Camada de aplicação

Unidade II
REDES DE COMPUTADORES E
TELECOMUNICAÇÃO
Prof. Luís Rodolfo
Redes de computadores e
telecomunicação
Objetivos da Unidade II
Estudar, em detalhes, as camadas:
 Aplicação
 Apresentação
 Sessão
Redes de computadores e
telecomunicação
Modelo Camadas OSI:
 Revisando o modelo OSI de 7 camadas
Figura 1 – Arquitetura de Camada do Modelo OSI
Camada de aplicação
Camada de Aplicação – Nível 7
 Faz a interface entre o protocolo de
comunicação e o aplicativo que pediu ou
receberá a informação através da rede.
 Camada com o maior número de
protocolos existentes por estar mais
próxima do usuário.
Ex: Telnet, FTP, HTTP, SMTP, DNS, entre
outros
Camada de aplicação
Princípios de aplicações
SDU
PCI
PDU
Figura 2 – Montagem do PDU
 SDU – Service Data Unit
 PCI – Protocol Control Information
 PDU – Protocol Data Unit, que
corresponde à unidade de dados de
determinado protocolo da
camada de Aplicação.
Camada de aplicação
Funções específicas da camada de
aplicação:
 Categorização dos processos de
aplicação;
 Processamento de transações;
 Acesso a bancos de dados;
 Gerência de rede;
Exemplos de aplicações nessa camada:
 Transferência de arquivos,
q
, serviços
ç de
diretório, terminal virtual, world wide
web, entre outras.
Camada de aplicação
 Dizemos que os protocolos da camada
de aplicação são uma “parte” da
aplicação de rede, que define mensagens
trocadas por aplicações e ações
tomadas.
Exemplos:
 web -> HTTP
 correio eletrônico -> SMTP
Camada de aplicação
Um protocolo da camada de Aplicação
define:
 os tipos de mensagens trocadas
(requisição e resposta);
 a sintaxe dos vários tipos de mensagens
(campos e suas delimitações);
 a semântica dos campos (significado da
informação);
 as regras para determinar quando e
como um processo envia e responde às
mensagens.
Camada de aplicação
Comunicação entre processos e processos
cliente-servidor:
 Comunicação através das redes de
computadores: 2 processos distintos na
origem e no destino se comunicam
através de um protocolo da camada de
Aplicação
 Processo originador: cria e envia
mensagens para a rede;
 Processo destinatário: recebe-as
recebe as e
possivelmente responde, devolvendo
outras.
Camada de aplicação
Aplicação
Transporte
Rede
Enlace
Física
CAMADA
APLICAÇÃO
Aplicação
Transporte
Transporte
R d
Rede
Enlace
Física
Aplicação
p
ç
Aplicação
Transporte
Transporte
Rede
Rede
Enlace
Enlace
Física
Física
Figura 3: Comunicação entre processos através
da camada de Aplicação. Fonte: Kurose, 2010.
Camada de aplicação
 Processos identificados na origem e no
destino pelo endereço IP e pela “porta”
de origem e destino.
 Porta: Interface de programação entre a
camada de Aplicação e a camada de
Transporte (socket), pela qual as
aplicações em rede são inseridas na
Internet. Os processos se comunicam
enviando dados para um socket ou lendo
dados de um socket.
Camada de aplicação
Exemplos de Portas:
Camada Aplicação
Camada Transporte
Figura 4: Portas TCP.
Fonte: http://technet.microsoft.com/ptpt/library/cc756754(WS.10).aspx.
Camada de aplicação
 (User Agent – UA) é uma interface entre
o usuário e a aplicação de rede, que
implementa o protocolo da camada de
Aplicação.
 Exemplos: navegação www: browser;
correio eletrônico: leitor ou compositor
Interatividade
É função específica da camada de
Aplicação:
a) Agrupar as informações em quadros;
b) Processamento de transações;
c) Gerenciar roteamento de pacotes;
d) Processo cliente em servidor na web;
e) N.d.a.
Camada de aplicação
Aplicação Cliente – Servidor:
 Cliente: aquele que inicia contato com o
servidor (quem “fala primeiro”). Solicita
o serviço do servidor.
Ex.: para www, cliente é implementado
no browser (IE, FireFox, Chrome, Mozilla)
 Servidor: provê ao cliente o serviço
requisitado.
