Bài giảng Mạng máy tính và internet: Chương 3b - ThS. Trần Quang Hải Bằng

Chia sẻ: Estupendo Estupendo | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:23

Thêm vào BST

Báo xấu

76
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương này tiếp tục cung cấp kiến thức về các giao thức tầng ứng dụng. Những nội dung chính được trình bày trong chương này gồm có: FTP; thư điện tử - SMTP, POP3, IMAP; DNS; ứng dụng P2P. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Mạng máy tính và internet: Chương 3b - ThS. Trần Quang Hải Bằng

MẠNG MÁY TÍNH VÀ INTERNET Chương 3: Các giao thức tầng ứng dụng bangtqh@utc2.edu.vn Nội dung 1. Các nguyên lý của tầng ứng dụng 2. Web và HTTP 3. FTP 4. Thư điện tử - SMTP, POP3, IMAP 5. DNS 6. Ứng dụng P2P bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 2
3.3. File Transfer Protocol (FTP) file transfer FTP FTP FTP user client server interface user at host remote file local file system system Là giao thức truyền file 1 máy đến một máy tính ở xa (remote host) Hoạt đông theo mô hình Client/Server – Client: Khởi tạo kết nối – Server: máy tính ở xa (remote host) Giao thức FTP được đặc tả trong RFC 959 bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 3 3.3. FTP (tt) TCP control connection, Client khởi tạo kết nối TCP tới server port 21 server tại port 21 (control) Client truyền thông tin xác thực TCP data connection, FTP server port 20 FTP (username/password) cho server client server qua kết nối được khởi tạo ở bước 1 Client gửi các lệnh (commands) Phía server khởi tạo qua kết nối control tới server data connection khác khi có nhu cầu truyền Khi nhận được lệnh truyền/gửi file, file tiếp theo. phía server khởi tạo kết nối TPC thứ 2 ở port 20 (data connection) FPT server lưu trạng thái thư mục hiện thời Sau khi gửi thành công 1 file, phía của lần đăng nhập gần server đóng kết nối data nhất từ client bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 4
Một số lệnh và phản hồi trong FTP Commands Return code Gửi các ký tự dạng mã ASCII FTP Server gửi cho client các mã qua kết nối control trạng thái lệnh và chú giải (pharse) tương ứng – USER username – 331 Username OK, – PASS password password required – LIST hiện ds file/folder – 125 data connection already open; transfer – RETR filename tải về một starting file từ server client – 425 Can’t open data – STOR filename đẩy 1 file từ connection client server – 452 Error writing file bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 5 Nội dung 1. Các nguyên lý của tầng ứng dụng 2. Web và HTTP 3. FTP 4. Thư điện tử - SMTP, POP3 POP3, IMAP 5. DNS 6. Ứng dụng P2P bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 6
3.4.Electronic mail (email) Gồm 3 thành phần chính: outgoing User agent user message queue agent user mailbox Mail server Simple Mail Transfer mail user server agent Protocol (SMTP) SMTP mail user server agent User agent SMTP Còn gọi là “Mail reader” SMTP user Có chức năng soạn thảo, mail agent hiển thị thư server user Có khả năng gửi các thông agent điệp outgoing/incomming user được lưu trên server agent bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 7 3.4.Email (tt) Mail server outgoing message queue Hộp thư lưu lại các thư điện user agent user mailbox tử (có thể chưa được đọc) của người sử dụng. mail user server agent Hàng đợi chứa các thư sẽ SMTP được gửi đi. mail user server agent Giao thức SMTP SMTP Là giao thức để các máy SMTP user agent chủ mail (bưu cục) trao đổi mail server email với. user agent – Là client khi gửi thư. user – Là server khi nhận thư agent bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 8
