APLIKACJE SIECIOWE
EB
II PWr
1
INTERNET
ARPANET – sieć opracowana w 1969 r. przez Ministerstwo
Obrony USA we współpracy z kilkoma uczelniami.
Początkowo słuŜyła do wykonywania obliczeń na zdalnych
komputerach.
W latach 70-tych pojawiły się nowe usługi:
- poczta elektroniczna,
EB
II PWr
2
- poczta elektroniczna,
- grupy dyskusyjne
Usługa WWW powstała na przełomie lat 80 i 90.
W latach 70-tych wymyślono protokół TCP/IP i pojawiła się nazwa
Internet.
INTERNET(2)
ZałoŜenia leŜące u podstaw budowy sieci:
- sieć musi być sprawna mimo awarii niektórych węzłów i łącz
(brak centralnego punktu w sieci)
- przesyłana wiadomość jest dzielona na pakiety. RóŜne pakiety mogą
podróŜować róŜnymi drogami i są kompletowane w miejscu
przeznaczenia
Liczba komputerów w Internecie w latach 1981-03
EB
II PWr
3
1,0E+02
1,0E+03
1,0E+04
1,0E+05
1,0E+06
1,0E+07
1,0E+08
1,0E+09
81
83
85
87
89
91
93
95
97
99
1
3
Klient - serwer
Aplikacje sieciowe uŜywają mechanizmu współpracy zwanego modelem
klient-serwer.
Określenia klient-serwer odpowiadają dwóm programom zaangaŜowanym w
wymianę informacji.
Program aktywnie inicjujący połączenie nazywany jest klientem, a program
czekający biernie na Ŝądanie połączenia – serwerem.
EB
II PWr
4
Klient - serwer
Cechy oprogramowania klienta:
- jest wywoływany bezpośrednio przez uŜytkownika, a czas wykonania obejmuje
tylko jedną sesję,
- działa lokalnie na komputerze osobistym uŜytkownika,
- aktywnie inicjuje kontakt z serwerem,
EB
II PWr
5
- moŜe, w razie potrzeby kontaktować się z wieloma serwerami, jednak na raz
aktywnie komunikuje się tylko z jednym serwerem,
- nie wymaga specjalnego sprzętu ani wyrafinowanego systemu operacyjnego
Klient - serwer
Cechy oprogramowania serwera:
- jest specjalizowanym, uprzywilejowanym programem, którego zadaniem jest
ś
wiadczenie konkretnej usługi; moŜe obsługiwać naraz wielu klientów,
- jest uruchamiane automatycznie przy uruchamianiu systemu i działa przez wiele
kolejnych sesji,
- działa na publicznie dostępnym komputerze (klasy serwer),
EB
II PWr
6
- działa na publicznie dostępnym komputerze (klasy serwer),
- czeka pasywnie na zgłoszenia od dowolnych klientów,
- przyjmuje połączenia od dowolnych odległych klientów, ale pełni jedną
konkretną usługę,
- wymaga wydajnego sprzętu
Klient - serwer
Informacja przesyłana między klientem a serwerem moŜe płynąć w dowolnym
kierunku lub takŜe w obu kierunkach.
Wiele usług opiera się na wysyłaniu Ŝądań przez klienta, na które serwer odsyła
odpowiedzi. Jednak spotykane teŜ są inne sposoby interakcji.
Podobnie jak większość programów uŜytkowych, klient i serwer potrzebują do
przesyłania informacji protokołu transportowego.
EB
II PWr
7
Protokół transportowy i współpraca klient - serwer
transport
transport
Klient
Serwer
EB
II PWr
8
sieć
sieć
transport
transport
Internet
Protokół transportowy i współpraca klient - serwer
transport
Klient1
transport
Serwer1
transport
Klient2
Serwer2
EB
II PWr
9
sieć
transport
sieć
transport
Internet
sieć
transport
Pojedynczy komputer klasy serwera moŜe oferować jednocześnie wiele usług.
Zastosowanie protokołów
• UDP
- Klient/Server w LAN
- Multimedia w LAN/WAN
- Multicast
- TFTP, RTP, NFS, OSPF, RIP, SNMP, VoIP...
