Лекция 1.4 Протоколы прикладного уровня.

1. Протокол TELNET.

2. Электронные доски объявлений.

3. Протокол FTP.

4. FTP-сервер.

5. Протокол SMTP

6. NFS.

7. Протокол SMNP.

8. HTTP.

ПРОТОКОЛ TELNET

Telnet обеспечивает взаимодействие с удаленным компьютером. Установив такую связь через Telnet, пользователь получает возможность работать с удаленным компьютером, как со "своим", т.е. теоретически получить в свое распоряжение все ресурсы, если к ним разрешен доступ. Реально Telnet предоставляет открытый доступ, но организация взаимодействия полностью определяется удаленным компьютером. Два вида услуг Internet требуют подключения к серверам через Telnet: библиотечные каталоги и электронные доски объявлений (BBS).

Программа Telnet в использовании очень проста. Для установки с ее помощью связи с каким-либо компьютером, подключенным к сети, необходимо знать его полный адрес в Internet, При установлении соединения с нужным компьютером следует указать в команде его адрес. В процессе соединения хост-компьютер запрашивает имя пользователя. Для работы в удаленной системе пользователь должен иметь там права доступа. После успешного подключения к хост-компьютеру пользователь должен указать тип используемого терминала. Для удобства работы пользователя хост-компьютер обычно указывает ему способ вызова справочной информации.

Работа с удаленной системой может вестись в "прозрачном" режиме, когда программы на сервере и у клиента только обеспечивают протокол соединения, и в командном, когда клиент получает в свое распоряжение набор команд сервера.

Следует заметить, что из соображений безопасности намечается тенденция сокращения числа узлов Internet, позволяющих использовать Telnet для подключения к ним.

Протокол TELNET позволяет обслуживающей машине рассматривать все удаленные терминалы как стандартные "сетевые виртуальные терминалы" строчного типа, работающие в коде ASCII, а также обеспечивает возможность согласования более сложных функций (например, локальный или удаленный эхо-контроль, страничный режим, высота и ширина экрана и т.д.) TELNET работает на базе протокола TCP. На прикладном уровне над TELNET находится либо программа поддержки реального терминала (на стороне пользователя), либо прикладной процесс в обсуживающей машине, к которому осуществляется доступ с терминала.

Работа с TELNET походит на набор телефонного номера. Пользователь набирает на клавиатуре что-то вроде telnet delta и получает на экране приглашение на вход в машину delta.

ЭЛЕКТРОНЫЕ ДОСКИ ОБЪЯВЛЕНИЙ (BBS).

Независимо от Internet существуют маленькие диалоговые службы, предоставляющие доступ к BBS (Bulletin Board System - система электронных досок объявлений).

Это компьютеры, к которым можно подсоединиться с помощью модемов через телефонную сеть. BBS содержат файлы, которые можно переписывать, позволяют проводить дискуссии, участвовать в различных играх и имеют свою систему электронной почты.

Самой крупной и известной системой электронных досок объявлений является система CompuServe. Она насчитывает около двух миллионов пользователей. Для расширения своих возможностей CompuServe подключается к Internet и предоставляет своим пользователям право доступа к службам Internet.

Несмотря на относительную дешевизну обслуживания, ни одна из диалоговых систем BBS не может дать пользователям тех возможностей, которые предоставляет Internet.

ПРОТОКОЛ FTP

Протокол FTP (File Transfer Protocol - протокол передачи файлов) распространен также широко как TELNET. Он является одним из старейших протоколов семейства TCP/IP. Также как TELNET он пользуется транспортными услугами TCP. Существует множество реализаций для различных операционных систем, которые хорошо взаимодействуют между собой. Пользователь FTP может вызывать несколько команд, которые позволяют ему посмотреть каталог удаленной машины, перейти из одного каталога в другой, а также скопировать один или несколько файлов.

FTP-СЕРЕР

FTP-сервер - компьютер, на котором содержатся файлы, предназначенные для открытого доступа.

Программа FTP-клиент не только реализует протокол передачи данных, но и поддерживает набор команд, которые используются для просмотра каталога FTP-сервера, поиска файлов и управления перемещением данных.

Для установки связи с FTP-сервером пользователь при работе в Unix или MS DOC должен ввести команду ftp, а затем адрес или доменное имя его.

FTP — программа, предназначенная для передачи файлов между разными компьютерами, работающими в сетях TCP/IP: на одном из компьютеров работает программа — сервер, на втором пользователь запускает программу — клиента, которая соединяется с сервером и передает или получает по протоколу FTP файлы. Общий -формат команды FTP: FTP [ IP_address | hostName]

После получения приглашения от программы FTP пользо­вателю доступны следующие основные команды.

• "Type" — устанавливает режим пересылки файла — текстового ("ascii") или двоичного ("image").

• "Dir." или "Ls" — показывает содержимое текущего каталога на удален­ном компьютере

• "CD" — изменяет текущий каталог.

• "Get remote_file_name local_file_name" — считывает файл из удаленного компьютера в локальный.