3.4.Email (tt) Đặc tả trong RFC-282 Sử dụng dịch vụ TCP, truyền email tin cậy từ SMTP client tới SMTP server qua cổng 25 Truyền trực tiếp từ server gửi tới server nhận. Truyền qua ba giai đoạn : – “Bắt tay” – Truyền các thông điệp (email) – Đóng kết nối. Tương tác: Lệnh (client server) và Trả lời (Server Client) – Lệnh : văn bản mã ASCII. – Trả lời : mã trạng thái và có thể có thêm giải thích Các thông điệp phải được mã bằng bảng mã ASCII 7 bit bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 9 Minh họa 1 tình huống gửi email 1) HD dùng “mail reader” soạn 1 email 4) Mailserver của HD gửi “lá thư” do và xác định người nhận (“to”) là: HD viết tới mailserver của QT quachtinh@someschool.edu 5) Mailserver của QT tiến hành phân 2) “Mail reader” của HD gửi thư tới loại và đưa “lá thư” vừa nhận được máy chủ mail server quản lý hòm vào hòm thư của QT thư của cô ấy; mail này được đặt 6) QT sử dụng mail-agent lấy và hiển vào hàng đợi xử lý thị nội dung “lá thư” mà HD gửi cho 3) Mailserver của HD đóng vai trò là anh ấy. client khởi tạo một kết nối TCP tới mailserver của QT 1 user mail user mail agent agent server server 2 3 6 4 5 Quách Tĩnh Hoàng Dung mail server của mail server của Hoàng Dung Quách Tĩnh bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 10
Minh họa tương tác giữa Client/Server trong giao thức STMP S: 220 hamburger.edu C: HELO crepes.fr S: 250 Hello crepes.fr, pleased to meet you C: MAIL FROM: S: 250 alice@crepes.fr... Sender ok C: RCPT TO: S: 250 bob@hamburger.edu ... Recipient ok C: DATA S: 354 Enter mail, end with "." on a line by itself C: Do you like ketchup? C: How about pickles? C: . S: 250 Message accepted for delivery C: QUIT S: 221 hamburger.edu closing connection bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 11 Thử nghiệm tương tác SMTP Từ Client (Windows XP) – Telnet đến máy chủ SMTP tại địa chỉ 192.168.1.1 • Lệnh: telnet 192.168.1.1 25 – Dùng các lệnh dưới đây để minh họa tương tác • HELO • MAIL FROM: chipheo@utc2.edu.vn • RCPT TO: thino@abc.com • DATA • QUIT – Sử dụng Outlook Express kiểm tra mailbox của Thị Nở bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 12
SMTP [RFC 821] Sử dụng dịch vụ TCP, truyền email tin cậy từ SMTP client tới SMTP server qua cổng 25 Truyền trực tiếp : server gửi tới server nhận. Truyền qua ba giai đoạn : – “Bắt tay” – Truyền các thông điệp (Thư) – Đóng kết nối. Tương tác: Lệnh (client => server) và Trả lời (Server => Client) – Lệnh : bảng mã ASCII. – Trả lời: mã trạng thái và có thể có thêm giải thích Các thông điệp phải được sử dụng bảng mã ASCII 7 bit bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 13 SMTP – tổng kết SMT sử dụng kết nối bền vững So sánh với HTTP: HTTP là giao thức “kéo” (kéo thông tin từ server về client) SMTP đòi hỏi thông điệp (Header, Body) được định dạng bằng mã ASCII 7bit SMTP là giao thức kiểu “đẩy” (đẩy thông điệp lên server) Xâu ký tự đặc biệt (CRLF.CRLF) không được chứa trong nội dung SMTP và HTTP đều sử dụng mã thư (nếu có phải mã hóa) ASCII cho lệnh và/trả lời SMTP Server sử dụng HTTP: mỗi đối tượng năm riêng CRLF.CRLF để xác định vị trí kết trong 1 thông điệp thúc thông điệp SMTP: Nhiều đối tượng nằm trong 1 thông điệp bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 14
Khôn dạng của email SMTP: Giao thức để trao đổi email RFC 822 chuẩn định header blank dạng thông điệp email line – Phần mào đầu • To: • From: body • Subject Rất khác so với các lệnh của SMTP – Thân thông điệp Chỉ bao gồm các ký tự ACSII bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 15 Giao thức truy cập thư mail access user SMTP SMTP user protocol agent agent (e.g., POP, IMAP) sender’s mail receiver’s mail server server SMTP – Gửi thư giữa Client/Server hoặc Server/Server Giao thức nhận thư – POP : Post Office Protocol [RFC 1939] • Kiểm chứng (agent server) và tải thư về – MAP: Internet Mail Access Protocol [RFC 1730] • Phức tạp hơn do có nhiều đặc tính hơn. • Thao tác trên các thư lưu trên server. – HTTP : Hotmail , Yahoo! Mail, Gmail,...v.v. bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 16
