unitatea de învăŃare m3.u5. protocoale ale nivelului aplicaŃie · una dintre aplicaŃiile...

18
127 Unitatea de învăŃare M3.U5. Protocoale ale nivelului aplicaŃie Cuprins M3.U5.1. Introducere ............................................................................................................. 127 M3.U5.2. Obiectivele unităŃii de învăŃare .............................................................................. 127 M3.U5.3. Protocolul DNS ...................................................................................................... 128 M3.U5.4. Poşta electronică (PE) ............................................................................................ 132 M3.U5.5. Protocolul HTTP (HyperText Transmission Protocol) .......................................... 134 M3.U5.6. Protocolul ICMP ................................................................................................... 136 M3.U5.7. Protocoale de alocare de adrese IP ......................................................................... 138 M3.U5.8. Teste de evaluare .................................................................................................... 143 M3.U5.9. Rezumat.................................................................................................................. 144 M3.U4.1. Introducere Nivelul Aplicatie este cel mai înalt în ierarhia OSI şi serveşte drept fereastră prin care aplicaŃiile au acces la serviciile de retea. Acest nivel nu oferă servicii altui nivel şi reprezintă interfaŃa prin care aplicaŃiile în reŃea au acces la componentele retelei. Acest nivel, conŃine o serie de protocoale şi aplicaŃii fundamentale pe care se sprijină alte aplicaŃii care se execută într-un mediu de reŃea. Astfel, există protocolul care translatează identificatorii entităŃilor din Internet în adrese IP. Una dintre aplicaŃiile foarte utilizate în Internet este poşta electronică. Ea se sprijină pe mai multe protocoale, detaliate în cele ce urmează. De asemenea, un alt protocol fundamental, este cel pe baza căruia se utilizează hipertextele. Protocolul de transmitere şi control al mesajelor de eroare, constituie mecanismul prin care entităŃile reŃelei pot semnala astfel de situaŃii. Alocarea automată de adrese IP reprezintă o altă facilitate pe care o oferă nivelul reŃea. Cunoaşterea acestor mecanisme interne, reprezintă o modalitate prin care un specialist informatician, poate să aprofundeze cunoştiinŃele sale despre reŃele de calculatoare. M3.U4.2. Obiectivele unităŃii de învăŃare Această unitate de învăŃare îşi propune ca obiectiv principal o introducere a studenŃilor în problematica protocoalelor care lucrează la nivelul aplicŃie. La sfârşitul acestei unităŃi de învăŃare studenŃii vor fi capabili să: înŃeleagă şi să explice translatarea numelor de domeniu în adrese IP; înŃeleagă şi să explice utilizarea hipertextelor; înŃeleagă şi să explice protocoalele pe care se sprijină poşta electronică; înŃeleagă şi să explice modalităŃile de transmitere a mesajelor de eroare; înŃeleagă şi să explice alocarea de adrese IP entităŃilor reŃelei.

Upload: others

Post on 24-Jan-2020

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Unitatea de învăŃare M3.U5. Protocoale ale nivelului aplicaŃie · Una dintre aplicaŃiile foarte utilizate în Internet este poşta electronică. Ea se sprijină pe mai multe

127

Unitatea de învăŃare M3.U5. Protocoale ale nivelului aplicaŃie Cuprins M3.U5.1. Introducere ............................................................................................................. 127 M3.U5.2. Obiectivele unităŃii de învăŃare .............................................................................. 127 M3.U5.3. Protocolul DNS ...................................................................................................... 128 M3.U5.4. Poşta electronică (PE) ............................................................................................ 132 M3.U5.5. Protocolul HTTP (HyperText Transmission Protocol) .......................................... 134 M3.U5.6. Protocolul ICMP ................................................................................................... 136 M3.U5.7. Protocoale de alocare de adrese IP......................................................................... 138 M3.U5.8. Teste de evaluare.................................................................................................... 143 M3.U5.9. Rezumat.................................................................................................................. 144

M3.U4.1. Introducere

Nivelul Aplicatie este cel mai înalt în ierarhia OSI şi serveşte drept fereastră prin care aplicaŃiile au acces la serviciile de retea. Acest nivel nu oferă servicii altui nivel şi reprezintă interfaŃa prin care aplicaŃiile în reŃea au acces la componentele retelei.

Acest nivel, conŃine o serie de protocoale şi aplicaŃii fundamentale pe care se sprijină alte aplicaŃii care se execută într-un mediu de reŃea. Astfel, există protocolul care translatează identificatorii entităŃilor din Internet în adrese IP.

Una dintre aplicaŃiile foarte utilizate în Internet este poşta electronică. Ea se sprijină pe mai multe protocoale, detaliate în cele ce urmează.

De asemenea, un alt protocol fundamental, este cel pe baza căruia se utilizează hipertextele.

Protocolul de transmitere şi control al mesajelor de eroare, constituie mecanismul prin care entităŃile reŃelei pot semnala astfel de situaŃii.

Alocarea automată de adrese IP reprezintă o altă facilitate pe care o oferă nivelul reŃea. Cunoaşterea acestor mecanisme interne, reprezintă o modalitate prin care un specialist informatician, poate să aprofundeze cunoştiinŃele sale despre reŃele de calculatoare.

M3.U4.2. Obiectivele unităŃii de învăŃare Această unitate de învăŃare îşi propune ca obiectiv principal o introducere a studenŃilor în problematica protocoalelor care lucrează la nivelul aplicŃie. La sfârşitul acestei unităŃi de învăŃare studenŃii vor fi capabili să: � înŃeleagă şi să explice translatarea numelor de domeniu în adrese IP; � înŃeleagă şi să explice utilizarea hipertextelor; � înŃeleagă şi să explice protocoalele pe care se sprijină poşta electronică; � înŃeleagă şi să explice modalităŃile de transmitere a mesajelor de eroare; � înŃeleagă şi să explice alocarea de adrese IP entităŃilor reŃelei.

Page 2: Unitatea de învăŃare M3.U5. Protocoale ale nivelului aplicaŃie · Una dintre aplicaŃiile foarte utilizate în Internet este poşta electronică. Ea se sprijină pe mai multe

128

Durata medie de parcurgere a unităŃii de învăŃare este de 3 ore.

M3.U5.3. Protocolul DNS

Redirectorul. La un calculator conectat la o reŃea se pot executa atât aplicaŃii care necesită numai resursele sistemului respectiv (programe de calcul tabelar, programe de procesare de texte etc.), cât şi aplicaŃii care accesează resursele reŃelei (browsere de navigare în internet etc.). Nivelul aplicaŃie este cel care permite accesul aplicaŃiilor la mediul de reŃea.

Într-o reŃea LAN, redirectorul este protocolul care lucrează la nivelul sistemului de operare al calculatorului şi permite să se facă distincŃie între cererile adresate unităŃii centrale a calculatorului respectiv şi cele adresate unui server. Redirectorul permite administratorului de reŃea să atribuie nume logice resurselor aflate pe diverse unităŃi, iar utilizatorul, pentru a accesa o anumită resursă, va utiliza numai aceşti identificatori, fără nici o referinŃă la reŃeaua respectivă. Astfel, redirectoarele extind componentele software locale. Astfel, este posibilă utilizarea în comun a resurselor logice şi fizice ale reŃelei, precum şi integrarea aplicaŃiilor locale cu cele de reŃea.

Fiecare “site” de pe Internet are alocată o adresă IP. Folosirea de către utilizatorii obişnuiŃi a acestor adrese este dificilă şi poate genera erori. Astfel, este necesar un protocol care să facă corespondenŃa dintre numele diverselor componente de reŃea şi adresele lor IP. Această problemă este rezolvată de către protocolul DNS (Domain Names System).

Domeniul este un grup de calculatoare care sunt asociate prin localizarea lor geografică sau prin tipul de activitate al organizaŃiei pe care o deservesc. Numele de domeniu este un şir de caractere şi/sau numere, de obicei un nume sau prescurtarea unui nume.

La începutul existenŃei Internetului, când numărul de calculatoare legate în reŃea era relativ mic, a existat o tabelă realizată de organizaŃia NIC (Network Information Center), care făcea corespondenŃa dintre adresa IP şi numele gazdei. Numele de gazde erau şiruri de caractere, fără a avea o organizare ierarhică. Aceste corespondenŃe erau introduse manual în tabelă şi erau transmise tuturor administratorilor de reŃele conectate la Internet.