EB
II PWr
10
• TCP
- Transfer niezawodny danych (pliki, wirtualny terminal...)
- Klient/Serwer w WAN
- Unicast
- DNS, Telnet, FTP, HTTP, SMTP, NNTP, NFS, BGP, LDAP...
WWW(1)
WWW- World Wide Web (Ogólnoświatowa pajęczyna)
WWW jest systemem, który umoŜliwia dostęp interakcyjny do
informacji.
Informacja jest przekazywana jako zbiór dokumentów, rozproszo-
nych między wieloma komputerami połączonymi siecią. Dokumenty
takie mogą zawierać odsyłacze do innych dokumentów.
EB
II PWr
11
Rodzaje dokumentów:
- dokument hipertekstowy,
- dokument hipermedialny.
Dokument hipermedialny – oprócz tekstu zawiera inne postacie
informacji, jak zdjęcia, rysunki, animacje.
WWW(2)
Dokumenty są zapisywane przy uŜyciu języka HTML (
Hypertext
Markup Language
) – język opisu struktury dokumentów hiperteksto-
wych. Język ten nie słuŜy do podawania szczegółowych informacji o
wyglądzie dokumentu, a jedynie ogólnych wskazówek dla
przeglądarki.
Format i reprezentacja HTML
KaŜdy dokument w HTML-u zawiera zasadnicze informacje przeple-
EB
II PWr
12
KaŜdy dokument w HTML-u zawiera zasadnicze informacje przeple-
cione znacznikami i jest podzielony na dwie główne części:
- nagłówek,
- treść dokumentu
Znaczniki HTML słuŜą do zapisania struktury dokumentu i
wskazówek co do sposobu jego prezentacji. Niektóre znaczniki
występują w parze z odpowiadającym znacznikiem końca operacji.
WWW(3)
<NAZWA>
- znacznik początku operacji
</NAZWA>
- znacznik końca operacji
Przykład:
<HTML>
<HEAD>
<TITLE>
Tekst stanowiący tytuł dokumentu
EB
II PWr
13
Tekst stanowiący tytuł dokumentu
</TITLE>
</HEAD>
<BODY>
Treść dokumentu
</BODY>
</HTML>
Przykładowe znaczniki HTML:
<BR> - przejście do nowego wiersza
<Hi> - początek nagłówka poziomu i
<UL> - początek listy
<LI>
- kolejne pozycje na liscie
<IMG SRC=„foto.gif”>
- wstawienie obrazka
<A HREF=„http://www.prenthall.com”>
WWW(4)
EB
II PWr
14
<A HREF=„http://www.prenthall.com”>
Prentice Hall,</A>
Architektura przeglądarek
Dokument jest identyfikowany za pomocą adresu
URL
– Uniform Resource Locator, jednolity adres zasobu.
protokół://nazwa_komputera:port/nazwa_dokumentu
protokół – nazwa protokołu dostępu do dokumentu
http – Hyper Text Transfer Protocol,
WWW(5)
EB
II PWr
15
http – Hyper Text Transfer Protocol,
protokół przesyłania dokumentów hipertekstowych
nazwa_komputera – domenowa nazwa komputera
port – opcjonalny numer
http://www.pwr.wroc.pl/programy/index.html
Przeglądarki WWW pracują w trybie klient-serwer.
W odróŜnieniu od innych usług sieciowych połączenia
między przeglądarkami i serwerami trwają krótko.
Natychmiast po odebraniu Ŝądanych informacji
WWW(6)
EB
II PWr
16
Natychmiast po odebraniu Ŝądanych informacji
przeglądarka zamyka połączenie.
ekran
Moduł
sterujący
Interpreter
HTML
Interpreter
opcjonalny
St
er
o
w
ni
klawiatura
Główne składniki przeglądarki WWW
WWW(7)
EB
II PWr
17
opcjonalny
ni
k
Klient
HTTP
Klient
opcional
ny
Interfejs sieciowy
odległy
serwer
WWW(8)
Przeglądarka składa się z zestawu współpracujących ze sobą
modułów:
- moduł sterujący (zarządzający),
- zestaw klientów,
- zestaw interpreterów (obsługują formatowanie dokumentów)
KaŜda przeglądarka musi zawierać interpreter języka HTML, inne
interpretery są opcjonalne.
