Presentation_ID 1 © Корпорация Cisco Systems, 2014. Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Глава 10. Уровень приложений Основы. - презентация

1 Presentation_ID 1 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Глава 10. Уровень приложений Основы сетевых технологий

2 Presentation_ID 2 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Глава 10. Задачи Объяснить, каким образом взаимодействуют функции уровня приложений, уровня представлений и сеансового уровня, чтобы приложения конечного пользователя могли использовать службы сети. Описать способы взаимодействия наиболее распространённых протоколов уровня приложений и приложений конечного пользователя. На высоком уровне описать наиболее распространённые протоколы уровня приложений, обеспечивающие конечных пользователей службами сети Интернет, включая службы WWW и электронную почту. Описать протоколы уровня приложений, предоставляющие услуги IP- адресации, в том числе DNS и DHCP. Описать функции и принципы работы широко известных протоколов уровня приложений, которые позволяют использовать службы обмена файлами, включая FTP, Службы обмена данными и протокол SMB (протокол обмена блоками серверных сообщений). Объяснить путь перемещения данных в рамках сети с момента запуска приложения до получения данных.

3 Presentation_ID 3 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Глава Протоколы уровня приложений 10.2 Известные протоколы и службы уровня приложений 10.3 Сообщение, которое услышат все 10.4 Заключение

4 Presentation_ID 4 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Уровень приложений предоставляет интерфейс для сети Протоколы уровня приложений

5 Presentation_ID 5 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Уровень приложений, уровень представления и сеансовый уровень Пересмотр моделей OSI и TCP/IP Основные параллели расположены на транспортном и сетевом уровнях.

6 Presentation_ID 6 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Уровень приложений, уровень представления и сеансовый уровень Уровень приложений

7 Presentation_ID 7 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Уровень приложений, уровень представления и сеансовый уровень Уровень представления и сеансовый уровень На уровне представления задействованы три основные функции: кодирование и преобразование данных уровня приложений; сжатие данных; шифрование данных для передачи и их расшифровка после получения по адресу назначения. Сеансовый уровень Функции сеансового уровня создают и обеспечивают диалоги между исходными и конечными приложениями Сеансовый уровень обрабатывает обмен данными для запуска диалогов, поддержания их активности и перезапуска сеансов

8 Presentation_ID 8 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Уровень приложений, уровень представления и сеансовый уровень Уровень представления и сеансовый уровень

9 Presentation_ID 9 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Уровень приложений, уровень представления и сеансовый уровень Протоколы уровня приложений TCP/IP Протокол преобразования имён интернет-доменов (DNS): используется для преобразования интернет-доменов в IP-адреса Telnet: протокол эмуляции терминала; используется для предоставления удалённого доступа к серверам и сетевым устройствам Протокол загрузки (BOOTP): предшественник протокола DHCP; сетевой протокол, используемый для получения данных IP- адреса во время загрузки Протокол динамической конфигурации узла (DHCP): используется для назначения узлу IP-адреса, маски подсети, шлюза по умолчанию и DNS-сервера Протокол передачи гипертекста (HTTP): используется для передачи файлов, составляющих веб-страницы в Интернете

10 Presentation_ID 10 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Уровень приложений, уровень представления и сеансовый уровень Протоколы уровня приложений TCP/IP Протокол передачи файлов (FTP): используется для интерактивной передачи файлов между системами Простой протокол передачи файлов (TFTP): используется для активной передачи файлов без установления соединения Простой протокол передачи эл. почты (SMTP): используется для передачи сообщений и вложений электронной почты Почтовый протокол (POP): используется почтовыми клиентами для получения электронной почты с удалённого сервера Протокол доступа к сообщениям в Интернете (IMAP): ещё один протокол получения электронной почты

11 Presentation_ID 11 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Способы взаимодействия протоколов приложений с приложениями конечных пользователей Одноранговые сети Оба устройства считаются равными в рамках обмена данными Роли клиента и сервера устанавливаются на время запроса.