• "Put local_Jite_name remote_flle_name" — передать файл из локального Компьютера в удаленный.

• "Close" — завершение FTP соединения.

• "Open" — инициализировать другое соединение FTP.

• "Quit" — завершить работу.

Сервер FTP зачастую настраивается таким образом, что соединить­ся с ним можно не только под своим именем, но и под условным име­нем anonymous — аноним. Тогда вам становится доступна не вся фай­ловая система компьютера, а некоторый набор файлов, который состав­ляет содержимое сервера anonymous ftp — публичного файлового архива. FTP - сервис прямого доступа, требующий полноценного подключения к Internet, но возможен и доступ через электронную почту — существуют серверы, которые могут прислать вам по электронной почте файлы с лю­бых серверов anonymous ftp.

ПРОТОКОЛ SMTP

Протокол SMTP (Simple Mail Transfer Protocol - простой протокол передачи почты) поддерживает передачу сообщений (электронной почты) между произвольными узлами сети internet. Имея механизмы промежуточного хранения почты и механизмы повышения надежности доставки, протокол SMTP допускает использование различных транспотных служб. Он может работать даже в сетях, не использующих протоколы семейства TCP/IP. Протокол SMTP обеспечивает как группирование сообщений в адрес одного получателя, так и размножение нескольких копий сообщения для передачи в разные адреса. Над модулем SMTP располагается почтовая служба конкретных вычислительных систем.

NFS

Сетевая файловая система NFS (Network File System) впервые была разработана компанией Sun Microsystems Inc. NFS использует транспортные услуги UDP и позволяет монтировать в единое целое файловые системы нескольких машин с ОС UNIX. Бездисковые рабочие станции получают доступ к дискам файл-сервера так, как-будто это их локальные диски.

NFS значительно увеличивает нагрузку на сеть. Если в сети используются медленные линии связи, то от NFS мало толку. Однако, если пропускная способность сети позволяет NFS нормально работать, то пользователи получают большие преимущества. Поскольку сервер и клиент NFS реализуются в ядре ОС, все обычные несетевые программы получают возможность работать с удаленными файлами, расположенными на подмонтированных NFS-дисках, точно также как с локальными файлами.

ПРОТОКОЛ SNMP

Протокол SNMP (Simple Network Management Protocol - простой протокол управления сетью) работает на базе UDP и предназначен для использования сетевыми управляющими станциями. Он позволяет управляющим станциям собирать информацию о положении дел в сети internet. Протокол определяет формат данных, их обработка и интерпретация остаются на усмотрение управляющих станций или менеджера сети.

HyperText Transfer Protocol (HTTP)

HTTP - это новый Internet протокол, который спроектирован специально для быстрого манипулирования с гипертекстовыми документами. Подобно другим Internet инструментариям, таким как FTP, WAIS и Gopher, HTTP - это клиент-сервер протокол. В модели клиент-сервер программа клиент, которая исполняется на компьютере пользователя, посылает запрос к программе сервера, которая исполняется на другом компьютере в сети Internet. Ответ на запрос сервер отсылает снова клиенту.

На самом простом уровне HTTP серверы действуют подобно анонимным FTP серверам, поставляя файлы по запросам клиентов. Однако HTTP cервера поддерживают еще ряд важных дополнительных функций:

- возможность отсылать клиенту не только файлы, но также и дополнительную информацию, которая генеруется программами, которые исполняются на сервере;

- возможность брать данные, посланные клиентом и передать эту информацию другим программам, которые находятся на сервере, для дальнейшей обработки.

Специальные программы, которые находятся на сервере и исполняют эти функции, называются программами gateway (шлюз), поскольку они действительно действуют как шлюз между HTTP сервером и другими локальными ресурсами, такими как, например, базы данных. В точности так, как FTP сервер предоставляет возможность доступа к огромному количеству файлов, так и HTTP сервер предоставляет возможность доступа к огромному количеству программ: в этих двух случаях Вы определяете путем задания URL, какие (файловые или программные) ресурсы Вы б хотели получить.

Взаимодействие между сервером и этими gateway программами регулируется спецификациями Common Gateway Interface (CGI). Используя CGI cпецификации, программист может легко писать простые программы или скрипты на обработку запросов пользователя и тому подобное.

Лекция 1.5 WEB-сервис.

