Giao thức tầng ứng dụng (application layer)

Chương Giao thức tầng ứng dụng (application layer) Đặng Xuân Hà Computer Networking 2005 (http://www.hau1.edu.vn/cs/dxha/courses/0405/comnet) Dept of CS, HAU1 Application Layer 1-6/2005 Chapter The Application Layer Ch2 The Application Layer 2.1 Một số khái niệm nguyên tắc 2.2 Web & Hyper Text Transfer Protocol 2.3 Web design and HTTP, Web programming 2.4 File Transfer Protocol 2.5 Electronic Mail Protocols 2.6 Domain Name System 1-6/2005 Chapter The Application Layer 2.1 Một số khái niệm nguyên tắc  Một số chương trình ứng dụng (network applications):  Email (Yahoo! Mail, MS Outlook…)  Web browser (MS Internet Explorer, Netscape Navigator…)  Instant messenger (Yahoo! Messenger, ICQ…)  P2P file sharing (Napster, KazaA…)  Internet games (Yahoo! Games)  Internet telephone (Skype, FPTFone,VNNFone…)  Streaming stored video clips  Real-time video conference  Massive parallel computing 1-6/2005 Chapter The Application Layer Một số giao thức (application-layer protocols)  HTTP (Hyper Text Transfer Protocol)   FTP (File Transfer Protocol)   Giao thức nhận thư điện tử (khác POP3) DNS (Domain Name System)   Giao thức nhận thư điện tử IMAP (Internet Mail Access Protocol)   Giao thức truyền thư điện tử POP (Post Office Protocol)   Giao thức truyền tệp SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)   Giao thức web DNS = hệ thống tên miền, giao thức DNS quy định quy tắc sử dụng tên miền TFTP (Trivial FTP)  Một dạng khác FTP 1-6/2005 Chapter The Application Layer Net applications vs application-layer protocols  Applications:     Chương trình ứng dụng chạy máy tính Trao đổi thông điệp (message) với ứng dụng khác nhằm thực thi vai trò ứng dụng Vd: web browser, email client… Application-layer protocols:    Là thành phần chương trình ứng dụng Định nghĩa quy tắc trao đổi thông điệp Giao tiếp với dịch vụ cung cấp tầng (TCP, UDP) 1-6/2005 Chapter The Application Layer Các chương trình giao tiếp với ntn?  Các chương trình máy tính  Sử dụng dịch vụ cung cấp hệ điều hành (interprocess communication)  Các chương trình máy tính khác  Giao tiếp thông qua giao thức tầng ứng dụng (application-layer protocol)  Chương trình phía người dùng = user agent  Giao tiếp với người sử dụng (giao diện sử dụng)  Giao tiếp với giao thức mạng 1-6/2005 Chapter The Application Layer Mô hình khách-phục vụ (client-server paradigm) Mô hình khách-phục vụ quen gọi mô hình khách-chủ Một ứng dụng cụ thể bao gồm hai phần:  Client      Thiết lập liên kết với server Yêu cầu dịch vụ từ server Nhiều clients Vd: web browser Server    Chờ cung cấp dịch vụ client yêu cầu Thường có server, không thay đổi địa chỉ, chạy 24/7 Vd: web server 1-6/2005 Chapter The Application Layer application transport network data link physical request reply application transport network data link physical Mô hình ngang hàng (Peer-to-peer paradigm)    Không có máy dịch vụ cố định, máy tính mạng lúc server (nhận yêu cầu kết nối) lúc khác lại client (yêu cầu máy khác kết nối) Các máy tính ngang hàng, tự kết nối giao tiếp đôi Địa máy tính tham gia giao tiếp liên tục thay đổi 1-6/2005 Chapter The Application Layer Client-server & P2P examples  CNN.com  Client-server  Yahoo! Mail  Client-server  Google  Client-server  Yahoo! Messenger  Client-server & P2P  Internet Relay Chat (IRC)  Client-server & P2P 1-6/2005 Chapter