Ierarhia de domeniu. DNS implementează un spaŃiu ierarhizat de nume pentru obiectele din Internet. Spre deosebire de numele de fişiere (calea către acestea), care sunt prelucrate de la dreapta la stânga, fiind separate de slash-uri, numele DNS sunt prelucrate de la dreapta la stânga, separatorul fiind caracterul “.”. Asemănător ierarhiei de fişiere, ierarhia DNS poate fi văzută ca un arbore.

Servere de nume Primul pas în organizarea acestor servere este partiŃionarea ierarhiei în zone. Fiecare zonă poate fi gândită ca fiind corespondentă la o anumită autoritate administrativă, responsabilă pentru acea porŃiune a ierarhiei. În figura 3.5.1 este prezentată o parte a acestei ierarhii.

Nivelul cel mai înalt al ierarhiei formează o zonă administrată de NIC. Urmează zone care corespund structurii administrative respective (princeton, cisco, unitbv, etc.). În cadrul acestor zone, există alte zone care corespund anumitor departamente care se administrează singure. Nu toate departamentele formează o zonă, unele rămân la nivelul de administrare al universităŃii, de exemplu zona care corespunde serverului de nume, ce reprezintă unitatea fundamentală de implementare a DNS. Mai concret, informaŃiile relative la fiecare zonă, sunt implementate în două sau mai multe servere de nume.

Page 3: Unitatea de învăŃare M3.U5. Protocoale ale nivelului aplicaŃie · Una dintre aplicaŃiile foarte utilizate în Internet este poşta electronică. Ea se sprijină pe mai multe

129

Serverele de nume sunt accesate de către clienŃi, care transmit cereri către acestea şi primesc un răspuns care poate fi cel dorit, sau un pointer către alt server la care clientul îi va transmite cererea. Astfel din punct de vedere al implementării, DNS este gândit ca o ierarhie de servere de nume, mai degrabă decât o ierarhie de domenii

Fiecare server de nume, implementează informaŃia de zonă ca o colecŃie de înregistrări (articole) de resursă. O înregistrare de resursă conŃine 5 câmpuri: (Nume,valoare,tip,clasă,TTL)

►Câmpul tip specifică cum va fi interpretat câmpul valoare. - tip=A, va indica faptul că valoare este o adresă IP; astfel, valoare A indică o corespondenŃă nume – adresă. - tip=NS, valoare furnizează numele de domeniu pentru o gazdă care execută un server de nume, care ştie cum să rezolve problema numelui, în interiorul domeniului specificat. - tip=CNAME, valoare furnizează numele canonic al unei gazde particulare; este folosit pentru a defini „alias-uri”. - tip=MX, valoare furnizează numele de domeniu pentru o gazdă care execută un server de poştă, care acceptă mesaje dintr-un domeniu specificat. ►Câmpul clasă a fost inclus pentru a permite alte tipuri de înregistrări decât cele definite de NIC. Cea mai răspândită valoare a câmpului, utilizată în Internet este IN. ►Câmpul TTL arată cât timp această înregistrare este validă.

Figura 3.5.1. Ierarhie de domenii

Exemplu: Vom considera ierarhia prezentă în figura 3.5.1 şi vom ignora câmpul TTL. Serverul de nume rădăcină conŃine o înregistrare NS pentru fiecare server de la nivelul urm.. De asemenea, el conŃine o înregistrare A care translatează acest nume în adresa sa IP. Luate împreună, aceste două înregistrări implementează un pointer de la serverul de nume rădăcină, la fiecare dintre serverele de nivel doi.

edu com gov mil org ro fr

princeton mit cisco yahoo nasa nsf arpa nato acm ieee unitbv edu

cs ce physics

Page 4: Unitatea de învăŃare M3.U5. Protocoale ale nivelului aplicaŃie · Una dintre aplicaŃiile foarte utilizate în Internet este poşta electronică. Ea se sprijină pe mai multe

130

(princeton.edu, cit.princeton.edu, NS,IN) (cit.princeton.edu, 128.196.128.233,A,IN) (cisco.com, ns.cisco.com, NS,IN) (ns.cisco.com, 128.96.32.20, A,IN) Domeniul princeton.edu are un nume de server, disponibil pe gazda cit.princeton.edu, care conŃine înregistrările următoare: (cs.princeton.edu, guat.cs.princeton.edu, NS, IN) (guat.cs.princeton.edu, 192.12.69.5, A, IN) (ee.princeton.edu, helios.ee.princeton.edu, NS, IN) (helios.ee.princeton.edu, 128.196.28.166, A, IN) (jupiter.physics.princeton.edu, 128.196.4.1, A, IN) (saturn.physics.princeton.edu, 128.196.4.2, A, IN) (mars.physics.princeton.edu, 128.196.4.3, A, IN) (venus.physics.princeton.edu, 128.196.4.4, A IN) etc.

În final, serverul de nume de la un al treilea nivel cum ar fi cel administrat de către domeniul cs.princeton.edu, conŃine pentru toate gazdele o înregistrare cu un câmp A. De asemenea, el poate defini o mulŃime de „alias-uri” (înregistrări CNAME) pentru fiecare dintre aceste gazde. „Alias-urile” pot fi alte „nume” ale gazdelor, dar ele pot furniza şi un anumit nivel de indirectare.

Exemplu: www.cs.princeton.edu este un „alias” pentru gazda cu numele cicada.cs.princeton.edu. Aceasta permite serverelor de site-uri web de a se muta la o altă maşină, fără a afecta utilizatorii de la distanŃă. Ele folosesc „alias-ul”, fără a fi interesate pe care dintre maşinile din reŃea este executat server-ul.

Înregistrările de tipul MX (Mail Exchange) servesc acelaşi scop pentru aplicaŃiile de e-mail - ele permit unui administrator să specifice care gazdă primeşte un mail, din partea altui domeniu.

Exemplu:

(cs.princeton.edu, guat.cs.princeton.edu, MX, IN) (cicada.cs.princeton.edu, 192.12.69.90, A, IN) (cic.cs.princeton.edu, cicada.cs.princeton.edu, CNAME, IN) (guat.cs.princeton.edu, 192.12.69.5, A, IN) (guat.cs.princeton.edu, guat.cs.princeton.edu, CNAME, IN) (www.cs.princeton.edu, 192.12.69.35, A, IN) (cicada.cs.princeton.edu,roach.cs.princeton.edu, roach.cs.princeton.edu, CNAME, IN) etc

Observăm că deşi înregistrările pot fi definite pentru orice tip de obiect, DNS este de obicei folosit pentru a identifica gazde (incluzând servere) şi „site”-uri. El nu este folosit pentru a identifica utilizatori sau alte obiecte de genul fişiere sau directoare; alte sisteme de nume se folosesc pentru aceste obiecte.

Rezolvarea numelor. Fiind dată o ierarhie de servere de nume, se pune problema utilizării acestora pentru a rezolva un nume de domeniu.

Exemplu: Să considerăm numele de domeniu statia1.info.unitbv.ro; statia1 este numele unui calculator; el este gestionat de grupul info, corespunzător Departamentului de Informatică al UniversităŃii “Transilvania”, care la rândul lui este o componentă a grupului unitbv, corespunzător universităŃii amintite. La rândul său unitbv face parte din grupul (domeniul) ro, corespunzator României.

Page 5: Unitatea de învăŃare M3.U5. Protocoale ale nivelului aplicaŃie · Una dintre aplicaŃiile foarte utilizate în Internet este poşta electronică. Ea se sprijină pe mai multe

131

Pentru realizarea corespondenŃei dintre adresa numerică IP şi nume este folosit un serviciu similar cu cel de informaŃii telefonice. Rolul serviciului de informaŃii este jucat de serverele de nume, care păstreaza corespondenŃa “nume – adresă IP” relativă la un anumit domeniu.

