Протоколы прикладного уровня

Содержание

Слайд 2

Протоколы прикладного уровня

IP

TCP

UDP

Telnet

FTP

HTTP

SMTP

DNS

SNMP

RTP

TFTP

Каждый протокол разрабатывается для конкретного приложения и работает с
определенным

Протоколы прикладного уровня IP TCP UDP Telnet FTP HTTP SMTP DNS SNMP
портом (логической точкой подключения).
Порты с номерами 0-255 зарезервированы для системных процессов, остальные
выделены для пользовательских процессов.
Примеры портов некоторых портов:
23-Telnet; 25-SMTP; 110-POP3; 53-DNS; 161-SNMP; 8080-HTTP; 3128-Proxy

BGP

OSPF

Слайд 3

Telnet – протокол удаленного доступа, позволяет входить в систему
и выполнять в ней

Telnet – протокол удаленного доступа, позволяет входить в систему и выполнять в
действия.
FTP – пересылка файлов и удаленный доступ к ним.
SMTP – отправка почтовых сообщений
POP3 – прием (закачка) почты
HTTP – просмотри гипертекстовых страниц
SNMP – удаленное управление системой, используется для удаленного администрирования
TFTP – облегченная версия FTP, например, применяется для организации удаленного управления бизнес-процессами.
RTP – протокол реального времени. Используется в IP-телефонии для передачи речевого трафика.

Функции наиболее распространенных
протоколов прикладного уровня

Слайд 4

Распределение полосы пропускания между протоколами

На сетевом уровне (IP)

На транспортном уровне (TCP)

Распределение полосы пропускания между протоколами На сетевом уровне (IP) На транспортном уровне (TCP)

Слайд 5

Типы протоколов прикладного уровня

Функции протокола прикладного уровня определяются приложением и типом трафика,

Типы протоколов прикладного уровня Функции протокола прикладного уровня определяются приложением и типом
этим приложением генерируемым.
Протокол, устанавливающий соединение и передающий параметры этого соединения.
К таким протоколам относится SMTP и т.д. В этом случае протокол передает в сеть пакеты, содержащие служебную информацию, такую как номер порта, размер блоков и т.д., но может не дописывать заголовок к пользовательской информации.
Пакеты с данными пользователя формируются сразу как пакеты протокола транспортного уровня.

Слайд 6

Протокол, формирующий заголовок на прикладном уровне с параметрами, которые необходимо передавать в

Протокол, формирующий заголовок на прикладном уровне с параметрами, которые необходимо передавать в
каждом пакете пользовательских данных. Например, протокол RTP, используемый в IP-телефонии, содержит информацию о номере пакета в потоке, что позволяет обрабатывать фрагменты речи на приеме в необходимом порядке.
Протокол, объединяющий в себе оба предыдущих типа. Например, НТТР сначала формирует несколько запросов, позволяющих синхронизировать работу клиента и сервера, а после дописывает заголовок к каждому блоку пользовательской информации, содержащий размер передаваемого элемента, тип кодировки и т.п.

Слайд 7

Telnet

Протокол удаленного доступа к узлу. Порт 23. Позволяет организовать вход в систему

Telnet Протокол удаленного доступа к узлу. Порт 23. Позволяет организовать вход в
и управлять удаленным узлом непосредственно. После установления соединения все действия выполняются на удаленной машине, а не на локальной.
Поддерживает механизмы:
Сетевой виртуальный терминал (используется также в протоколах FTP и SMTP). Если устройство не поддерживает какие-либо функции физически, то виртуально не поддерживает тоже.
Механизм согласования параметров каждого сеанса клиент-сервер
Симметричен относительно сеанса (клиент-сервер, сервер-клиент)

Слайд 8

Основан на двух утилитах: telnet (на локальной машине) и telnetd (на удаленной

Основан на двух утилитах: telnet (на локальной машине) и telnetd (на удаленной
машине).
Схема установления связи:
telnet 195.15.27.37
Connected to root-mashine (ответ удаленной машины)
login: guest
password: ********
Длина команды 2-3 байта:

IAC

Код опции

Код команды

*IAC – символ начала управляющего пакета (1 байт)

терминал

Драйвер терм.

telnetd

TCP

приложение

Драйвер псевдотерм.

TCP

telnet

сеть

Слайд 9

SNMP

Протокол управления, предназначен для удаленного администрирования маршрутизаторов, серверов и т.д. не зависим

SNMP Протокол управления, предназначен для удаленного администрирования маршрутизаторов, серверов и т.д. не
от IP, может работать в других сетях.
Использует два порта: 161 и 162 (специально для сбора служебной информации).
Идея: работа с помощью ограниченного количества команд с базой данных, реализованной на удаленном устройстве (MIB – Management Information Base), в которой определены операции управления, выполняемые на этом устройстве. MIB описаны в SMI – structure of Management Information.
Вместо набора команд используется принцип выбора/хранения. Команды: выбор из MIB; сохранение выбранного значения.

Слайд 10

Функции протокола управления:
Перезагрузка системы
Добавление/удаление маршрута
Отключение/подключение сетевого интерфейса
Очистка кэш-памяти
Значения MIB:
Таблица маршрутизации
Количество получаемых датаграмм
Количество

Функции протокола управления: Перезагрузка системы Добавление/удаление маршрута Отключение/подключение сетевого интерфейса Очистка кэш-памяти
отправленных датаграмм
RTT
Максимальное количество TCP-соединений
Количество сетевых интерфейсов
Время перезагрузки узла
и т.д.