История. Определение WEB-сервиса. Стек технологий. ИСТОРИЯ Когда компьютерные сети вышли за рамки сугубо научных и военных учреждений (вспомним ARPAnet), они стали достоянием энтузиастов-частных лиц. Когда же частных лиц, пользующихся компьютерными сетями, стало достаточно много, сообразили, что компьютерные сети могут быть использованы для производства денег. Так компьютерные сети общего пользования, основная и самая распространенная из которых сегодня называется Интернет, стали бизнес-инструментом. Чтобы с помощью этого инструмента вести бизнес, он должен удовлетворять некоторому набору требований, главные из которых – безопасность и скорость передачи информации. Задачу выполнения этих требований стали решать на самом низком уровне – на уровне транспортных протоколов. Между тем быстроразвивающиеся бизнес-отношения требовали, чтобы сетевые приложения, использующие различные протоколы, могли обмениваться между собой данными – таким образом, встала задача интеграции приложений. На протяжении нескольких лет было создано несколько технологий взаимодействия распределенных приложений, так или иначе позволявших реализовать обмен данными между приложениями (среди получивших наибольшее развитие - Remote Procedure Calls (RPC), Distributed COM (DCOM), Remote Method Invocation (RMI) и Common Object Request Broker Architecture (CORBA)), однако каждая из них была довольно сложна в реализации, не обладала необходимой универсальностью (т. е. все же зависела от выбора, например, одной и той же операционной системы для всех участников обмена) и, что особенно плохо, эти технологии с большим трудом стыковались между собой. Т. е. произошло лишь укрупнение групп невзаимодействующих между собой приложений, что, разумеется, не могло устраивать ни бизнес, ни IT-специалистов. Тогда был избран иной, противоположный, подход: обратились к базисным веб-технологиям, попробовали найти то немногое, что является основой Интернета. А эта основа состоит из следующих технологий: TCP/IP – универсальный протокол, понимаемый всеми сетевыми устройствами, от мэйнфреймов до мобильных телефонов и PDA; HTML – универсальный язык разметки, применяемый для отображения информации устройствами пользователей; XML – универсальный язык для работы с любыми типами данных. Таким образом, веб-сервисы решают исходную задачу – задачу интеграции приложений различной природы и построения распределенных ИС. Web-сервисы - это автономные модульные приложения, которые можно публиковать и вызывать по сети (например, Интернет). Каждый Web-сервис описывается предоставляемыми им интерфейсами. Теперь поговорим о стандартах, лежащих в основе Web-сервисов. Прежде всего необходимо сказать о средствах публикации Web-сервисов в сети. Публикация означает, Для работы с Web-сервисами используется протокол SOAP (Simple Object Access Protocol), служащий для обмена информацией в децентрализованных, распределенных средах. Для создания удаленных процедур в рамках этого протокола служит язык XML, а в качестве коммуникационного протокола применяется HTTP. Основанная на применении SOAP технология формирует базу для разработки кросс-платформенных распределенных приложений. При использовании Web-сервисов нет необходимости устанавливать специальное клиентское ПО, как это было при работе с распределенными приложениями на базе технологии CORBA. Использование HTTP-сообщений позволяет ориентироваться на самые различные типы программно-аппаратного обеспечения. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕБ-СЕРВИСА Веб-сервисом (см. документ W3C “Web-services architecture requirements”) называется программная система, идентифицируемая строкой URI, чьи публичные интерфейсы и привязки определены и описаны посредством XML. Описание этой программной системы может быть найдено другими программными системами, которые могут взаимодействовать с ней согласно этому описанию посредством сообщений, основанных на XML, и передаваемых с помощью Интернет-протоколов.

СТЕК ТЕХНОЛОГИЙ ВЕБ-СЕРВИСОВ Рис. 1: Стек технологий веб-сервисов Стек технологий веб-сервисов принципиально разбивается на следующие две составляющие: технологии, обеспечивающие функциональность веб-сервисов (Functions); технологии, обеспечивающие качество сервиса веб-сервисов (Quality of service). Эти составляющие в свою очередь образуются несколькими слоями (layers): технологии, обеспечивающие функциональность веб-сервисов: транспортный слой (transport layer); коммуникационный слой (service communication layer); слой описаний сервисов (service description layer); сервисный слой (service layer); слой бизнес-процессов (business process layer); слой реестров сервисов (service registry layer). технологии, обеспечивающие качество сервиса веб-сервисов: слой политик (policy layer); слой безопасности (security layer); слой транзакций (transaction layer); слой управления (management layer).

Лекция 1.6 Web-сервис. Протокол SOAP 1. Протокол SOAP. 2. Механизм взаимодействия клиента и сервера. ПРОТОКОЛ SOAP Протокол, основанный на спецификации XML и включающий: "оболочку", которая определяет инфраструктуру для описания содержания сообщения и способов его обработки; набор правил кодирования информации о специальных типах данных, используемых в приложениях; соглашение о способе представления вызовов удаленных процедур и ответов от них.

В настоящее время используемые технологии удаленного вызова методов (DCOM, CORBA/IIOP и RMI) довольно сложны в настройке и организации взаимодействия. Это влечет за собой проблемы в эксплуатации и функционировании распределенных систем (проблемы безопасности, транспорт через брандмауэры и т.д.). Существующие проблемы успешно решены созданием SOAP (Simple Object Access Protocol), простого протокола, основанного на XML, для обмена сообщениями в распределенных средах (WWW). Он предназначен для создания веб-сервисов и удаленного вызова методов. SOAP можно использовать с разными транспортными протоколами, включая HTTP, SMTP и т.д.