TẦNG ỨNG DỤNG. MAI XUÂN PHÚ. Khoa Công Nghệ Thông Tin Đại Học Công Nghiệp TPHCM

TẦNG ỨNG DỤNG MAI Xuân Phú mxphu@hui.edu.vn Khoa Công Nghệ Thông Tin Đại Học Công Nghiệp TPHCM Nội dung Giới thiệu chung tầng Ứng Dụng Các giao thức, dịch vụ tầng Ứng Dụng o o o o o o HyperText Transfer Protocol (HTTP) File Transfer Protocol (FTP) Domain Name System (DNS) Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) Thư điện tử (e-mail), SMTP, POP & IMAP P2P MXPhu – Mạng Căn – Tầng Ứng Dụng Nhắc lại kiến trúc phân tầng Hệ giao thức TCP/IP MXPhu – Mạng Căn – Tầng Ứng Dụng Ứng dụng mạng MXPhu – Mạng Căn – Tầng Ứng Dụng Một số thuật ngữ  Tiến trình: chương trình chạy thiết bị đầu cuối o Trên máy tính, hai tiến trình truyền thơng với qua truyền thơng liên tiến trình (HĐH quản lý) o Các tiến trình chạy máy khác nhau: tuân thủ giao thức tầng ứng dụng  User Agent: phần mềm đóng vai trị giao diện người dùng mạng o Cài đặt giao thức tầng ứng dụng o Ví dụ • Web: trình duyệt (Browser) IE, Firefox, Opera, Chrome,… • E-mail: mail reader Outlook, Thunderbird,… • Streaming audio/video: media player MXPhu – Mạng Căn – Tầng Ứng Dụng Tầng Ứng Dụng  Tầng cao mơ hình OSI o Giao tiếp trực tiếp với tiến trình ứng dụng o Thi hành dịch vụ thơng thường tiến trình  Cung cấp dịch vụ mạng cho ứng dụng người dùng o Text-based: truy cập từ xa, email, truyền tập tin, diễn đàn trao đổi,… o Multimedia: WWW, điện thoại Internet, hội nghị trực tuyến, âm video theo yêu cầu,… MXPhu – Mạng Căn – Tầng Ứng Dụng Trình ứng dụng Giao thức tầng ứng dụng Trình ứng dụng: Các tiến trình phân tán truyền thơng với o Chạy thiết bị đầu cuối o Trao đổi thông điệp với o Ví dụ: email, FTP, Web Giao thức tầng ứng dụng o Một phần trình ứng dụng o Định nghĩa quy tắc giao tiếp o Sử dụng dịch vụ truyền thông tầng cấp (TCP, UDP) MXPhu – Mạng Căn – Tầng Ứng Dụng Giao thức tầng ứng dụng API: Application Programming Interface o Giao diện tầng ứng dụng giao vận Socket : Internet API o Hai tiến trình truyền thông với cách gửi/nhận liệu vào/từ socket Socket định danh bởi: o Địa IP máy (IP Address) o Số hiệu cổng (Port) o Kiểu giao thức giao vận (TCP/UDP) MXPhu – Mạng Căn – Tầng Ứng Dụng Port thông dụng: http://www.iana.org/assignments/port-numbers Yêu cầu từ tầng giao vận (1) Mất mát liệu (Data Loss) o Chấp nhận mát  UDP o Đòi hỏi 100% liệu truyền tin cậy  TCP Thời gian (Timing) o Một số ứng dụng đòi hỏi độ trễ thấp (hội thoại, trò chơi trực tuyến) Băng thông (Bandwidth) o Chỉ hoạt động thỏa mãn băng thông tối thiểu o Hoạt động băng thông MXPhu – Mạng Căn – Tầng Ứng Dụng Yêu cầu từ tầng giao vận (2) Ví dụ: yêu cầu số ứng dụng cụ thể MXPhu – Mạng Căn – Tầng Ứng Dụng 10 Dịch vụ thư điện tử (2)  MUA (Mail User Agent) o Lấy thư từ, máy chủ, gửi thư đến máy chủ o e.g Outlook, Thunderbird…  MTA (Mail Transfer Agent) o Chứa hộp thư đến người dùng (mail box) o Hàng đợi để gửi thư o e.g Sendmail, MS Exchange…  Giao thức: o Chuyển thư: STMP - Simple Mail Transfer Protocol o Nhận thư • POP – Post Office Protocol • IMAP – Internet Mail Access Protocol MXPhu – Mạng Căn – Tầng Ứng Dụng 42 Giao thức SMTP RFC 2821 TCP, port 25: Chuyển thư o Từ client đến server o Giữa server với Tương tác yêu cầu trả lời o Yêu cầu: Lệnh vi mã ASCII o Trả lời: mã trạng thái liệu SMTP SMTP access protocol user agent sender’s mail MXPhu – Mạng Căn – Tầng Ứngserver Dụng receiver’s mail server user agent 43 Khuôn dạng thư điện tử SMTP: Giao thức để truyền thư RFC 822: định nghĩa khuôn dạng Phần