EB
II PWr
18
interpretery są opcjonalne.
Poza klientem HTTP i interpreterem języka HTML przeglądarka
moŜe zawierać moduły, które pozwalają na pełnienie dodatkowych
funkcji.
Wiele przeglądarek zawiera klienta FTP. Niektóre przeglądarki mają
takŜe klienta poczty elektronicznej.
ftp://ftp.pwr.wroc.pl/pub/info/studia.doc
WWW(9)
Przeglądarki korzystają z
pamięci podręcznej.
KaŜdy pobrany plik
jest umieszczany w pamięci podręcznej na lokalnym dysku.
Po wskazaniu dokumentu przez uŜytkownika przeglądarka
sprawdza najpierw, czy wskazany dokument jest dostępny w
pamięci podręcznej. Jeśli tak, to nie jest on pobierany z sieci.
Przechowywanie informacji w pamięci podręcznej radykalnie
EB
II PWr
19
Przechowywanie informacji w pamięci podręcznej radykalnie
przyśpiesza działanie programu (szczególnie w przypadku wolnych
łącz).
Większość przeglądarek pozwala uŜytkownikowi na określenie
czasu przechowywania dokumentów na dysku.
Poczta elektroniczna
Skrzynka pocztowa – miejsce na dysku do przechowywania listów.
Tylko właściciel moŜe czytać i usuwać listy ze skrzynki.
Ze skrzynką jest ściśle związane konto pocztowe.
KaŜda skrzynka pocztowa ma swój jednoznaczny adres poczty
elektronicznej (ang. email address)
adresat@komputer
EB
II PWr
20
adresat@komputer
adresat – nazwa konta uŜytkownika; imię i nazwisko uŜytkownika
komputer – nazwa domenowa komputera
Tomcio.Paluch@pwr.wroc.pl
12345678@pwr.wroc.pl
Poczta elektroniczna
Format komunikatów poczty elektronicznej
List elektroniczny składa się z dwóch części:
nagłówka i treści listu.
KaŜdy wiersz nagłówka zaczyna się słowem kluczowym:
From
- adres nadawcy
To
- adres odbiorcy
EB
II PWr
21
To
- adres odbiorcy
Cc
- Do wiadomości
Date
- Data wysłania
Subject
- Temat
Poczta elektroniczna
Pocztę elektroniczna zaprojektowano do przesyłania tekstów
(znaków ASCII). Dopiero później opracowano sposoby przesyłania
w listach dowolnych danych (obrazków, programów binarnych).
Dla ujednolicenia sposobów kodowania informacji binarnych
opracowano standard uniwersalnego rozszerzenia poczty interneto-
wej (ang. MIME –
Multipurpose Internet Mail Extensions
).
EB
II PWr
22
MIME pozwala nadawcy i odbiorcy na wybór najwygodniejszego
sposobu kodowania. W nagłówku listu jest umieszczany dodatkowy
wiersz, który informuje o rodzaju i sposobie zakodowania danych w
liście. MIME pozwala teŜ na podzielenie listu na części, z których
kaŜda zostanie zakodowana osobno.
Poczta elektroniczna
Elementy systemu pocztowego:
- klient pocztowy (agent),
Odbiór i wysyłanie poczty na stacji uŜytkownika
Organizacja folderów pocztowych
Filtrowanie poczty
Tworzenie list adresowych i ksiąŜek adresowych
- Lokalny serwer pocztowy
Odbiór listów z sieci i umieszczanie ich w odpowiednich skrzynkach
EB
II PWr
23
Odbiór listów z sieci i umieszczanie ich w odpowiednich skrzynkach
Wysyłanie listów w sieć
Odbiór połączeń od klientów pocztowych
- Brama pocztowa (relay server)
Odpowiada za komunikację lokalnego serwera pocztowego z
Internetem
Poczta elektroniczna
Lokalny
serwer
Klient
SMTP
Internet
SMTP
SMTP
POP
Zdalny
serwer
EB
II PWr
24
Poczta elektroniczna
Protokoły pocztowe:
- SMTP – Simple Mail Transfer Protocol
(Prosty protokół przesyłania poczty)
Pełni podwójną rolę (klienta i serwera) i realizuje nast.. zadania:
-- wysyłanie poczty klientów lokalnych,
-- odbieranie poczty przychodzącej z sieci,
EB
II PWr
25
-- odbieranie poczty przychodzącej z sieci,
-- definiowanie formatów komunikatów sterujących
- weryfikacja poprawności połączeń
- identyfikacja nadawcy
- ustalenie parametrów transmisji
Poczta elektroniczna
-
POP3
–
Post Office Protocol
(Protokół urzędu pocztowego)
Na serwerze z kontami pocztowymi działa dodatkowo
serwer POP3.