Giao thức POP3 Pha kiểm tra danh tính: S: +OK POP3 server ready C: user bob Câu lệnh của khách: S: +OK – user: khai báo tên C: pass hungry – pass: mật-khẩu S: +OK user successfully logged on Phản hồi của chủ C: list S: 1 498 – +OK S: 2 912 – -ERR S: . C: retr 1 S: Pha giao dịch, khách: S: . – list: liệt kê số thứ tự thư C: dele 1 C: retr 2 – retr: tải thư theo stt S: – dele: xóa S: . – quit: kết thúc C: dele 2 C: quit S: +OK POP3 server signing off bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 17 POP3(tt) và IMAP POP3 IMAP Ở ví dụ trước sử dụng Giữ tất cả thư ở một cơ chế “tải-và-xóa”. nơi: trên máy chủ Bob không thể đọc lại Cho phép n/dùng tổ thư nếu như anh ta chức thư theo thư mục đổi user agent (UA) IMAP giữ lại trạng thái “tải-và-giữ lại”: bản người dùng qua các sao của thư sẽ được phiên làm việc: – Tên của thư mục cũng lưu trên nhiều UA như ánh xạ giữa ID của thông điệp và tên thư POP3 là giao thức mục không trạng thái bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 18
Nội dung 1. Các nguyên lý của tầng ứng dụng 2. Web và HTTP 3. FTP 4. Thư điện tử - SMTP, POP3, IMAP 5. DNS 6. Ứng dụng P2P bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 19 3.5. DNS – Domain Name System Con người : có thể nhận Domain Name System: dạng bằng nhiều cách: Là hệ cơ sở dữ liệu phân tán – Số Chứng Minh Thư cài đặt bởi nhiều name servers – Tên, Biệt danh phân cấp – Số hộ chiếu Giao thức tầng ứng dụng : Máy tính và Router trên – Host, routers yêu cầu name Internet servers để giải mã tên (ánh xạ – địa chỉ IP (32 bit) - sử dụng để địa chỉ tên) đánh địa chỉ cho các datagram – Chú ý : Chức năng cơ bản của – “Tên”, ví dụ như utc2.edu.vn Internet hoạt ñộng như giao thức tầng Ứng dụng – “Phức tạp” đặt ở “rìa” của mạng Hỏi: Ánh xạ địa chỉ IP với Tên ? bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 20
3.5. DNS – Hệ thống tên miền (tt) Chức năng – Ánh xạ (tên miền, dịch vụ đến 1 giá trị nào đó) • utc2.edu.vn  118.69.171.24 • yahoo.com  98.138.253.109 • www.microsoft.com  23.198.138.227 Hỏi: – Tại sao không dùng trực tiếp địa chỉ IP của máy chủ ? bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 21 3.5. DNS (tt) Các dịch vụ của DNS Tại sao không quản lý Phân giải tên miền sang địa DNS tập trung ? chỉ IP Máy chủ DNS gặp sự cố Đặt tên cho máy – Tên chính thức và tên thay cả mạng down. thế (alias) Lưu lượng truy xuất tới Đặt tên thay thế cho máy máy chủ lớn. chủ email Độ trễ cao do cự ly từ Phân bố tải client đến máy chủ lớn – những trang website lớn thường có nhiều máy chủ Khó bảo trì. vơi địa chỉ IP khác nhau đằng sau một tên miền Khó mở rộng. chính thức bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 22
Kiến trúc DNS Root DNS Servers • • com DNS servers org DNS servers edu DNS servers pbs.org poly.edu umass.edu yahoo.com amazon.com DNS servers DNS serversDNS servers DNS servers DNS servers Client muốn có địa chỉ IP của www.amazon.com Client truy vấn 1 máy chủ gốc (root) để tìm ra DNS “.com” Client truy vấn máy chủ DNS “.com” để lấy địa chỉ DNS amazon.com Client tiếp tục truy vấn máy chủ DNS “amazon.com” để lấy địa chỉ máy chủ web “www.amazon.com” bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 23 Root DNS Các Local DNS sẽ liên hệ với Root DNS nếu nó không có thông tin về tên miền cần phân giải Root DNS – Máy chủ tên miền gốc – Liên hệ với máy chủ có thẩm quyền (Authoritative DNS) nếu không tìm ra ánh xạ – Lấy thông tin ánh xạ – Trả thông tin ánh xạ về cho các máy chủ tên miên cục bộ (Local DNS) c. Cogent, Herndon, VA (5 other sites) d. U Maryland College Park, MD k. RIPE London (17 other sites) h. ARL Aberdeen, MD j. Verisign, Dulles VA (69 other sites ) i. Netnod, Stockholm (37 other sites) e. NASA Mt View, CA m. WIDE Tokyo f. Internet Software C. (5 other sites) Palo Alto, CA (and 48 other sites) a. Verisign, Los Angeles CA (5 other sites) b. USC-ISI Marina del Rey, CA l. ICANN Los Angeles, CA Có 13 root name (41 other sites) “servers” trên toàn g. US DoD Columbus, OH (5 other sites) thế giới bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 24