Când cineva foloseşte un nume, calculatorul îl converteşte în adresa numerică, folosind una dintre următoarele scheme: - face conversia directă, deoarece numele aparŃine unui domeniu de care el este responsabil; - ştie corespondenŃa deoarece a mai folosit recent numele; -ştie cum să găsească corespondenŃa;

Exemplu: Pentru adresa statia1.info.unitbv.ro, comunică cu un server de nume special (radacină) şi află adresa server-ului responsabil cu domeniul ro; comunică apoi cu acesta şi află adresa server-ului responsabil cu domeniul unitbv ş.a.m.d. află adresa calculatorului statia1.

Domeniile primare (de nivelul cel mai înalt) se împart în două categorii: - corespunzătoare tipului organizaŃiilor:

Exemplu: com – organizaŃii comerciale; org – alte organizaŃii; edu – organizaŃii educaŃionale; int – organizatii internaŃionale; gov – organizaŃii guvernamentale; mil – organizaŃii militare; net – resurse din reŃea etc.

- corespunzatoare Ńărilor:

Exemplu: ro – Romania; de – Germania; fr – FranŃa; nl – Olanda; it – Italia; dk – Danemarca; uk – Marea Britanie; us – Statele Unite ale Americii.

În legatură cu sistemul de nume, sunt valabile următoarele observaŃii: - părŃile unui nume arată cine este responsabil cu gestiunea numelui, nu unde se află nodul denumit; - anumite nume se referă la servicii oferite, nu la noduri fizice; serviciile respective pot fi utilizate cu acelaşi nume, chiar dacă, din diferite motive, sunt mutate de la un calculator la altul; - un calculator poate avea mai multe nume, atunci când pe el se află mai multe servicii, fiecare fiind apelat cu un alt nume;

Exemplu: ftp.atm.ro şi news.atm.ro pot fi două servicii (unul de transfer de fişiere şi altul de difuzare de ştiri) aflate amândouă pe acelaşi calculator, dar care pot, eventual să existe pe două maşini diferite.

- la folosirea unui nume greşit, care nu poate fi translatat într-o adresă Internet validă, sistemul furnizează mesajul host unknown; - avantajul principal al sistemului de nume, este faptul că ele divizează Internet-ul în domenii care au o logică, sunt uşor de reŃinut şi de localizat.

Page 6: Unitatea de învăŃare M3.U5. Protocoale ale nivelului aplicaŃie · Una dintre aplicaŃiile foarte utilizate în Internet este poşta electronică. Ea se sprijină pe mai multe

132

Să ne reamintim...

Într-o reŃea LAN, redirectorul este protocolul care lucrează la nivelul sistemului de operare al calculatorului şi permite să se facă distincŃie între cererile adresate unităŃii centrale a calculatorului respectiv şi cele adresate unui server.

Domeniul este un grup de calculatoare care sunt asociate prin localizarea lor geografică sau prin tipul de activitate al organizaŃiei pe care o deservesc. Numele de domeniu este un şir de caractere şi/sau numere, de obicei un nume sau prescurtarea unui nume. DNS implementează un spaŃiu ierarhizat de nume pentru obiectele din Internet.

Serverele de nume sunt accesate de către clienŃi, care transmit cereri către acestea şi primesc un răspuns care poate fi cel dorit, sau un pointer către alt server la care clientul îi va transmite cererea. Astfel din punct de vedere al implementării, DNS este gândit ca o ierarhie de servere de nume, mai degrabă decât o ierarhie de domenii.

ÎnlocuiŃi zona punctată cu termenii corespunzători. 1. Redirectorul permite ................ să atribuie nume ........... resurselor aflate pe diverse unităŃi, iar utilizatorul, pentru a accesa o anumită resursă, va utiliza numai aceşti .............., fără nici o referinŃă la ............ respectivă. 2. Spre deosebire de numele de fişiere (calea către acestea), care sunt prelucrate de la .........., fiind separate de .........., numele DNS sunt prelucrate de la ..........., separatorul fiind caracterul .............. 3. InformaŃiile relative la fiecare zonă, sunt implementate în ......... servere de ........... 4. Înregistrările de tipul ............ servesc acelaşi scop pentru aplicaŃiile de e-mail; ele permit unui administrator să specifice care gazdă primeşte ............, din partea altui ............. 5. Pentru realizarea corespondenŃei dintre ....... şi ......... este folosit un serviciu similar cu cel de ................... Rolul .......... este jucat de ................, care păstreaza corespondenŃa ................relativă la un anumit ................

M3.U5.4. Poşta electronică (PE)

Pentru a înŃelege cum lucrează PE trebuie: - să distingem între interfaŃa utilizator şi SMTP; - să distingem între SMTP şi protocoalele care o însoŃesc (RFC 822 şi MIME (Multipurpose Internet Mail Extension)); RFC 822 este un standard care defineşte structura unui mesaj iar MIME extinde RFC 822, adăugând posibilitatea de a transmite imagini, fişiere multimedia, etc.

SMTP este protocolul care asigură transferul mesajului de la o gazdă la alta. El presupune: - un program de interfaŃă dintre utilizatori şi PE, care permite utilizatorilor să compună, să citească, să caute etc. mesaje; - un program „mail daemon (MD)” care se execută pe fiecare gazdă, care joacă rolul oficiului poştal.

Procedura de transmitere a unui mesaj, implică doua procese. Primul este transmiterea mesajului unui oficiu poştal la care este conectat destinatarul; al doilea proces constă în furnizarea mesajului de către serviciul de poştă electronică, utilizatorului căruia îi este adresat. Aceasta presupune că atât expeditorul cât şi destinatarul au deschise câte o cutie poştală,

Page 7: Unitatea de învăŃare M3.U5. Protocoale ale nivelului aplicaŃie · Una dintre aplicaŃiile foarte utilizate în Internet este poşta electronică. Ea se sprijină pe mai multe

133

păstrate în sistemele (server-ele de poştă electronică) în care au deschis un cont. Fiecare cont sau adresă de e-mail este format din două părŃi, separate prin caracterul “@”. Prima parte conŃine identificatorul cutiei poştale, iar a doua numele server-ului de e-mail, scris în concordanŃă cu specificaŃiile DNS.

Programul de interfaŃă transmite lui MD mesajele pe care el vrea să le transmită altor utilizatori. MD foloseşte SMTP (care se sprijină pe TCP) pentru a transmite mesajul la MD-ul care se execută pe o altă maşină şi MD-ul pune mesajul în cutia poştală a utilizatorului(unde găseşte programul de interfaŃă al utilizatorului căruia îi este destinat mesajul). MD poate fi implementat în concordanŃă cu arhitectura gazdei respective.

Procesul prin care MD-ul de pe o maşină stabileşte o conexiune cu MD-ul de pe o altă maşină este redat în figura 3.5.2. Deoarece MD-ul de pe o maşină stabileşte o conexiune SMTP/TCP cu MD-ul de pe o altă maşină, în multe cazuri mesajul de „mail” traversează una sau mai multe porŃi implicite de mail, pe drumul pe care îl parcurge de la gazda sursă la gazda destinaŃie. Asemenea gazdelor terminale şi poarta implicită de mail (PIM) execută un proces MD. PIM sunt numite „porŃi” deoarece asemănător router-elor, stochează şi transmit mai departe mesaje IP. Singura diferenŃă, este că o PIM păstrează mesajele într-un „buffer” pe disc, urmând ca ele să le transmită după un timp (chiar şi de ordinul zilelor), pe când un router IP păstrează mesajele într-un „buffer” din memoria internă, urmând ca transmiterea acestora să se facă într-un timp foarte scurt (fracŃiune dintr-o secundă).

Stabilirea conexiunii dintre două oficii poştale. PIM-urile sunt necesare deoarece utilizatorul care transmite mesajul de pe o gazdă sursă nu trebuie (şi nu poate) să specifice gazda la care el lucrează. În adresa de mail este specificat numele aşa zisului cont, urmat de un nume. Deci, mai întâi mesajul este transmis PIM-ului (sau server-ului) de mail, care mai departe se ocupă de transmiterea mesajului. PIM-ul administrează o bază de date unde sunt depuse mesajele care urmează să fie transmise. Protocolul POP3 (Post Office Protocol) este utilizat pentru regăsirea mesajelor din baza de date.

