60 Scenari tipic Slitamente, SMTP nn usa mail server intermedi Se il mail server di Bb nn è in funzine il messaggi rimane nel mail server di Alice nuvi tentativi di spedizine (e.g., gni 30 minuti) dp mlti tentativi (e.g., alcuni girni) il messaggi viene rimss ed Alice viene avvertita cn un 2: Livell Applicatin 37

61 Frmat dei messaggi di psta smtp: prtcll per l scambi di messaggi di RFC 822: standard per i messaggi in frmat test: header lines, e.g., T: Frm: Subject: diversi dai cmandi smtp! bdy il messaggi, sl caratteri ASCII header lines aggiunte dal lat server del SMTP che riceve Received: frm name by name header bdy linea vuta 2: Livell Applicatin 38

62 Esempi di interazine smtp S: 220 hamburger.edu C: HELO crepes.fr S: 250 Hell crepes.fr, pleased t meet yu C: MAIL FROM: <alice@crepes.fr> S: 250 alice@crepes.fr... Sender k C: RCPT TO: <bb@hamburger.edu> S: 250 bb@hamburger.edu... Recipient k C: DATA S: 354 Enter mail, end with "." n a line by itself C: D yu like ketchup? C: Hw abut pickles? C:. S: 250 Message accepted fr delivery C: QUIT S: 221 hamburger.edu clsing cnnectin 2: Livell Applicatin 39

63 Prvate l interazine smtp: telnet servername 25 vedete la rispsta 220 dal server digitand i cmandi HELO, MAIL FROM, RCPT TO, DATA, QUIT vi permette di spedire un senza usare un user agent (client) 2: Livell Applicatin 40

64 smtp: ultime nzini smtp usa cnnessini persistenti smtp richiede che i messaggi (header e bdy) sian in ASCII a 7-bit alcune stringhe di caratteri nn sn permesse nel messaggi (e.g., CRLF.CRLF). Quindi il messaggi deve essere cdificat (di slit, base-64 quted printable) il server smtp usa CRLF.CRLF per determinare la fine del messaggi Cnfrnt cn http: http: pull push entrambi hann un interazine cmand/rispsta cn test ASCII e cn cdici di stat http: gni ggett è incapsulat nel prpri messaggi di rispsta smtp: ggetti multipli spediti in messaggi multiparte 2: Livell Applicatin 41

65 Frmat messaggi: estensini multimediali MIME: (multipurpse internet mail extensin) RFC 2045, 2056 linee aggiuntive nel header del messaggi dichiaran il tip di cntenut MIME versine MIME metd usat per cdificare dati tip di dati multimedia, stt-tip, dichiarazine parametri dati cdificati Frm: T: Subject: Picture f yummy crepe. MIME-Versin: 1.0 Cntent-Transfer-Encding: base64 Cntent-Type: image/jpeg base64 encded data base64 encded data 2: Livell Applicatin 42

66 Tipi MIME Cntent-Type: type/subtype; parameters Text esempi di stt-tip: plain, html Image esempi di stt-tip: jpeg, gif Audi esempi di stt-tip: basic (8-bit mu-law encded), 32kadpcm (32 kbps cding) Vide esempi di stt-tip: mpeg, quicktime Applicatin altri dati che devn essere elabrati dal reader prima che sian visualizzabili esempi di stt-tip: mswrd, ctet-stream 2: Livell Applicatin 43

67 Tip Multipart Frm: T: Subject: Picture f yummy crepe. MIME-Versin: 1.0 Cntent-Type: multipart/mixed; bundary= Cntent-Transfer-Encding: quted-printable Cntent-Type: text/plain Dear Bb, Please find a picture f a crepe Cntent-Transfer-Encding: base64 Cntent-Type: image/jpeg base64 encded data base64 encded data : Livell Applicatin 44

68 Prtclli d access alla Mail user agent SMTP SMTP POP3 IMAP user agent mail server del mittente mail server del destinatari SMTP: recapit/memrizzazine al server del destinatari Prtcll d access alla mail: recuper dal server POP: Pst Office Prtcl [RFC 1939] autrizzazine (agent <--> server) e dwnlad IMAP: Internet Mail Access Prtcl [RFC 1730] più funzinalità (più cmpless) maniplazine dei messaggi memrizzati sul server HTTP: Htmail, Yah! Mail, etc. 2: Livell Applicatin 45

69 Prtcll POP3 l user agent (client) apre una cnnessine TCP (prta 110) cn il mail server (server) fase di autrizzazine cmandi client: user: dichiarazine username pass: passwrd rispste del server +OK -ERR fase di transazine, client: list: elenca numeri di messaggi retr: recupera messaggi tramite numer dele: cancella quit S: +OK POP3 server ready C: user alice S: +OK C: pass hungry S: +OK user successfully lgged n C: list S: S: S:. C: retr 1 S: <message 1 cntents> S:. C: dele 1 C: retr 2 S: <message 1 cntents> S:. C: dele 2 C: quit S: +OK POP3 server signing ff 2: Livell Applicatin 46

70 ftp: il file transfer prtcl utente su un hst Interfaccia utente FTP FTP client file system lcale file transfer FTP server file system remt trasferiment file da/a hst remt mdell client/server client: lat che inizia il trasferiment ( da vers remt) server: hst remt ftp: RFC 959 ftp server: prta 21 2: Livell Applicatin 47

71 ftp: cntrll e cnnessine dati separati il client ftp cntatta il server ftp sulla prta 21, specificand TCP quale prtcll di trasprt si aprn due cnnessini TCP parallele: cntrll: scambi di cmandi, rispste tra client e server. cntrll ut f band dati: file di dati vers/dal server server ftp mantiene l stat : directry crrente, autenticazine precedente client FTP cntrll cnnessine TCP prta 21 cnnessine dati TCP prta 20 server FTP 2: Livell Applicatin 48

72 Cmandi e rispste ftp Esempi di cmandi: Spediti cme test ASCII sul canale di cntrll USER username PASS passwrd LIST restituisce la lista dei file nella directry crrente RETR filename reperisce il file STOR filename scrive il file sull hst remt Esempi di cdici di ritrn Cdice di stat e frase (cme per http) 331 Username OK, passwrd required 125 data cnnectin already pen; transfer starting 425 Can t pen data cnnectin 452 Errr writing file 2: Livell Applicatin 49