The Application Layer 10 Cookies: keeping “state”   Server phát sinh số server (#) client request, client đồng thời ghi nhớ số để usual http request msg sử dụng sau này: usual http response +  Chứng thực Set-cookie: # (authentication)  Ghi nhớ sở thích, thói usual http request msg quen, lựa chọn truy cập cookiecookie: # lần trước spectific usual http response msg server gửi “cookie” tới action client qua response msg, vd: Set-cookie: 1678453  Lần sau truy cập website, client gửi kèm cookie, vd: cookie: 1678453 1-6/2005 usual http request msg cookie: # usual http response msg Chapter The Application Layer cookiespectific action 30 Conditional GET: client-side caching   MĐ: server không cần gửi client obj tới client client có http request msg phiên cập nhật (up-toIf-modified-since: date) obj Client phải thời gian http response sửa gần obj HTTP/1.0 304 Not Modified http request msg server object not modified If-modified-since:  Server trả response msg không chứa obj obj cập nhật: http request msg If-modified-since: http response HTTP/1.0 304 Not Modified object modified HTTP/1.1 200 OK 1-6/2005 Chapter The Application Layer 31 Web Caches (proxy server)  Client gửi http requests tới web cache thay tới server     Nếu obj có web cache: web cache tạo http response msg gửi cho client Nếu không, web cache tạo gửi http request tới server, nhận obj, lưu trữ, gửi http response msg tới client Web cache khiến người dùng có cảm giác duyệt web nhanh hơn, giảm nghẽn mạng Vd: proxy server IE 1-6/2005 origin server htt pr client http Proxy server equ est res pon se st e u eq r p nse t o t p h es r ht client Chapter The Application Layer st e u req p t ns e ht o p res p htt origin server 32 Why Web Caching? Assume: cache is “close” to client (e.g., in same network)  smaller response time: cache “closer” to client  decrease traffic to distant servers  link out of institutional/local ISP network often bottleneck 1-6/2005 origin servers public Internet 1.5 Mbps access link institutional network Chapter The Application Layer 10 Mbps LAN institutional cache 33 Web servers  IIS (Microsoft Internet Information Server)  Chạy môi trường Windows  Đi kèm Windows 2000 Server (IIS 5.0)  Apache web server  Mã nguồn mở  Linux/Windows…  http://www.apache.org  Web server dùng nhiều  Tomcat, Netscape, Xitami… 1-6/2005 Chapter The Application Layer 34 Ch2 The Application Layer 2.1 Một số khái niệm nguyên tắc 2.2 Web & Hyper Text Transfer Protocol 2.3 Web design and HTTP, Web programming 2.4 File Transfer Protocol 2.5 Electronic Mail Protocols 2.6 Domain Name System 1-6/2005 Chapter The Application Layer 35 Web design: HTML   Thiết kế web: Tạo tài liệu HTML HTML (Hyper Text Markup Language)  Trong tài liệu HTML có nhiều đối tượng  Text  Images  Hyper link  Sử dụng thẻ (tag) để diễn đạt đối tượng  Thẻ mở, vd: ; ; ; …  Thẻ đóng, vd: ; ;;…  Công cụ:  Text editor: Notepad, Ultra Edit  Microsoft FrontPage  Macromedia Dreamweaver  http://www.w3schools.org (http://www.w3schools.com) 1-6/2005 Chapter The Application Layer 36 Web programming HTML = trang web tĩnh (Static web): Web server trả trang HTML cố định nhận yêu cầu người dùng  Lập trình web: tương tác với người sử dụng thông qua web   LT  web # LT Pascal, C: Tương tác thông qua HTTP Message  Client-side scripts: Java script, VB script  Server-side scripts: ASP, JSP, PHP, Perl… 1-6/2005 Chapter The Application Layer 37 HTML Form: Send user requests HTML Simple Form 1-6/2005 ASP Simple ASP [...]