Ex.: a www envia a página solicitada
(Apache Microsoft IIS)
(Apache,
Camada de aplicação
Aplicação Cliente – Servidor:
Resposta
Pedido
Figura 5: Esquemático cliente-servidor.
Fonte: www.cisco.com
Camada de aplicação
Aplicação
Transporte
Rede
Enlace
Física
CAMADA
APLICAÇÃO
Aplicação
Transporte
p
Rede
Enlace
Física
Figura 6: Aplicações do tipo cliente e servidor.
Fonte: Kurose, 2010.
Camada de aplicação
Para quais serviços uma aplicação
necessitaria de um protocolo de
transporte?
 Perda de dados
 Largura de banda
 Sensibilidade temporal
Camada de aplicação
Aplicação
Perda de
dados
Transferencia de
Não tolera
arquivos
Largura de banda
Sensibilidade temporal
Elástica
Não é sensível
Correio
eletrônico
Não tolera
Elástica
Não é sensível
Objetos da www
((HTTP))
Não tolera
Elástica
Não é sensível
Áudio ou vídeo
em tempo real
Tolerante
Áudio: 5Kb - 1Mb
Áudio: 10Kb - 5Mb
Sensível, acima de
100 mseg
Áudio ou vídeo
gravado
Tolerante
Áudio: 5Kb - 1Mb
Vídeo: 10Kb - 5Mb
Sensível, acima de
alguns seg
Jogos interativos
Tolerante
on-line
Maior que alguns
Kbps
Sensível acima de
100 mseg
Elá ti
Elástica
Pode ou não ser
sensível
Aplicações
bancárias
Nã tolera
Não
t l
Tabela 1: Exemplos de aplicações e seus requisitos na
rede
Camada de aplicação
Alguns protocolos de Aplicação:
 WWW: a World Wide Web e o protocolo
HTTP
 FTP: File Transfer Protocol
 Protocolos de Correio Eletrônico
 DNS: Domain Name System
Camada de aplicação
 WWW: a World Wide Web e o protocolo
HTTP
 Aplicação “www”: Início da década de
1990
 Considerada a terceira grande tecnologia
de comunicação, depois do rádio e da
televisão.
 Funciona sob demanda do usuário.
Acessa quando e o que quiser. Conteúdo
sempre disponível.
Camada de aplicação
 A web é implementada por 2 programas:
cliente e servidor, que se “conversam”
pela troca de mensagens HTTP
(Hypertext Transfer Protocol).
 Formada por diversas páginas Web.
 Páginas www consistem de página-base
HTML e vários objetos referenciados
através de URL (Uniform Resource
Locator).
Exemplo de URL:
 www.unip.br/algumdepto/pic.gif
Camada de aplicação
 O agente de usuário (UA) para www é
chamado navegador (ou browser).
Alguns exemplos de navegadores
comuns são: MS Internet Explorer,
Mozilla Firefox, Chrome, Safari, entre
outros.
outros
 Servidor para www se chama “servidor
www”. São servidores web populares o
Apache, de domínio público, e o
Microsoft Internet Information Server
(IIS).
(IIS)
Camada de aplicação
Esquemático de funcionamento do HTTP
Figura 7: Pedido e resposta HTTP
Fonte: Kurose, 2006.
Camada de aplicação
Troca de mensagens do HTTP:
1. O cliente inicia conexão TCP (cria
socket) com o servidor, na porta 80
(porta padrão do HTTP);
2. O servidor aceita a conexão TCP do
cliente;
3. As mensagens HTTP (mensagens do
protocolo da camada de Aplicação) são
trocadas entre navegadores (cliente
HTTP) e servidor www (servidor HTTP);
4. A conexão TCP é encerrada.
Camada de aplicação
Troca de mensagens do HTTP:
Iniciar conexão porta 80
Aceita conexão TCP
Encerra conexão TCP
Figura 8: Troca de mensagens HTTP
Camada de aplicação
HTTP:
 Protocolo “sem estado”. Servidor não
armazena informações de pedidos
anteriores;
Conexões Persistentes
 Transferências das páginas web por uma
conexão TCP
Conexões Não Persistentes
 Transferências de páginas web por
conexões TCPs distintas.
Camada de aplicação
Desvantagem das Conexões Não
Persistentes – HTTP 1.0
 Cada objeto para ser transportado sofre
partida lenta, já que depende de uma
nova conexão TCP.