Independent de câte PIM-uri există în drumul de la sursă la destinaŃie, SMTP realizează o conexiune pentru transmiterea de mesaje. Fiecare sesiune SMTP implică un dialog între două MD-uri. SMTP realizează un dialog între un client şi un server. Clientul îşi specifică numele său de domeniu iar server-ul va verifica dacă acest nume corespunde adresei IP ce va fi utilizată de către conexiunea realizată de către TCP. De asemenea, este verificat numele de domeniu din adresa de destinaŃie. Este posibilă specificarea mai multor destinaŃii.

Să ne reamintim... SMTP este protocolul care asigură transferul mesajului de la o gazdă la alta. El presupune: un program de interfaŃă dintre utilizatori şi PE, care permite utilizatorilor să compună, să citească, să caute etc. mesaje; un program „mail daemon (MD)” care se execută pe fiecare gazdă, care joacă rolul oficiului poştal.

Procedura de transmitere a unui mesaj, implică doua procese. Primul este transmiterea mesajului unui oficiu poştal la care este conectat destinatarul; al doilea proces constă în furnizarea mesajului de către serviciul de poştă electronică, utilizatorului căruia îi este adresat.

Protocolul POP3 (Post Office Protocol) este utilizat pentru regăsirea mesajelor din baza de date.

ÎnlocuiŃi zona punctată cu termenii corespunzători. 1. Programul de interfaŃă transmite lui ........ mesajele pe care el vrea să le transmită altor .............

Page 8: Unitatea de învăŃare M3.U5. Protocoale ale nivelului aplicaŃie · Una dintre aplicaŃiile foarte utilizate în Internet este poşta electronică. Ea se sprijină pe mai multe

134

2. Deoarece ......... de pe o maşină stabileşte o conexiune ............ cu ........ de pe o altă maşină, în multe cazuri mesajul de „mail” traversează una sau mai multe ............, pe drumul pe care îl parcurge de la gazda sursă la gazda destinaŃie. 3. .......... sunt necesare deoarece utilizatorul care transmite mesajul de pe o gazdă sursă nu trebuie (şi nu poate) să specifice ........... la care el ................. 3. InformaŃiile relative la fiecare zonă, sunt implementate în ......... servere de ........... 4. Independent de câte ......... există în ............de la sursă la destinaŃie, ......... realizează o ............. pentru .............. de mesaje.

Figura 3.5.2. Procesul prin care MD-ul de pe o maşină stabileşte o conexiune cu MD-ul de pe

o altă maşină.

M3.U5.5. Protocolul HTTP (HyperText Transmission Protocol)

WWW a fost propus în 1989 la CERN-Geneva de catre fizicianul Tim Berners-Lee şi a fost prezentat public în decembrie 1991. Motivul apariŃiei sale este să permită cercetătorilor răspândiŃi în toată lumea să colaboreze folosind colecŃii de documente compuse din rapoarte, planuri, desene, fotografii etc. aflate în permanentă schimbare.

Frebuie făcută o distincŃie clară între client şi server; un server WWW gestionează un număr de documente şi le trimite la cerere clienŃilor. Un client WWW (browser Web) permite utilizatorului să solicite documente de la un server WWW şi după recepŃionare le redă pe ecran într-un format corespunzător (de regulă grafic)

Principalele probleme legate de WWW sunt:

Program „mail” de interfaŃă

MD MD

MD

Program „mail” de interfaŃă

SMTP/TCP

SMTP/TCP

Page 9: Unitatea de învăŃare M3.U5. Protocoale ale nivelului aplicaŃie · Una dintre aplicaŃiile foarte utilizate în Internet este poşta electronică. Ea se sprijină pe mai multe

135

A) modul de identificare a documentelor în Internet; B) formatul pentru conŃinutul documentelor; C) Protocolul de comunicare între client şi server.

A. Pentru identificarea documentelor s-a propus conceptul de locator universal de resurse

(Universal Resource Locator – URL) care indică identitatea astfel: protocol://calculator:port/nume_de_cale#etichetă unde: - protocol indică ce protocol se foloseşte pentru comunicare: http pentru documente hypertext, ftp pentru transfer de fişiere, file pentru acces la un fişier local - calculator este numele nodului pe care se află documentul dorit (server WWW sau FTP) - port arată la ce port rulează serverul pentru documentul dorit. Este opŃional, dacă se foloseşte portul standard al protocolului (80 pentru WWW). - nume_de_cale indică de regulă un fişier, dar poate fi utilizată şi altă convenŃie. Serverele WWW stabilesc o anumită origine (rădăcină) a unui sistem de fişiere, numele de cale fiind în raport cu această origine - etichetă este element opŃional, indică o anumită locaŃie într-un document

B. ConŃinutul documentelor Web este construit ca hypertext, adică în document pot apare legături spre alte documente. Se foloseşte un limbaj de marcare, HTML (HyperText Markup Language)

C. HTTP reprezintă „limbajul comun”, prin care clienŃii şi serverele se pot înŃelege prin Internet. Programul de interfaŃă („Browser”) are o funcŃie ce permite utilizatorului să deschidă un URL (Uniform Resource Locater) ce furnizează informaŃii prin care se localizează un obiect de pe Web. Când se deschide un anumit URL, „browser”- ul de Web va deschide o conexiune TCP cu calculatorul indicat prin numele respectiv. Multe din fişierele de pe Web conŃin imagini, texte, clip-uri audio sau video. De asemenea, ele conŃin alte URL-uri care referenŃiază alte fişiere pe care „browser-ul” de Web le poate deschide. Aceste URL-uri se mai numesc şi legături hiper-text. Când se deschide o astfel de legătură, este realizată o nouă conexiune şi se deschide un alt fişier. Când se selectează o pagină, „browser”-ul client extrage pagina de pe server folosind HTTP-ul care se execută peste TCP. La fel cu SMTP, HTTP este un protocol orientat pe texte.

Mesajele de cerere şi răspuns. Prima linie a cererii HTTP conŃine trei entităŃi: operaŃia care va fi executată, pagina Web pe care va fi executată operaŃia respectivă şi versiunea HTTP care este utilizată. Asemănător, mesajul de răspuns va conŃine versiunea HTTP, un cod care indică dacă cererea a fost(sau nu) rezolvată cu succes şi un text care conŃine semantica răspunsului.

Conexiunea TCP. Versiunea originală (HTTP 1.0) stabilea o conexiune separată pentru fiecare unitate de date regăsită pe un server. Acesta era un mecanism ineficient: de fiecare dată când un acelaşi client şi acelaşi server voiau să primească /transmită o altă unitate de date, trebuia stabilită o nouă conexiune, cu eforturile de rigoare. SoluŃia pe care au implementat-o versiunii următoare, este că un server va închide o sesiune cu un client numai dacă într-un interval de timp el nu a mai primit nici o cerere din partea clientului.

Păstrarea în memorie a unor conexiuni recente reprezintă o altă metodă prin care se realizează îmbunătăŃirea activităŃii la nivelul clientului. Pentru a nu se păstra conexiuni în memorie care nu sunt folosite, fiecare legătură are alocat un anumit „timp de viaŃă”, după expirarea căruia ele sunt şterse din memorie.

Page 10: Unitatea de învăŃare M3.U5. Protocoale ale nivelului aplicaŃie · Una dintre aplicaŃiile foarte utilizate în Internet este poşta electronică. Ea se sprijină pe mai multe

136

Să ne reamintim...

Principalele probleme legate de WWW sunt: modul de identificare a documentelor în Internet; formatul pentru conŃinutul documentelor; protocolul de comunicare între client şi server.

HTTP reprezintă „limbajul comun”, prin care clienŃii şi serverele se pot înŃelege prin Internet. Programul de interfaŃă („Browser”) are o funcŃie ce permite utilizatorului să deschidă un URL (Uniform Resource Locater) ce furnizează informaŃii prin care se localizează un obiect de pe Web.

ÎnlocuiŃi zona punctată cu termenii corespunzători.

1. Web este construit ca ........., adică în document pot apare ........ spre alte ...... Se foloseşte un ................., .................. 2. HTTP reprezintă ................, prin care ........... şi ............ se pot înŃelege prin Internet. ............... are o funcŃie ce permite utilizatorului să deschidă un .............. ce furnizează informaŃii prin care se ..........un obiect de pe ............ 3. Când se deschide un anumit ............, ................. va deschide o conexiune .......... cu calculatorul indicat prin .............. respectiv. 4. Când se selectează o pagină, ............ client extrage pagina de pe .......... folosind ......... care se execută peste ................