12 Presentation_ID 12 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Способы взаимодействия протоколов приложений с приложениями конечных пользователей Одноранговые приложения Клиент и сервер в рамках одного сеанса обмена данными И клиент, и сервер могут инициировать обмен данными и считаются равноправными в рамках процесса обмена данными

13 Presentation_ID 13 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Способы взаимодействия протоколов приложений с приложениями конечных пользователей Типичные приложения P2P C помощью приложений P2P все компьютеры в сети, где функционирует приложение, могут выступать в роли клиента или сервера для других компьютеров в сети, где функционирует это приложение К типичным P2P-приложениям относятся: eDonkey eMule Shareaza BitTorrent Bitcoin LionShare Некоторые приложения 2P2 разработаны на основе протокола Gnutella, который позволяет пользователям обмениваться файлами, хранящимися на жёстком диске

14 Presentation_ID 14 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Взаимодействие протоколов приложений с приложениями конечных пользователей Модель типа «клиент-сервер»

15 Presentation_ID 15 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Взаимодействие протоколов приложений с приложениями конечных пользователей Модель типа «клиент-сервер»

16 Presentation_ID 16 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco 10.2 Широко известные протоколы и службы уровня приложений

17 Presentation_ID 17 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Типичные протоколы уровня приложений Пересмотр протоколов уровня приложений Наибольшей популярностью в повседневной работе пользуются три протокола: протокол передачи гипертекста (HTTP) (работа в сети Интернет); простой протокол передачи эл. почты (SMTP) (предоставляет пользователям возможность отправки электронной почты); почтовый протокол (POP) (предоставляет пользователям возможность получения электронной почты).

18 Presentation_ID 18 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Типичные протоколы уровня приложений Протокол передачи гипертекста или язык разметки Пример URL: Сначала браузер интерпретирует три части URL-адреса: 1. http (протокол или схема) 2. (имя сервера) 3. index.html (имя конкретного запрашиваемого файла) Браузер сверяется с сервером имён и выполняет преобразование имени в числовой адрес В соответствии с требованиями протокола HTTP на сервер отправляется запрос GET и запрашивается файл index.html Сервер отправляет HTML-код для этой веб-страницы Браузер расшифровывает HTML-код и выполняет форматирование страницы

19 Presentation_ID 19 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Типичные протоколы уровня приложений HTTP и HTTPS Разработаны для публикации и получения HTML- страниц Используются для передачи данных Определяют протокол «запрос-отклик» Три стандартных типа сообщений: GET, POST и PUT GET запрос клиента на предоставление данных POST и PUT используются для отправки сообщений, передающих данные на веб-сервер

20 Presentation_ID 20 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Типичные протоколы уровня приложений SMTP, POP и IMAP Как правило, почтовым клиентом для этих протоколов служит почтовый агент (MUA) Позволяет выполнять отправку сообщений Помещает полученные сообщения в почтовый ящик клиента SMTP: отправка сообщений с клиента или с сервера POP: получение сообщение от почтового сервера IMAP: протокол доступа к сообщениям в Интернете Почтовый клиент предоставляет функции обоих протоколов в рамках одного приложения

21 Presentation_ID 21 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Типичные протоколы уровня приложений SMTP, POP и IMAP

22 Presentation_ID 22 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Типичные протоколы уровня приложений SMTP, POP и IMAP (продолжение) Простой протокол передачи эл. почты (SMTP) Осуществляет передачу электронной почты Сообщение должно иметь правильный формат Процессы SMTP должны быть запущены на клиенте и на сервере В заголовке сообщения должны быть указаны адреса электронной почты получателя и отправителя в правильном формате Используется порт 25

23 Presentation_ID 23 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Типичные протоколы уровня приложений SMTP, POP и IMAP (продолжение) Почтовый протокол (POP) Позволяет рабочим станциям получать электронную почту с почтового сервера Сообщения загружаются с сервера на клиент и удаляются с сервера Используется порт 110 Протокол POP не хранит сообщения Протокол POP3 подходит для интернет-провайдеров, поскольку он снимает с них ответственность за хранение большого объёма данных на серверах электронной почты.

24 Presentation_ID 24 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Типичные протоколы уровня приложений SMTP, POP и IMAP (продолжение) Простой протокол передачи эл. почты (SMTP) Надёжная и эффективная передача электронной почты Почтовый протокол (POP) Позволяет рабочим станциям получать электронную почту с почтового сервера При использовании протокола POP сообщения загружаются с сервера на клиент, а затем удаляются с него Протокол доступа к сообщениям в Интернете (IMAP) Ещё один протокол, используемый для получения сообщений электронной почты Его отличие от POP состоит в том, что при подключении пользователя к серверу с поддержкой IMAP в клиентское приложение загружаются только копии сообщений. Исходные сообщения остаются на сервере до тех пор, пока они не будут удалены вручную.