Desvantagem das Conexões Persistentes –
a partir HTTP 1.1
 As conexões estabelecidas, ao serem
mantidas para cada objeto solicitado,
podem sobrecarregar o servidor web.
Interatividade
Na www o agente de usuário também é
conhecido por:
a) Portas TCP
b) Conversores de interface
c) Navegadores ou browsers
d) Conexões persistentes
e) n.d.a
Camada de aplicação
Transferência de arquivos e o FTP
 FTP (File Transfer Protocol) é o
protocolo utilizado para transferir um
arquivo de um servidor a outro.
Camada de aplicação
Estabelecimento de uma sessão FTP
Transferência do
arquivo
Usuário
na
estação
Sistema de
arquivos local
Figura 9: Exemplo de uma sessão FTP
Fonte: Kurose, 2010.
Sistema de
arquivos
remoto
Camada de aplicação
O FTP utiliza 2 conexões paralelas que
fazem uso de portas diferentes que
transportam informações distintas.
 Porta 21 – Controle
 Porta 22 – Dados
Conexão de controle
TCP porta 21
Conexão de dados
TCP porta 22
Figura 10: Duas conexões paralelas FTP
Fonte: Kurose, 2009.
Camada de aplicação
Correio Eletrônico e seus protocolos
 Primeira aplicação que fez uso das redes
de computadores
Composta de 3 grandes componentes:
 agentes de usuário;
 servidores de correio e
 protocolos.
Camada de aplicação
Agentes de usuário:
 É o leitor de correio, que serve para
compor, editar e ler mensagens de
correio. São exemplos de leitores de
correio: Microsoft Outlook, Netscape
Comunicator, Gmail, entre outros.
Camada de aplicação
Servidor de Correio:
 Armazenam asmensagens de saída e
chegada.
Protocolos:
 O SMTP é o protocolo utilizado na
comunicação entre servidores de correio
para transferir mensagens de correio.
Camada de aplicação
Aplicação cliente-servidor
 O cliente é o servidor de correio que
envia mensagens e;
 O servidor é o servidor de correio que
recebe mensagens.
 Os protocolos dessa aplicação utilizam o
protocolo TCP, na porta 25, por meio das
três fases da transferência: handshaking
(cumprimento), transferência das
mensagens e encerramento.
Camada de aplicação
AGENTE DE
USUÁRIO
SERVIDOR DE
CORREIO
FILA MSG SAIDA
CX. CORREIO USUÁRIO
Figura 11: Elementos que compõe o correio
eletrônico Fonte: Kurose, 2009.
Camada de aplicação
Protocolos do Correio Eletrônico:
 SMTP (Simple Mail Transfer Protocol):
entrega e armazenamento de mensagens
no servidor do receptor.
Camada de aplicação
Protocolos de acesso ao correio.
Recuperam mensagens do servidor:
 POP (Post Office Protocol);
 IMAP (Internet Mail Access Protocol);
 HTTP (Hypertext Transfer Protocol):
apresentam mensagens recuperadas do
servidor através de páginas web.
Exemplos: Gmail, Hotmail, etc.
Camada de aplicação
Serviços de Diretório de Nomes – DNS
(Domain Name System)
 Sistema de gerenciamento de nomes
hierárquico e distribuído que funciona
segundo duas definições:
 Examinar e atualizar seu banco de dados
de nomes.
 Resolver nomes de domínios em
endereços de rede (IPs).
Camada de aplicação
 Na Internet, os servidores e roteadores
são identificados pelo nome do servidor.
Ex. www.cnn.com, www.google.com.br e
www.yahoo.com.br
 O sufixo “.br” indica que o servidor está
no Brasil
 Informação insuficiente para que os
roteadores os identifiquem e encaminhe
as mensagens para eles.
 Roteadores encaminham mensagens
utilizando endereços IPs.
Camada de aplicação
 O DNS provê outros serviços
importantes, além da tradução de nomes
de servidores para endereços IP.
Apelidos de servidores:
 Alias. Mais de 1 apelido que representa a
mesma página web. Ex.:
www.folha.com.br e
www.folha.uol.com.br
Apelidos de servidor de correio eletrônico:
 o DNS pode ser chamado por uma
aplicação de correio para obter o nome
canônico a partir de um apelido
fornecido.
Camada de aplicação
Distribuição de carga:
 realizada entre servidores replicados.