5. Pentru a nu se păstra .......... în ......... care nu sunt folosite, fiecare ......... are alocat un anumit ............., după expirarea căruia ele sunt ........ din ...............

M3.U5.6. Protocolul ICMP

În inter-reŃele fiecare router acŃionează autonom, adică distribuie pachetele primite fără a se coordona cu transmiŃătorul mesajului. Într-o inter-reŃea pot apare următoarele situaŃii anormale care pot apare în comunicaŃie: - Maşina destinaŃie este temporar sau permanent deconectată de la reŃea; - Timpul de viaŃă al pachetelor IP expiră; - Routerele devin congestionate din cauza aglomerării cu pachete.

O gazdă dintr-o inter-reŃea nu poate detecta dacă o eroare de transmitere a pachetelor de date a rezultat dintr-o funcŃionare incorectă locală sau a unui router intermediar. Protocolul Internet nu conŃine modalităŃi de tratare a erorilor amintite. Pentru a permite routerelor din Internet să raporteze erorile şi infomaŃii despre acestea, a fost elaborat protocolul ICMP.

FuncŃiile ICMP sunt: - Routerele transmit altor routere sau sistemelor mesaje de eroare sau de control (numai pentru raportarea erorilor, nu pentru creşterea fiabilităŃii IP); - Pentru pachetele IP fragmentate, mesajele ICMP sunt transmise numai pentru eventuale erori produse în cazul primului fragment; - Mesajele ICMP nu sunt transmise ca răspuns la o problemă legată de un pachet IP care nu are adresa sursă ce desemnează un sistem unic (unicast); adresa sursă nu poate fi zero, o adresă de transmisie în bucla (loopback), o adresă de difuzare (broadcast) sau o adresă de grup (multicast)

Fiecare mesaj ICMP este inclus în câmpul de date al unui pachet (în antetul IP numărul de protocol ia valoarea 1 pentru ICMP, iar tipul de serviciu ia valoarea 0). Pachetele care poarta mesaje ICMP sunt rutate la fel ca şi cele care transportă datele utilizatorului doar că, dacă apar erori în transmiterea acestor pachete ele nu generează alte mesaje ICMP.

Page 11: Unitatea de învăŃare M3.U5. Protocoale ale nivelului aplicaŃie · Una dintre aplicaŃiile foarte utilizate în Internet este poşta electronică. Ea se sprijină pe mai multe

137

Există mai multe tipuri de mesaje ICMP, fiecare având formatul sau propriu. Câmpul de date din pachetul IP care conŃine un mesaj ICMP conŃine:

- Identificator (tipul mesajului) – Acest câmp poate lua una dintre urmatoarele valori, în funcŃie de tipul mesajului: 0 - Raspuns ecou; (Echo reply); 3 - DestinaŃie inaccesibila (Destination unreachable); 4 - Oprirea sursei (Source quench); 5 – Redirectare; 8 - Cerere ecou; 9 - AnunŃarea unui ruter; 10 - Solicitarea unui ruter; 11 - Depasire timp; 12 - Problema legata de un parametru; 13 - Cerere eticheta de timp; 14 - Raspuns eticheta de timp; 17 - Cerere masca de adrese; 18 - Raspuns masca de adrese; 30 - Descoperire ruta (Traceroute);37 - Cerere nume domeniu; 38 - Raspuns nume domeniu.

- Număr de secvenŃa (cod) - ConŃine codul erorii pentru datagrama raportata de acest mesaj ICMP. Interpretarea acestui câmp depinde de tipul mesajului. Acest câmp furnizeaza informaŃii suplimentare despre tipul mesajului.

- Suma de verificare - ConŃine suma de verificare, folosind acelaşi algoritm ca şi IP dar verificând numai mesajul ICMP, începând cu câmpul dedicat tipului mesajului. Daca valoarea sumei nu coincide cu valoarea calculată la recepŃie, pe baza conŃinutului recepŃionat, atunci datagrama este eliminata.

- Câmpul de date al mesajului conŃine informaŃia corespunzătoare mesajului ICMP curent. De cele mai multe ori, acest câmp conŃine o porŃiune din pachetul IP original, cel pentru care a fost generat mesajul ICMP curent.

Tipuri de mesaje ICMP. - Mesajele de cerere ecou (echo request) şi raspuns ecou (echo replay). Un sistem final sau un router poate transmite un mesaj cerere ecou către o anumită destinaŃie. Sistemul sau ruterul de destinaŃie care recepŃionează acest mesaj, răspunde prin mesajul răspuns ecou transmis către sursa. Cererea conŃine un câmp de date opŃionale. Răspunsul va conŃine o copie a acestor date. În felul acesta, se poate verifica dacă o anumită destinaŃie este accesibilă şi răspunde. - DestinaŃie inaccesibila (destination unreachable) este transmis de un router către sursă, atunci când acesta nu poate trece mai departe un pachet, spre un alt ruter sau direct spre sistemul de destinaŃie. - Mesajul de oprire a sursei (Source quench) este utilizat pentru a semnala înapoi la sursă o supraîncarcare a receptorului sau a sistemelor intermediare. - Mesajul de redirectare este utilizat pentru a anunŃa sursa să redirecteze pachetele pe o rută mai bună. Dacă acest mesaj e recepŃionat de la un router intermediar înseamnă că sistemul sursă ar trebui să trimită urmatoarele datagrame către ruterul a cărui adresa IP este specificată în mesajul ICMP. Acest router preferat va fi întotdeauna aflat în aceeasi subreŃea cu sistemul emitent al datagramei si ruterul care a returnat datagrama. - Mesajele AnunŃare router şi Cerere router sunt utilizate numai dacă un sistem sau un router suportă un protocol de descoperire a routerelor. Routerele anunŃă periodic adresele lor IP în toate subreŃelele pentru care lucrează. Aceste anunŃuri se transmit cu adresa de destinaŃie multicast (224.0.0.1) sau cu adresa de difuzare limitata (255.255.255.255). Sistemele pot trimite, la rândul lor, mesaje de solicitare. Mesajele de solicitare sunt transmise tuturor routerelor cu adresa multicast (224.0.0.2) sau cu adresa de difuzare limitata (255.255.255.255). - Expirare timp. Dacă acest mesaj este recepŃionat de la un router intermediar, înseamnă că valoarea din câmpul TTL a unui pachet IP a ajuns la zero. Dacă mesajul este recepŃionat de la un sistem de destinaŃie, înseamnă că timpul TTL dintr-un fragment IP a expirat în timpul reasamblării, datorită întârzierii unui fragment.

Page 12: Unitatea de învăŃare M3.U5. Protocoale ale nivelului aplicaŃie · Una dintre aplicaŃiile foarte utilizate în Internet este poşta electronică. Ea se sprijină pe mai multe

138

- Mesajul Problema cu parametrii indică producerea unei erori în timpul prelucrării parametrilor din antetul IP. Acest mesaj conŃine un pointer care indică octetul din pachetul IP original unde s-a produs eroarea. - Mesajele Cerere eticheta de timp si Raspuns eticheta de timp sunt utilizate pentru depanarea şi măsurarea performanŃelor. Acestea nu sunt utilizate pentru sincronizarea de ceas. TransmiŃatorul iniŃializeză identificatorul Ńi numărul de secvenŃă (care se utilizează în cazul în care sunt transmite mai multe etichete de timp), stabileste eticheta iniŃiala de timp si transmite pachetul catre destinaŃie. StaŃia de destinaŃie actualizează etichetele de timp asociate recepŃiei şi transmisiei, modifică tipul etichetei de timp din cerere în raspuns si o returnează staŃiei sursă. Pachetul conŃine două etichete de timp dacă există o diferenŃa semnificativă de timp între timpul de recepŃie şi timpul de emisie. - Mesajele Cerere de masca de adrese si Raspuns cu masca de adrese. Cererea de mască de adrese este utilizată de către un sistem pentru a determina masca subreŃelei folosită în cadrul unei reŃele asociate. Cele mai multe sisteme sunt configurate cu masca (sau măştile) de subreŃea asociată. Totuşi, unele sisteme, cum ar fi staŃiile de lucru fără disc, trebuie să obŃina această informaŃie de la un server. Un sistem foloseşte protocolul RARP pentru a obŃine adresa sa IP. Pentru a obŃine masca de subreŃea, sistemul transmite prin difuzare cererea de mască de adresă. - Mai există şi alte mesaje ICMP pentru semnalizarea unor situaŃii de congestie (atunci când un ruter este prea încarcat pentru a prelucra un nou pachet, care din acest motiv va fi pierdut), semnalizarea unei rutari ciclice (o rută infinită, propagare în buclă), etc.