Klient pocztowy łączy się z serwerem POP w celu dostepu do
zawartości skrzynki pocztowej (po autoryzacji uŜytkownika).
- inne protokoły: IMAP
EB
II PWr
26
Przesyłanie plików
Usługa przesyłania plików udostępnia moŜliwość wysyłania z
jednego komputera na drugi całych plików.
Oprogramowanie do przesyłania plików:
- ogólne i elastyczne,
- przesyłanie dowolnych plików,
- obsługa róŜnic pomiędzy sposobami przechowywania plików
w róŜnych systemach,
EB
II PWr
27
w róŜnych systemach,
- uwzględnienie róŜnic w regułach nazewnictwa,
- obsługa róŜnic w reprezentacji plików, informacjach o ich typie
oraz mechanizmach ich zabezpieczeń
Usługi przesyłania plików:
- FTP (File Transfer Protocol)
- TFTP (Trivial FTP)
Przesyłanie plików
Protokół FTP
FTP jest protokołem ogólnego przeznaczenia.
MoŜe być wykorzystany interakcyjnie lub wsadowo.
Wykorzystuje model klient-serwer.
EB
II PWr
28
Klient
FTP
Serwer
FTP
Internet
Przesyłanie plików
Na polecenie uŜytkownika lokalny komputer nawiązuje połączenie
sterujące z serwerem FTP.
Przy komunikacji poprzez połączenie sterujące klient i serwer
wykorzystują protokół FTP:
Klient nie posyła bezpośrednio serwerowi kodów klawiatury naciś-
niętych przez uŜytkownika. Gdy uŜytkownik wpisze polecenie,
EB
II PWr
29
niętych przez uŜytkownika. Gdy uŜytkownik wpisze polecenie,
klient interpretuje je. Jeśli polecenie wymaga interakcji z serwerem
klient tworzy z uŜyciem protokołu FTP zapytanie, które następnie
przesyła do serwera. Serwer, równieŜ korzystając z protokołu FTP,
wysyła odpowiedź.
Przesyłanie plików
Klient i serwer do transmisji kaŜdego pliku ustanawiają oddzielne
połączenie dla danych.
Połączenia dla danych pojawiają się i znikają,
natomiast połączenie sterujące pozostaje aktywne podczas całej sesji
EB
II PWr
30
Przesyłanie plików
Protokół FTP określa dokładnie, w jaki sposób oprogramowanie
FTP na jednym komputerze współpracuje z oprogramowaniem na
drugim, jednak nie definiuje interfejsu uŜytkownika.
Interfejs dostępny uŜytkownikowi moŜe mieć róŜne implementacje:
- interfejs liniowy
Przykładowe polecenia: open, close, cd, ls, help, get, put
- interfejs okienkowy (najczęściej uŜywany)
EB
II PWr
31
- interfejs okienkowy (najczęściej uŜywany)
Przesyłanie plików
Anonimowy dostęp do plików
Na serwerze FTP tworzone jest specjalne konto o nazwie
anonymous
mające minimalny moŜliwy dostęp do plików. Konto jest bez hasła
lub hasłem jest adres poczty elektronicznej
FTP określa dwa podstawowe tryby przesyłania plików:
EB
II PWr
32
FTP określa dwa podstawowe tryby przesyłania plików:
- tryb tekstowy
- tryb binarny (do przesyłania np. programów)
K O N I E C
EB
II PWr
33