... SSL (Secure Socket Layer) Transport (*)   1-6/2005 Cung cấp dịch vụ vận chuyển cho application (TCP/IP) Hai giao thức: TCP và UDP Chapter 2 The Application Layer 11 Yêu cầu đối với việc vận chuyển dữ liệu  Data loss  Các ứng dụng audio/video có thể chấp nhận mất mát, sai lệch dữ liệu trong khoảng cho phép  Email, file transfer yêu cầu dữ liệu phải chính xác  Timing  Các  ứng dụng online cần độ... chính xác  Timing  Các  ứng dụng online cần độ trễ (delay) nhỏ (phone, games) Bandwidth  Các ứng dụng multimedia cần đường truyền tốc độ cao để đảm bảo chất lượng  Các ứng dụng email, file transfer mềm dẻo hơn, tuỳ theo tốc độ 1-6/2005 Chapter 2 The Application Layer 12 Các yêu cầu giao vận của một số ứng dụng 1-6/2005 Chapter 2 The Application Layer 13 Internet Transport protocols: TCP & UDP TCP... Markup Language  HTML sử dụng các thẻ (tag) để mô tả đối tượng chứa trong nó  Mỗi đối tượng được chỉ ra bởi địa chỉ URL (Uniform Resource Locator)  http://www.hau1.edu.vn:80/cs/index.htm  http://www.hau1.edu.vn:80/cs/images/calendar.jpg Protocol 1-6/2005 Host name & port Chapter 2 The Application Layer Path 17 HTTP (Hyper Text Transfer Protocol)   Giao thức tầng ứng dụng web Sử dụng mô hình client/server...Dịch vụ tầng dưới đối với application-layer Có thể coi tầng application (Internet) = tầng application + presentation + session trong mô hình OSI  Các dịch vụ với application:   Presentation: gắn liền với application trong TCP/IP    Session:... The Application Layer 29 Cookies: keeping “state”   Server phát sinh một con số server nào đó (#) khi client request, client đồng thời ghi nhớ số này để usual http request msg sử dụng sau này: usual http response +  Chứng thực Set-cookie: # (authentication)  Ghi nhớ sở thích, thói usual http request msg quen, lựa chọn truy cập cookiecookie: # lần trước spectific usual http response msg server gửi... HTTP  Cho phép nhiều đối tượng được truyền trên cùng một liên kết  Client phân tích, tìm ra và gửi yêu cầu tới tất cả các đối tượng ngay sau khi nhận được trang HTML ban đầu (base HTML)  HTTP 1.1 sử dụng liên kết loại này ở chế độ mặc định Chapter 2 The Application Layer 22 HTTP Message Format: request & response Hai loại message: request và response  HTTP request message: dạng ASCII (đọc được!)... Chapter 2 The Application Layer 35 Web design: HTML   Thiết kế web: Tạo ra tài liệu HTML HTML (Hyper Text Markup Language)  Trong tài liệu HTML có thể có nhiều đối tượng  Text  Images  Hyper link  Sử dụng thẻ (tag) để diễn đạt đối tượng  Thẻ mở, vd: ; ; ; …  Thẻ đóng, vd: ; ;;…  Công cụ:  Text editor: Notepad, Ultra Edit  Microsoft FrontPage ...  Giao tiếp thông qua giao thức tầng ứng dụng (application- layer protocol)  Chương trình phía người dùng = user agent  Giao tiếp với người sử dụng (giao diện sử dụng)  Giao tiếp với giao thức. .. Protocol)   Giao thức truyền thư điện tử POP (Post Office Protocol)   Giao thức truyền tệp SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)   Giao thức web DNS = hệ thống tên miền, giao thức DNS quy... JSP DB API DB 40 TCP Socket Programming   Giao thức HTTP: application-layer protocol Hai ứng dụng application muốn giao tiếp phải sử dụng dịch vụ tầng giao vận:  Socket: a door between application