Să ne reamintim...

În inter-reŃele fiecare router acŃionează autonom, adică distribuie pachetele primite fără a se coordona cu transmiŃătorul mesajului. Într-o inter-reŃea pot apare următoarele situaŃii anormale care pot apare în comunicaŃie: maşina destinaŃie este temporar sau permanent deconectată de la reŃea; timpul de viaŃă al pachetelor IP expiră; routerele devin congestionate din cauza aglomerării cu pachete.

O gazdă dintr-o inter-reŃea nu poate detecta dacă o eroare de transmitere a pachetelor de date a rezultat dintr-o funcŃionare incorectă locală sau a unui router intermediar. Protocolul Internet nu conŃine modalităŃi de tratare a erorilor amintite. Pentru a permite routerelor din Internet să raporteze erorile şi infomaŃii despre acestea, a fost elaborat protocolul ICMP.

ÎnlocuiŃi zona punctată cu termenii corespunzători. 1. Mesajele ICMP nu sunt transmise ca ....... la o problemă legată de un ........... care nu are ........... ce desemnează un sistem ............; adresa sursă nu poate fi ........., o adresă de ................., o adresă de .................. sau o adresă de ........... 2. Fiecare mesaj ......... este inclus în ........... al unui pachet (în antetul ........ numărul de ........... ia valoarea ........ pentru ICMP, iar tipul de serviciu ia valoarea ........). 3. DestinaŃie inaccesibila este transmis de un ........... către sursă, atunci când acesta nu poate ........... mai departe un ........., spre un alt ........... sau direct spre ............ 4. Cererea de ............ este utilizată de către un sistem pentru a determina .................. folosită în cadrul unei reŃele asociate. 5. Un sistem foloseşte protocolul .......... pentru a obŃine adresa sa IP. Pentru a obŃine ............., sistemul transmite prin ........ cererea de ...............

M3.U5.6. Protocoale de alocare de adrese IP

Protocolul BOOTP. Protocolul de iniŃializare BOOTP (Bootstrap Protocol) permite unei staŃii client sa pornească (iniŃializare) cu o stivă de protocoale IP minimală şi să solicite o

Page 13: Unitatea de învăŃare M3.U5. Protocoale ale nivelului aplicaŃie · Una dintre aplicaŃiile foarte utilizate în Internet este poşta electronică. Ea se sprijină pe mai multe

139

adresă IP, o adresă a ruterului de ieşire (gateway) şi adresa unui server de nume, toate acestea fiind obŃinute de la un server BOOTP.

BOOTP este utilizat în acest scop de sistemele fără disc. De asemenea, BOOTP este utilizat ca un mecanism de livrare a informaŃiei de configurare a unui client care nu a fost configurat manual.

Procesul BOOTP implică următorii paşi: 1. Clientul determină adresa fizică proprie; aceasta se află de obicei salvată într-o memorie ROM. 2. Un client BOOTP transmite adresa sa fizică într-un segment UDP către server. Dacă un client cunoaşte propria adresă IP sau adresa serverului, atunci le va utiliza; de cele mai multe ori, clienŃii BOOTP nu au date de configurare IP. Dacă un client nu îsi cunoaste adresa IP, atunci acesta va utiliza adresa 0.0.0.0. Dacă un client nu cunoaşte adresa IP a serverului, atunci acesta utilizează adresa de difuzare limitata ( 255.255.255.255 ). 3. Serverul primeste segmentul UDP si analizeaza adresa fizica a clientului pe care o cauta în fisierul sau de configurare, care conŃine si adresa IP a clientului. Serverul completeaza câmpurile celelalte din segmentul UDP si îl returneaza clientului folosind un port UDP diferit.

Pentru returnarea segmentului UDP se pot utiliza mai multe metode: a. În cazul în care clientul îsi cunoaste adresa IP (şi a fost inclusă în cererea BOOTP), serverul returnează segmentul direct către această adresă. Este foarte probabil ca lista ARP să nu conŃină adresa fizică corespunzătoare adresei IP. În acest caz se va utiliza protocolul ARP, ca într-o situaŃie normală. b. În cazul în care clientul nu îsi cunoaste adresa IP (a fost 0.0.0.0 în cererea BOOTP), serverul trebuie să rezolve singur cererea, consultând propria listă ARP. c. ARP de la server nu poate fi utilizat pentru a găsi adresa fizică a clientului deoarece clientul nu îsi cunoaşte adresa IP şi astfel, nu se poate răspunde unei cereri ARP. Există două posibile soluŃii: i. Dacă serverul are un mecanism pentru a actualiza direct propria listă ARP, fără să folosească protocolul ARP, atunci serverul îl utilizează si apoi trimite segmentul direct. ii. Dacă serverul nu poate actualiza propria listă ARP, atunci trebuie să trimită un răspuns prin difuzare. Atunci când primeşte un răspuns, clientul BOOTP va salva propria adresa IP (care îi va permite sa raspunda la cererile ARP) şi sa înceapă procesul de iniŃializare.

Câmpurile din mesajul BOOTP au următoarele semnificaŃii: - Cod - Indică tipul mesajului, dacă este o cerere sau un raăpuns (1 – Cerere;2 – Raspuns). - Tip hardware - Indică tipul de reŃea fizică,

Exemplu: 1 – Ethernet; 6 – IEEE 802 Networks.

- Lungime – Specifică lungimea adresei fizice, în octeŃi. Ethernet si Token ring utilizează ambele lungimea 6. - Hop-uri – Clientul setează valoarea acestui câmp la 0. Această valoare este incrementată de către un router care retransmite cererea unui alt server şi este utilizată pentru a identifica buclele. - Identificatorul tranzacŃiei – Un număr aleator generat utilizat pentru a identifica această cerere cu răspunsul primit. - Secunde – Fixat de client. Acesta reprezintă timpul în secunde consumat din momentul în care clientul a demarat procesul de iniŃializare.

Page 14: Unitatea de învăŃare M3.U5. Protocoale ale nivelului aplicaŃie · Una dintre aplicaŃiile foarte utilizate în Internet este poşta electronică. Ea se sprijină pe mai multe

140

- Fanioane – bitul cel mai semnificativ al acestui câmp este utilizat ca fanion de difuzare. ToŃi ceilalŃi biŃi trebuie setaŃi cu valoarea zero, fiind rezervaŃi pentru utilizări ulterioare. În mod normal, serverele BOOTP încearcă să livreze mesajele BOOTP de răspuns direct unui client folosind adresa de destinaŃie unică. Adresa destinaŃie din cadrul antetului IP este fixată cu valoarea adresei IP proprie BOOTP, iar adresa MAC este fixată cu valoarea adresei fizice –

client BOOTP. Dacă un sistem nu este capabil să primeasca un pachet IP cu destinaŃie unică, înainte de a-şi afla adresa sa IP, acest bit de difuzare trebuie setat cu valoarea 1, pentru a indica serverului că răspunsul BOOTP trebuie transmis sub formă de difuzare la nivel IP şi MAC. În caz contrar, acest bit va avea valoarea 0. - Adresa IP client – Fixat de client, fie cu valoarea adresei IP proprii (pe care o cunoaşte) sau cu 0.0.0.0. - Adresa IP proprie – Fixat de server dacă câmpul de adresa IP client are valoarea 0.0.0.0. - Adresa IP server – Fixat de server. - Adresa IP ruter – Aceasta este adresa unui agent de redirectare BOOTP, care nu este un

ruter IP obisnuit şi va fi utilizată de către client - Adresa fizica client – Fixată de catre client si utilizată de server pentru a identifica clientul înregistrat care a demarat iniŃializarea. - Numele server-ului – Numele opŃional al serverului, care se termină cu X'00'. - Numele fişierului de iniŃializare – Clientul fie lasă acest câmp cu valoarea nulă, fie specifică un anumit nume, astfel încât să indice tipul de iniŃializare care trebuie demarată. Serverul va returna numele fişierului de iniŃializare, care este cel potrivit pentru cererea clientului. - Identificatorul furnizorului – câmp opŃional. Aceste opŃiuni pot fi furnizate clientului la momentul iniŃializării împreuna cu adresa sa IP.