TLD và Authoritative server Máy chủ Top-Domain – Quản lý các tiên miền cấp 1 .com .org .net .edu ...v.v và tất cả các tên miền quốc gia cấp cao (ví dụ .vn .cn .my .jp .ca .ru ...v.v – Network Solutions duy trì máy chủ “.com” TLD – Educause duy trì máy chủ “.edu” TLD Máy chủ có thẩm quyền - Authoritative DNS servers: – Máy chủ DNS cơ quan, cung cấp những ánh xạ tin cậy giữa tên miền và IP cho những máy chủ của chính cơ quan đó (vd: Web, mail). – Có thể được vận hành bởi cơ quan hay nhà cung cấp dịch vụ (ISP – Internet Services Provider) bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 25 Local DNS – Máy chủ tên miền cục bộ không phụ thuộc một cách rõ ràng vào hệ thống phân cấp Mỗi ISP (ISP dân sự, cơ quan, trường học) có một máy chủ tên miền cục bộ. – Còn được gọi là “máy chủ tên miền mặc định” khi một máy thực hiện một truy vấn DNS, truy vấn sẽ được gửi cho máy chủ DNS cục bộ của nó – Hoạt động như là một máy đại diện(proxy), chuyển tiếp truy vấn lên hệ phân cấp bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 26
Truy vấn phân giải tên miền Truy vấn đệ quy (recursive) – Bắt một DNS phải trả lời cho nó rằng truy vấn đó có thành công hay ko. DNS server phải liên lạc với một DNS server nào đó khác mà nó có thể để xử lý truy vấn. Khi nhận tín hiệu trả lời thành công từ DNS server khác, nó sẽ gửi câu trả lời đó đến DNS client. Truy vấn lặp (Iterative) – Client hỏi DNS server, server sẽ trả lại thông tin tốt nhất mà nó có hiện tại. Thông tin này có thể trong cache. Nếu nó ko biết thông tin mà client hỏi, nó sẽ trả về cho client một DNS gần nhất mà nó biết rằng có thể hữu ích cho client. bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 27 Ví dụ phân giải tên miền root DNS server Máy tại cis.poly.edu muốn có IP của gaia.cs.umass.edu 2 3 TLD DNS server 4 Truy vấn lặp 5 Máy chủ được hỏi trả về local DNS server tên của máy chủ khác để dns.poly.edu 7 6 hỏi tiếp 1 8 “Tôi không biết tên miền authoritative DNS server này, nhưng hãy thử hỏi dns.cs.umass.edu requesting host máy chủ này xem sao” cis.poly.edu gaia.cs.umass.edu bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 28
Ví dụ phân giải tên miền (tt) root DNS server Truy vấn lặp – giao toàn bộ công việc 2 3 cho máy chủ cấp cao 7 6 hơn TLD DNS server Tải cao? local DNS server dns.poly.edu 5 4 1 8 authoritative DNS server dns.cs.umass.edu requesting host cis.poly.edu gaia.cs.umass.edu bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 29 DNS: cache và cập nhật bản ghi Mỗi khi (bất kì) máy chủ tên miền nhận được giá trị ánh xạ, nó sẽ “nhớ tạm” lại (cache) thông tin đó – Các thông tin trong bộ nhớ cache sẽ hết hạn và bị xóa sau một thời gian nhất định • Vì vậy nếu 1 host thay đổi địa chỉ IP thì có thể nhiều máy khác trên internet không biết điều này (cho tới khi cache hết hạn) – Tên các máy chủ TLD thường được nhớ đệm trong máy chủ cục bộ (Local DNS) • Vì vậy máy chủ DNS root thường ít khi được truy cập Dữ liệu (bảng ánh xạ) tên miền được cập nhật/thông báo giữa các máy chủ giao thức được thiết kế bởi IETF – RFC 2136 – http://www.ietf.org/html.charters/dnsind-charter.html bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 30