đầu o To: o From: o Subject: header blank line body  Phần thân o Mã hóa dạng mã ASCII MXPhu – Mạng Căn – Tầng Ứng Dụng 44 Định dạng thư điện tử: Mở rộng đa phương tiện  MIME: multimedia mail extension, RFC 2045, 2056  Thêm dòng phân đầu rõ khuôn dạng liệu gửi MIME version method used to encode data multimedia data type, subtype, parameter declaration From: alice@crepes.fr To: bob@hamburger.edu Subject: Picture of yummy crepe MIME-Version: 1.0 Content-Transfer-Encoding: base64 Content-Type: image/jpeg base64 encoded data base64 encoded data encoded data MXPhu – Mạng Căn – Tầng Ứng Dụng 45 Các giao thức nhận thư POP: Post Office Protocol [RFC 1939] o Đăng nhập lấy hết thư o Port: 110 (POP 3) IMAP: Internet Mail Access Protocol [RFC 1730] o Phức tạp POP o Cho phép lưu trữ xử lý thư máy chủ o Port: 143 HTTP: HyperText Transfer Protocol o Sử dụng Web browser MUA o MUA MTA giao tiếp thông qua HTTP o Ví dụ: Hotmail, Yahoo! Mail, Gmail… MXPhu – Mạng Căn – Tầng Ứng Dụng 46 POP3 protocol authorization phase  client commands: o user: declare username o pass: password  server responses o +OK o -ERR transaction phase, client:  list: list message numbers  retr: retrieve message by number  dele: delete  quit MXPhu – Mạng Căn – Tầng Ứng Dụng S: C: S: C: S: +OK POP3 server ready user bob +OK pass hungry +OK user successfully logged C: S: S: S: C: S: S: C: C: S: S: C: C: S: list 498 912 retr dele retr dele quit +OK POP3 server signing off47 on Hệ thống tên miền Domain Name System – DNS o Danh bạ phân bố phân tầng toàn cục o Dịch từ tên máy tên miền sang địa IP MXPhu – Mạng Căn – Tầng Ứng Dụng 48 Giao thức cấu hình máy chủ động Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) MXPhu – Mạng Căn – Tầng Ứng Dụng 49 Chia sẻ ngang hàng P2P Centralized directory: original Napster Gnutella KaZaA BitTorrent MXPhu – Mạng Căn – Tầng Ứng Dụng 50 P2P: centralized directory original “Napster” design 1) when peer connects, it informs central server: Bob centralized directory server o IP address o content 2) Alice queries for “Hey Jude” 3) Alice requests file from Bob peers Alice MXPhu – Mạng Căn – Tầng Ứng Dụng Source: Jim Kurose, Keith Ross, Computer networking: A top down approach, Featuring the Internet, 3rd edition 51 Query flooding: Gnutella  Query message sent over existing TCP Query QueryHit connections  peers forward Query message  QueryHit Query sent over QueryHit reverse path Scalability: limited scope flooding MXPhu – Mạng Căn – Tầng Ứng Dụng Source: Jim Kurose, Keith Ross, Computer networking: A top down approach, Featuring the Internet, 3rd edition 52 Exploiting heterogeneity: KaZaA  Each peer is either a group leader or assigned to a group leader o TCP connection between peer and its group leader o TCP connections between some pairs of group leaders  Group leader tracks the content in all its children ordinary peer group-leader peer neighoring relationships in overlay network MXPhu – Mạng Căn – Tầng Ứng Dụng Source: Jim Kurose, Keith Ross, Computer networking: A top down approach, Featuring the Internet, 3rd edition 53 BitTorrent MXPhu – Mạng Căn – Tầng Ứng Dụng 54 Tài liệu tham khảo Andrew S Tanenbaum, “Computer Networks”, 5th edition: chapter Nader F Mir, “Computer and Communication Networks”: chapter Jim Kurose & Keith Ross, “Computer Networking: A Top-Down Approach”, 5th edition: chapter MXPhu – Mạng Căn – Tầng Ứng Dụng 55 Thảo luận Câu hỏi? Ý kiến? Đề xuất? MXPhu – Mạng Căn – Tầng Ứng Dụng 56