Conjunto de endereços IP associado a
um único nome canônico.
Camada de aplicação
Base de Dados descentralizada e
hierárquica.
 Servidor de nomes local;
 Servidor de nomes oficial;
 Servidores de domínio de alto nível (Top
(TopLevel Domain – TLD): domínios de alto
nível genéricos e de países, como .com,
.org, .net, .edu, .gov, .br, .uk, .ca etc.
 Servidores de nomes com autoridade:
domínios das organizações e de
segundo nível.
Camada de Aplicação
Hierarquia dos servidores DNS
Servidores DNS raiz
Servidores DNS com
Servidores
DNS
Yahoo.com
Servidores
DNS
amazon.com
Servidores DNS edu
Servidores
DNS
poly.edu
Servidores
DNS
umass.edu
Interatividade
Não é um protocolo de correio eletrônico:
a) IMAP
b) SMTP
c) HTTP
d) POP
e) SNMP
Camada de apresentação
 6a. Camada do Modelo OSI
 Camada de Tradução
Figura 14: Camada de Apresentação do modelo OSI.
Fonte: Kovach, 2009.
Camada de apresentação
Principais funções:
 Compressão de dados;
 Conversão do padrão de caracteres;
 Criptografia.
Camada de sessão
 5a. Camada do Modelo OSI
Figura 15: Camada de Sessão do modelo OSI.
Fonte: Kovach, 2009.
Camada de sessão
Objetivo:
 Oferecer às camadas de apresentação
cooperantes meios de organizar e
sincronizar sua comunicação. Ela
permite que duas aplicações em
computadores diferentes estabeleçam
uma sessão de comunicação.
Camada de sessão
Visão Geral:
 Marcação nos dados transmitidos;
 Quebra de um pacote com o
posicionamento de uma marca lógica ao
longo do diálogo;
 Transporte de dados mais refinado que o
nível de transporte;
 Pode ser aberta entre duas estações a
fim de permitir a um usuário se
autenticar em um sistema remoto ou
transferir um arquivo entre essas
estações.
Camada de sessão
Principais Serviços Oferecidos:
 Intercâmbio de dados: conexão com
outro usuário, trocar dados e fechar a
conexão;
 Gerenciamento de diálogos: Utilização
de tokens;
 Sincronização: Definir pontos de
sincronização;
 Gerenciamento de atividades: Divisão de
mensagens em unidades lógicas
menores independentes;
 Relatório de exceções: Relato na
ocorrência de problemas.
Camada de sessão
 Ponto de Acesso aos Serviços da
Sessão (PASS): Permite a utilização dos
serviços pela camada de Apresentação.
 O protocolo utilizado entre as sessões é
dividido em unidades de dados
chamadas UDPS (Unidade de Dados do
Protocolo de Sessão)
Camada de sessão
Intercâmbio de dados
 Recurso que envolve três fases:
estabelecimento, utilização e liberação.
 Estabelecimento: pedido de conexão
com a camada de transporte;
 Utilização.
Camada de sessão
A liberação pode ocorrer de 2 formas:
 Forma abrupta: Utilizada para abortar
conexões.
 Disciplinada: utiliza um handshake
completo: pedido, indicação, resposta e
confirmação.
Camada de sessão
Gerenciamento de diálogos
 Controle para determinar quem
transmite;
 Half-duplex;
 Uso do Token para transmissão;
Camada de sessão
Sincronização
 Informação dividida em páginas;
 Páginas separadas por ponto de
sincronização;
 No caso de problemas,
problemas reinicia a partir
do ponto de sincronização;
Camada de sessão
Gerenciamento de atividades
 Divisão do fluxo de mensagens em
unidades lógicas (atividades);
 Transmitir para o receptor as indicações
de início, finalização, retomada,
interrupção ou descarte de uma
atividade;
 Uso de token para que não ocorram
pedidos simultâneos de início de
atividades.
Camada de sessão
Relatório de exceções
 Serviço utilizado para que sejam
relatados erros inesperados;
 Problemas internos na camada de
Sessão ou problemas relatados pelas
camadas inferiores.
Interatividade
Relativo aos principais serviços oferecidos
pela camada de sessão, pode-se excluir:
a) Intercâmbio de dados
b) Sintonização
c) Gerenciamento de diálogos
d) Gerenciamento de atividades
e) Relatório de exceções
ATÉ A PRÓXIMA!