Слайд 11

FTP

Назначение: передача файлов и удаленный доступ к ним:
Удаленный доступ к файлам и

FTP Назначение: передача файлов и удаленный доступ к ним: Удаленный доступ к
их передача
Коллективный доступ в интерактивном режиме
Коллективный доступ посредством передачи
Функции:
Установление сквозного соединения
Разрыв соединения
Спецификация представления данных
Контроль за аутентификацией (логин, пароль)
Важно: после установления соединения все команды выполняются относительно локальной машины.

Слайд 12

Функции контроля за трафиком возложены на ТСР.

Интерфейс
пользователя

FTP-клиент
интерпретатор

FTP-клиент
Передача данных

Файловая система

FTP-клиент
интерпретатор

FTP-клиент
Передача данных

Файловая система

Порт 21

управление

Порт

Функции контроля за трафиком возложены на ТСР. Интерфейс пользователя FTP-клиент интерпретатор FTP-клиент
20

Передача данных

Слайд 13

TFTP

Работает поверх UDP, порт на удаленной машине 69. Предназначен только для пересылки

TFTP Работает поверх UDP, порт на удаленной машине 69. Предназначен только для
файлов.
Функции контроля за состоянием передачи файлов возложены на TFTP. Любая ошибка приводит к аварийному закрытию сессии.
Работает без установления соединения, следовательно, введены дополнительно функции контроля за трафиком.
Связывание портов: порт отправителя содержится в идентификационном пакете, порт получателя 69 по умолчанию.

Слайд 14

Форматы пакетов TFTP

Код операции
(2 байта)

Имя файла

режим

Код операции
(2 байта)

№ блока
(2 байта)

трейлер

Код операции
(2 байта)

Форматы пакетов TFTP Код операции (2 байта) Имя файла режим Код операции
блока
(2 байта)

Код операции
(2 байта)

Код ошибки
(2 байта)

Сообщение
об ошибке

Запрос:

Данные:

Ошибка:

ACK:

ASCII или
бинарный

Слайд 15

Код операции:
1 RPQ запрос на чтение
2 WRQ запрос на запись
3 DATA передача данных
4 ACK квитанция
5 Error сообщение об ошибке:
1 - файл не

Код операции: 1 RPQ запрос на чтение 2 WRQ запрос на запись
найден
2 – доступ закрыт
3 – диск переполнен
4 – неправильная команда
5 – неизвестный идентификатор

Слайд 16

SMTP

Протокол для передачи электронной почты. Работает совместно с pop3 (для закачки почты

SMTP Протокол для передачи электронной почты. Работает совместно с pop3 (для закачки
пользователем).
Поддерживает функции:
Установление соединения
Аутентификация
Передача данных
Работа с SMTP происходит непосредственно на сервере получателя:

SMTP

POP3

smtp.mail.ru

user

user@mail.ru

pop.mail.ru

Слайд 17

Основные команды:
MAIL адрес отправителя
RCPT адрес получателя (может быть несколько. На каждого получателя отдельно приходит

Основные команды: MAIL адрес отправителя RCPT адрес получателя (может быть несколько. На
квитанция)
DATA передача данных (письма). Производится в ASCII. Данные формируются как сегменты ТСР. Конец письма – точка в пустой строке.
QUIT разрыв соединения
Установление и закрытие соединения непосредственно с сервером производится по ТСР. Контроль за пользовательскими данными возложен на ТСР.

Слайд 18

Соединение по порту 25. Устанавливает ТСР

220 (готов)

HELO

250 (ok + ID сервера)

MAIL FROM

Соединение по порту 25. Устанавливает ТСР 220 (готов) HELO 250 (ok +

250 (ok)

RCPT TO…

250 (ok)

DATA

354 (start mail)

данные

250 (ok)

передача
данных

Слайд 19

HTTP

Предназначен для пересылки и трансляции (язык HTML) веб-документов. Работает поверх ТСР, порт

HTTP Предназначен для пересылки и трансляции (язык HTML) веб-документов. Работает поверх ТСР,
80 и 8080.
Особенности:
Установление и закрытие соединения непосредственно с сервером производится по ТСР. Контроль за пользовательскими данными возложен на ТСР.
Использует принцип запрос/ответ
Сервер не сохраняет параметры предыдущих сессий
Возможность кэширования (proxy и в браузере)
Симплекс (клиент может отправлять формы для обработки серверу)

Слайд 20

Алгоритм работы HTTP

Анализ URL (адреса документа). Для определения IP-адреса сервера по имени

Алгоритм работы HTTP Анализ URL (адреса документа). Для определения IP-адреса сервера по
хоста (host name) используется DNS.
Установление ТСР-соединения с сервером
Отсылка запроса на сервер: GET
Анализ ссылок без имени хоста (после первого одиночного слэша):
URL: http://www.sut.ru/news
Анализируется: /news
Сообщения об ошибках отправляются на HTML.

Слайд 21

ТСР-соединение открывается один раз на весь сеанс, следовательно:
Уменьшается служебный трафик
Уменьшается время ответа

ТСР-соединение открывается один раз на весь сеанс, следовательно: Уменьшается служебный трафик Уменьшается
сервера
Уменьшается объем кэша
Использует конвейерные запросы: несколько запросов подряд, в том числе к разным серверам, не дожидаясь ответа на каждый из них.
Использует вложенные заголовки с параметрами сеанса.

Слайд 22

Типы заголовков НТТР

Content-Length: 45
Content-Type: text
Content-Encoding: ascii
Content-Language: rus
Connection: close
В заголовке прописывается длина

Типы заголовков НТТР Content-Length: 45 Content-Type: text Content-Encoding: ascii Content-Language: rus Connection:
сегмента. В случае, если длина сегмента не известна заранее, добавляется заголовок Connection, после чего идет закрытие ТСР-соединения.

заголовки

Трейлер
(пустая строка)

Данные

Имя файла: Протоколы-прикладного-уровня-.pptx
Количество просмотров: 413
Количество скачиваний: 8