25 Presentation_ID 25 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Предоставление служб IP-адресации Служба доменных имён Протокол DNS служит для преобразования читаемых имён, используемых для ссылки на сетевые ресурсы

26 Presentation_ID 26 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Предоставление служб IP-адресации Служба доменных имён Протокол DNS служит для преобразования читаемых имён, используемых для ссылки на сетевые ресурсы

27 Presentation_ID 27 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Предоставление служб IP-адресации Формат сообщений DNS На DNS-сервер хранятся различные типы записей ресурсов, используемые для преобразования имён Они содержат имя, адрес и тип записи Типы записей: A адрес оконечного устройства NS доверенный сервер имён CNAME каноническое имя псевдонима; используется в том случае, когда для нескольких служб существует один сетевой адрес, но для каждой службы используется отдельная запись в DNS MX запись обмена сообщениями; сопоставляет доменное имя со списком серверов обмена сообщениями Не способен преобразовать имя, используя его сохранённые записи, поэтому обращается к другим серверам Сервер временно хранит числовой адрес, соответствующий имени в кэш-памяти Команда Windows ipconfig /displaydns отображает все закешированные к текущему моменту разрешения DNS

28 Presentation_ID 28 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Предоставление служб IP-адресации Иерархия DNS Примеры доменов верхнего уровня:.au Австралия.co Колумбия.com коммерческое или промышленное предприятие.jp Япония.org некоммерческая организация

29 Presentation_ID 29 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Предоставление служб IP-адресации nslookup Утилита операционной системы nslookup позволяет пользователям вручную отправлять запросы серверам имён на преобразование определённого имени узла Эту утилиту можно использовать для устранения неполадок при преобразовании имён и для проверки текущего статуса серверов имён

30 Presentation_ID 30 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Предоставление служб IP-адресации Протокол динамической конфигурации узла DHCP позволяет узлу динамически получать IP- адрес DHCP-серверу отправляется запрос адреса, после чего сервер выбирает адрес из настроенного диапазона адресов (т. н. «пул») и передаёт его в «аренду» узлу на указанный период DHCP используется узлами общего назначения (например оконечные пользовательские устройства), а статическая адресация используется для сетевых устройств (например шлюзы, коммутаторы, серверы и принтеры)

31 Presentation_ID 31 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Предоставление служб IP-адресации Принцип работы DHCP

32 Presentation_ID 32 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Предоставление служб совместного доступа к файлам Протокол передачи файлов FTP позволяет передавать данные между клиентом и сервером FTP-клиент представляет собой приложение, запущенное на компьютере, которое используется для передачи данных с сервера, где функционирует служба FTP. В целях успешной передачи данных для FTP требуется два соединения между клиентом с сервером: одно для команд и ответов, другое для передачи собственно данных.

33 Presentation_ID 33 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Предоставление служб обмена файлами Протокол обмена блоками серверных сообщений Клиенты устанавливают долгосрочное соединение с серверами После установления соединения пользователь может осуществлять доступ к ресурсам на сервере так, как если бы эти ресурсы были локальными на клиентском узле

34 Presentation_ID 34 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Предоставление служб обмена файлами Протокол обмена блоками серверных сообщений

35 Presentation_ID 35 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Перемещайте! Интернет вещей

36 Presentation_ID 36 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Перемещайте! Передача сообщения по сети

37 Presentation_ID 37 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Перемещайте! Передача сообщения по сети

38 Presentation_ID 38 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Перемещайте! Передача сообщения по сети

39 Presentation_ID 39 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Перемещайте! Получение данных на оконечное устройство

40 Presentation_ID 40 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Перемещайте! Получение данных посредством сетевого взаимодействия

41 Presentation_ID 41 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Перемещайте! Получение данных в соответствующее приложение

42 Presentation_ID 42 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Уровень приложений Заключение Приложения это компьютерные программы, с помощью которых пользователь может начать процесс передачи данных. Службы это фоновые программы, которые обеспечивают связь между уровнем приложений и более низшими уровнями сетевой модели. Протоколы представляют собой структуру общепринятых правил и процессов, с помощью которых службы, исполняемые на одном устройстве, могут обмениваться данными с рядом различных сетевых устройств.

43 Presentation_ID 43 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco Уровень приложений Заключение HTTP поддерживает доставку веб-страниц на оконечные устройства. SMTP, POP и IMAP поддерживают отправку и получение электронной почты. SMB и FTP позволяют пользователям совместно использовать файлы. Приложения P2P предоставляют пользователям удобные функции «прозрачного» использования среды. DNS служит для преобразования читаемых имён, используемых для ссылки на сетевые ресурсы, в числовые адреса, которые могут использоваться сетью. Все эти компоненты взаимодействуют между собой на уровне приложений. В свою очередь, уровень приложений даёт пользователям возможность работать и просматривать веб-страницы в сети Интернет.

44 Presentation_ID 44 © Корпорация Cisco Systems, Все права защищены.Конфиденциальная информация корпорации Cisco