Bản ghi DNS DNS: Cơ sở d/liệu phân bố chứa các bản thi tài nguyên (RR) Khuôn dạng 1 RR: (, , , ) Loại A (type=A) Type=CNAME là tên máy là tên thay thế cho tên chính là địa chỉ IP máy thống www.ibm.com thực chất là Type=NS servereast.backup2.ibm.com : là tên miền (ví dụ: là tên chính thống foo.com) Máy chủ thẩm quyền cho tên miền này Type=MX là tên của mailserver liên hệ với bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 31 Thông điệp trong DNS protocol Client gửi request message lên DNS server và nhận về response message có khuôn dạng Header Identification: là số định danh 16 bit. Số này được sử dụng trong response message do servẻ trả về cho client Flags: Là cờ hiệu nhận biết – Là request/response message – Mong muốn truy vấn đệ quy – Có chấp nhận đệ quy không? – Trả về là Authoritative server bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 32
Thông điệp trong DNS protocol (tt) Giá trị , của RR truy vấn RRs trong phản hồi truy vấn Bản ghi dành cho máy chủ có thẩm quyền (authoritative) Thông tin bổ sung (có thể không dùng đến) bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 33 Thêm bản ghi RR vào DNS Ví dụ: Công ty mới thành lập “Network Utopia” đăng ký tên miền networkuptopia.com tại DNS nhà quản lý tên miền (vd: Network Solutions) – Cung cấp tên, địa chỉ IP, địa chỉ IP của máy chủ dsn có thẩm quyền (sơ cấp và thứ cấp). – Nhà quản lý chèn 2 thẻ RR vào máy chủ TLD “.com” : (networkutopia.com, dns1.networkutopia.com, NS) (dns1.networkutopia.com, 212.212.212.1, A) Trong máy chủ tên miền cục bộ, tạo ra thẻ (RR) loại A cho www.networkuptopia.com; thẻ loại MX cho networkutopia.com Làm thế nào để mọi người lấy được địa chỉ IP trang web của bạn? bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 34
Nội dung 1. Các nguyên lý của tầng ứng dụng 2. Web và HTTP 3. FTP 4. Thư điện tử - SMTP, POP3, IMAP 5. DNS 6. Ứng dụng P P22P bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 35 3.6. Ứng dụng P2P Kiến trúc Peer-to-Peer – Máy chủ Không luôn luôn mở – Các máy đầu cuối kết nối trao đổi trực tiếp với nhau – Các bên kết nối không liên tục, có thể thay đổi địa chỉ IP Ba chủ đề: – Phân phối file (BitTorent) – Tìm kiếm thông tin – Thoại trên mạng IP (VoIP) như Skype, Zalo bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 36
Phân phối file (file distribution) Hỏi: Mất bao lâu để phân phối 1 file (có độ lớn F) từ server tới N client? Băng thông upload/download mỗi client là giới hạn us: Băng thông upload của server u1 di: băng thông download file, size F us d1 u2 của client d2 server di uN Mạng (với băng thông vô hạn) ui dN ui: Băng thông upload của client bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 37 Phân phối file: client-server Server: Lần lượt đẩy (upload) N file vào mạng F us – Thời gian đẩy N file: N*F/us di Client: network ui Nhận (download) bản copy của file do server gửi – Thời gian nhận file: F/di Tăng tuyến tính theo N Thời gian phân phối file F tới N máy client = Dc-s = max{N*F/us,, F/dmin} (mô hình client-server) bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 38
Phân phối file: P2P Server Phải đẩy (upload) ít nhất 1 bản F sao file F vào mạng Cần thời us gian là: F/us di network ui Client Phải download 1 bản sao của F Cần thời gian là: F/di. Có N client nên số bit phải tải về là N*F – Tốc độ tải lên nhanh nhất có thể là us + Σui Thời gian phân phối file F tới N máy khách (theo mô hình P2P) = DP2P = max{F/us,, F/dmin,, NF/(us + Σui)} bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 39 Client-Server Vs P2P Tốc độ upload của client N/d = u, F/u = 1 hour, us = 10u, dmin ≥ us 3.5 P2P Minimum Distribution Time 3 Client-Server 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 N bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 3 40