Exemplu: Clientul poate recepŃiona în plus, adresa unui router implicit, adresa serverului de nume de domeniu şi masca subreŃelei..

După ce clientul BOOTP a procesat răspunsul, acesta poate demara transferul fişierului de iniŃializare şi să execute procesele de iniŃializare.

Protocolul de configurare dinamica a sistemelor (gazdelor) DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) oferă un cadru pentru transferul informaŃilor de configurare către sisteme într-o reŃea TCP/IP. DHCP se bazează pe protocolul BOOTP, adaugând capabilitatea de a aloca automat o adresă de reŃea şi opŃiuni de configurare suplimentare. DHCP este constituit din doua componente: -Un protocol care livrează parametrii pentru o configuraŃie specifică gazdei, de la un server DHCP catre o gazdă. -Un mecanism de alocare temporară sau permanentă a unei adrese de reŃea unei gazde. DHCP suporta trei mecanisme de alocare a adresei IP: -Alocare automată: DHCP atribuie permanent o adresă IP unei gazde. -Alocare dinamică: DHCP atribuie temporar o adresă IP. O astfel de adresă este numita lease. Acesta este unicul mecanism care permite utilizarea automată a unei adrese care nu mai este necesară gazdei căreia îi fusese atribuită. -Alocare manuală: Adresa gazdei este atribuită manual de către un administrator de reŃea.

Formatul mesajului DHCP. Majoritatea câmpurilor se regăsesc în mesajul BOOTP (cod, tip hardware, hop-uri, secunde, fanioane, adresa IP client, adresa IP proprie, adresa IP server, adresa IP router). Câmpurile care la DHCP au o seminficaŃie diferită sunt următoarele:

Page 15: Unitatea de învăŃare M3.U5. Protocoale ale nivelului aplicaŃie · Una dintre aplicaŃiile foarte utilizate în Internet este poşta electronică. Ea se sprijină pe mai multe

141

- Adresa fizică client – Este setată de client. DHCP defineşte un identificator opŃional pentru client, utilizat pentru identificare. Dacă această opŃiune nu este utilizată, clientul va fi identificat după adresă MAC. - Numele fişierului de iniŃializare – Clientul fie lasă acest câmp cu valoarea nulă, fie specifică un anumit nume, astfel încât să indice tipul de iniŃializare care trebuie demarată. Într-o cerere DHCPDISCOVER, este setat cu zero. Serverul returnează numele complet pentru o cale de directoare în cererea DHCPOFFER. Valoarea este terminată cu X’00’. - OpŃiuni - Primii patru octeŃi conŃin valoarea adresei speciale („magic cookie”) 99.130.83.99. Cei rămaşi indică parametrii doriŃi.

Tipuri de mesaje DHCP . - DHCPDISCOVER: Transmis broadcast de către un client pentru a găsi un server DHCP disponibil; - DHCPOFFER: Răspunsul unui server la DHCPDISCOVER şi oferirea unui adrese IP şi a altor parametri; - DHCPREQUEST: Mesaj de la un client către server având una dintre semnificaŃiile: ● Cerere de parametri oferiŃi de unul dintre servere, declinând orice altă ofertă; ● Verifica o adresă alocată anterior după ce are loc o modificare de sistem sau reŃea; ● Cere prelungirea termenului pentru o adresă temporară. - DHCPACK: Confirmare de la un server către un client, conŃinând parametri, inclusiv adresa IP. Faptul că adresa temporară a clientului a expirat sau ca cererea de adresă IP este incorectă. - DHCPDECLINE: Mesaj de la client spre server indicând că adresa oferită este deja în utilizare. - DHCPRELEASE: Mesaj de la client către server, prin care se cere înlocuirea unei adrese temporare cu una permanentă. - DHCPINFORM: Mesaj de la un client care are adresă IP (configurată eventual manual), dar care doreşte parametri de configurare de la un server DHCP.

Alocarea unei adrese de reŃea. În continuare este prezentată interacŃiunea client-server, în situaŃia în care clientul nu îsi cunoate adresa. Presupunem că serverul DHCP are un bloc de adrese de reŃea din care poate satisface cereri de noi adrese. Fiecare server menŃine o bază de date a adreselor alocate (permanent sau temporar) în memoria locala. 1. Clientul transmite prin difuzare un mesaj DHCPDISCOVER în subreŃeaua fizica locală. În acest moment, clientul se găseşte în starea INIT. Mesajul DHCPDISCOVER poate include câteva opŃiuni cum ar fi sugestii privind adresa de reŃea sau durata unei adrese temporare (“lease”). 2. Fiecare server răspunde cu un mesaj DHCPOFFER care include o adresă de reŃea disponibilă (adresa IP proprie) şi alte opŃiuni de configurare. Serverul memorează adresa oferită clientului pentru a preveni oferirea aceleiaşi adrese unui client, care transmite un mesaj DHCPDISCOVER înainte ca primul client sa-şi încheie configurarea. 3. Clientul recepŃionează unul sau mai multe mesaje DHCPOFFER de la unul sau mai multe servere. Clientul alege unul, bazându-se pe parametrii de configurare oferiŃi şi transmite broadcast mesajul DHCPREQUEST, care include identificatorul serverului al cărui mesaj a fost ales şi adresa IP luata din câmpul de adresa IP proprie. În cazul în care nu este recepŃionată nici o ofertă, dacă clientul cunoaşte o adresa de reŃea anterioară, va utiliza acea adresă, daca este înca validă, pâna când va expira (este vorba despre o adresa “lease”). 5. Serverele recepŃionează mesajul broadcast DHCPREQUEST. Acele servere care nu au fost selectate prin mesajul DHCPREQUEST utilizează mesajul pentru a notifica faptul ca oferta lor a fost declinată de către client. Serverul selectat în HCPREQUEST marchează clientul ca fiind stabil, menŃine datele corespunzatoare în memorie şi raspunde cu un mesaj DHCPACK conŃinând parametrii de configurare ceruŃi de către client. CombinaŃia dintre hardware-ul

Page 16: Unitatea de învăŃare M3.U5. Protocoale ale nivelului aplicaŃie · Una dintre aplicaŃiile foarte utilizate în Internet este poşta electronică. Ea se sprijină pe mai multe

142

clientului şi adresa de reŃea atribuită, constituie un identificator unic pentru adresa temporară (lease) a clientului şi este utilizat atât de către client, cât şi de către server, pentru a identifica o referire la adresa temporară în orice mesaj DHCP. Câmpul de adresă IP proprie din mesajul DHCPACK va fi umplut cu adresa de reŃea selectată. Clientul recepŃionează mesajul DHCPACK cu parametrii de configurare. Clientul realizează o verificare finală a parametrilor ( de exemplu cu ARP pentru adresa de reŃea alocata) şi notează durata de valabilitate a adresei şi identificatorul adresei din mesajul DHCPACK. În acest moment clientul s-a configurat. 7. Dacă detectează o problemă cu parametrii din mesajul DHCPACK (adresa se află deja în folosinŃa în reŃea), clientul va transmite către server un mesaj DHCPDECLINE şi reporneşte procesul de configurare. La recepŃia unui mesaj DHCPDECLINE serverul trebuie să marcheze faptul că adresa oferită nu este disponibila (şi eventual informează administratorul de sistem că exista o problema de configurare). 8. În cazul în care clientul recepŃioneaza un mesaj DHCPNACK, va reporni procesul de configurare. 9. Clientul poate alege să elibereze adresa temporară (lease) prin transmiterea unui mesaj DHCPRELEASE către server. Clientul identifică adresa lease pe care o vrea eliberată prin includerea în mesaj a adresei de reŃea şi a adresei hardware.

Să ne reamintim... Protocolul de iniŃializare BOOTP (Bootstrap Protocol) permite unei staŃii client sa pornească (iniŃializare) cu o stivă de protocoale IP minimală şi să solicite o adresă IP, o adresă a ruterului de ieşire (gateway) şi adresa unui server de nume, toate acestea fiind obŃinute de la un server BOOTP.

Protocolul de configurare dinamica a sistemelor (gazdelor) DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) oferă un cadru pentru transferul informaŃilor de configurare către sisteme într-o reŃea TCP/IP. DHCP se bazează pe protocolul BOOTP, adaugând capabilitatea de a aloca automat o adresă de reŃea şi opŃiuni de configurare suplimentare.

ÎnlocuiŃi zona punctată cu termenii corespunzători. 1. În cazul în care clientul îsi cunoaste .......... (şi a fost inclusă în cererea ...........), serverul returnează ........... direct către această adresă. Este foarte probabil ca lista ARP să nu conŃină .......... corespunzătoare adresei IP. În acest caz se va utiliza ................, ca într-o situaŃie normală. 2. În cazul în care clientul nu îsi cunoaste .......... (a fost ............ în cererea BOOTP), serverul trebuie să rezolve singur cererea, consultând propria ............. 3. Atunci când primeşte un răspuns, ........... va salva propria ............ (care îi va permite să răspundă la ...........) şi sa înceapă procesul de ................... 4. Clientul transmite prin difuzare un mesaj DHCPDISCOVER în subreŃeaua ........... În acest moment, clientul se găseşte în starea ............. Mesajul ................. poate include câteva opŃiuni cum ar fi sugestii privind ........... sau durata unei ................ 5. Fiecare server răspunde cu un mesaj DHCPOFFER care include o ............... disponibilă (adresa .................) şi alte ............................

Page 17: Unitatea de învăŃare M3.U5. Protocoale ale nivelului aplicaŃie · Una dintre aplicaŃiile foarte utilizate în Internet este poşta electronică. Ea se sprijină pe mai multe

143

M3.U5.8. Test de evaluare a cunoştinŃelor MarcaŃi varianta corectă.

1. Redirectorul este: a) Protocolul care lucrează la nivelul legătură de date şi permite să se facă distincŃia între cererile adresate unităŃii centrale a calculatorului respectiv şi cele adresate unui server.

c) Protocolul care lucrează la nivelul reŃea şi permite să se facă distincŃia între cererile adresate unităŃii centrale a calculatorului respectiv şi cele adresate unui server

b) Protocolul care lucrează la nivelul sistemului de operare şi permite să se facă distincŃia între cererile adresate unităŃii centrale a calculatorului respectiv şi cele adresate unui server.

d) . Protocolul care lucrează la nivelul sistemului de operare şi permite să se facă distincŃia între cererile adresate unui router şi cele adresate unui server.

2. Domeniul este: a) Un grup de calculatoare care sunt asociate prin localizarea lor geografică sau prin tipul de adresare utilizat.

c) Un grup de calculatoare care sunt asociate prin apartenenŃa la aceeaşi reŃea locală sau prin tipul de activitate al organizaŃiei pe care o deservesc.

b) Un grup de calculatoare care sunt asociate prin apartenenŃa la aceeaşi reŃea locală sau prin tipul de activitate al organizaŃiei pe care o deservesc.

d) Un grup de calculatoare care sunt asociate prin localizarea lor geografică sau prin tipul de activitate al organizaŃiei pe care o deservesc.

3. Numele DNS: sunt prelucrate de la dreapta la stânga, separatorul fiind caracterul “.”. a) Sunt prelucrate de la dreapta la stânga, separatorul fiind caracterul “.”.

c) Sunt prelucrate de la stânga la dreapta, separatorul fiind caracterul “.”.

b) Sunt prelucrate de la dreapta la stânga, separatorul fiind caracterul “/”.

d) Sunt prelucrate de la stânga la dreapta, separatorul fiind caracterul “/”.

4. În cadrul unei inregistrări dintr-un server de nume, dacă valoarea conŃinută este numele de domeniu pentru o gazdă care execută un server de nume, care ştie cum să rezolve problema numelui, în interiorul domeniului specificat, tipul înregistrării respective este: a) A c) NS. b) CNAME.. d) MX.

5. Protocolul care asigură transferul mesajului de email de la o gazdă la alta este: a) PIM c) MIME b) SMTP d) POP3

6. Protocol utilizat pentru regăsirea mesajelor de email din baza de date este: a) PIM c) MIME b) SMTP d) POP3

7. DiferenŃa dinte o poartă implicită de mail(PIM) şi o poartă implicită(gateway) este: a) PIM este o interfaŃă dintre utilizator şi serverul de e-mail iar poarta implicită este o interfaŃă între reŃeaua locală şi router.

c) PIM este o interfaŃă dintre utilizator şi protocolul SMTP iar poarta implicită este o interfaŃă între server-ul local de mail şi router.

b) PIM păstrează mesajele într-un d) PIM păstrează mesajele într-un

Page 18: Unitatea de învăŃare M3.U5. Protocoale ale nivelului aplicaŃie · Una dintre aplicaŃiile foarte utilizate în Internet este poşta electronică. Ea se sprijină pe mai multe

144

„buffer” pe disc, pe când un router IP păstrează mesajele într-un „buffer” din memoria internă.

„buffer” din memoria internă , pe când un router IP păstrează mesajele într-un „buffer” pe disc.

8. Protocolul prin care clienŃii şi serverele se pot înŃelege prin Internet este:: a) FTP. c) Telnet. b) HTTP. d) SMTP.

9. Accesarea de către un utilizator a unei aplicaŃii care se execută pe un calculator conectat la o reŃea se realizează prin: a) Nivelul aplicaŃie. c) Nivelul prezentare. b) Sistemul de operare al gazdei. d) Protocolul DNS.

10. Fiecare mesaj ICMP este inclus în: a) Câmpul de date al unui cadru de date. c) Câmpul de date al unui pachet IP. b) Câmpul de date al unui segment UDP.

d) Câmpul de date al unui segment TCP.

11. Un router, atunci când nu poate trece mai departe un pachet, spre un alt ruter sau direct spre sistemul de destinaŃie, transmite un mesaj: a) Cale inaccesibilă c) Cale greşită.. b) DestinaŃie inexistentă. d) DestinaŃie inaccesibilă.

12.Prin care tip de mesaj DHCP se face confirmarea de la un server catre un client, conŃinând parametri, inclusiv adresa IP: a) DHCPDISCOVER. c) DHCPOFFER. b) DHCPREQUEST. d) DHCPACK.

M3.U5.9. Rezumat

Nivelul aplicaŃie este cel care oferă suport execuŃiei proceselor distribuite, dintr-o reŃea de calculatoare. La acest nivel, există protocolul numit redirector care permite să se facă distincŃie între cererile adresate unităŃii centrale a calculatorului respectiv şi cele adresate unui server.

DNS este protocolul fundamental care realizează transformarea numelor în adrese IP. Există trei protocoale principale ale nivelului aplicaŃie: SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), folosit pentru a schimba mesaje electronice; HTTP, folosit pentru comunicaŃia în serverele de Web.

O gazdă dintr-o inter-reŃea nu poate detecta dacă o eroare de transmitere a pachetelor de date a rezultat dintr-o funcŃionare incorectă locală sau a unui router intermediar. Protocolul Internet nu conŃine modalităŃi de tratare a erorilor amintite. Pentru a permite routerelor din Internet să raporteze erorile şi infomaŃii despre acestea, a fost elaborat protocolul ICMP.

Trebuie să facem distincŃie între programele care lucrează în reŃea, la nivelul aplicaŃie şi protocoalele nivelului aplicaŃie. De exemplu, HTTP (Hyper Text Transport Protocol) este un protocol al nivelului aplicaŃie şi este utilizat pentru a accesa pagini de Web de pe servere aflate la distanŃă. De asemenea există mai multe programe care se execută în nivel de reŃea(Internet Explorer, Netscape etc.) care se sprijină pe HTTP.