Példa az alkalmazási rétegre: Az Internet szolgáltatások
A következőkben az alkalmazási réteg funkcióinak jobb megértésére az Internet alkalmazási rétegét mutatjuk be.
Az Internet felépítést a 117. ábrán láthatjuk. A legfontosabb része a nagy adatátviteli sebességű, általában optikai kábelekből, és műholdas kapcsolatokból álló gerinchálózat (bone), amely az ide kapcsolódó hálózatok információit szállítja.
117. ábra: Internet kommunikáció
A csomagokat routerek irányítják a különféle útvonalakon. Azonban kevés felhasználónak adatik meg a gerincre csatlakozás közeli lehetősége, általában a “főúttól messze”, mellékutak mentén, vagy csak egy kis ösvény végén laknak. Ez a hasonlat itt azért is találó, mert valóban tükrözi az adatátviteli sebesség csökkenését, amit például egy telefonos kapcsolat jelenthet. A felhasználó által elérhető adatátviteli sebességet a gerincig vezető alhálózatok adatátviteli sebessége közül a legkisebb fogja meghatározni.
A megfelelő hálózati teljesítmény eléréséhez csak nagyteljesítményű gépekkel lehet a gerincvonalakra csatlakozni. Az átlagos felhasználók ezért a helyi hálózati kapcsolataikat használhatják fel, míg egyéni felhasználók számára az Internet szolgáltatók (providerek) által üzemeltett nagyteljesítményű gépeken keresztül való csatlakozás a megoldás. Ennek megfelelően a következő kapcsolódási megoldások lehetségesek:
A felhasználót általában nem ez, hanem az elérhető szolgáltatások érdeklik. A szolgáltatások alapvetően két csoportba sorolhatók: közvetlen hálózati kapcsolatot nem igénylő (off-line) szolgáltatás - ilyen a levelezés-, és azt igénylő (on-line) szolgáltatások. Ennek megfelelően is több megoldás lehetséges:
Az Interneten mivel eltérő felépítésű hálózatokat kötnek össze, szükséges az Interneten folyó kommunikáció közös szabványainak kidolgozása, amelyet az RFC (Request for Comments) dokumentumok tartalmazzák, amelyekről a fejezet végén adunk egy rövid összefoglalót. A szabványok közös alapjául a UNIX operációs rendszerben megvalósított megoldások szolgáltak, mivel elsőként ilyen operációs rendszerű gépeket kötöttek össze, és jelenleg is az Internet-ben lévő gépek többségén a UNIX valamelyik változat fut. Az Internet lényegesebb alkalmazási protokolljai a következők:
Ezek segítségével az Internet által jelenleg biztosított lényegesebb szolgáltatások ABC sorrendben :
A következőkben ezen protokollok és szolgáltatások közül a legfontosabbakat mutatjuk be. A most következő részekben felhasználjuk a TCP/IP protokollal foglalkozó részben szereplő ismereteket, de az összefüggések jobb megértése érdekében lesznek olyan dolgok amelyeket megismételünk
A legalapvetőbb szolgáltatás, a legelső, amit az Interneten használtak, az elektronikus levelezés. Egy levelezőprogram (mail) segítségével szöveges állományt küldhetünk az Internet bármelyik felhasználójának. Ehhez az kell, hogy minden levelezőnek egyedi címe legyen, és a címzés is szabványos legyen. Egy felhasználó Email címe általánosan a következőképpen épül fel:
Felhasználói_név @ gépnév . domain_név . subdomain_név . ország(intézmény)azonosító
Általánosan fogalmazva egy felhasználói név (username) és egy cím (domain) részből áll, a kettő között a @ jel található. Ez a "kukac" az angol "at" szót jelenti, vagyis arra utal, hogy ez a felhasználó HOL (melyik gépen) található meg. A felhasználói_név egy rövid azonosító, ami nem tartalmazhat speciális karaktereket. A @ (kukac) jel a felhasználói nevet választja el a gépet leíró utána lévő résztől. A cím hierarchikus felépítésű, a legutolsó jelöli a legmagasabb szintet, és így szűkítve a kört. Ha ezt értelmezni akarjuk, akkor célszerű hátulról kezdeni. Az utolsó egység az ország(intézmény)azonosító országra, vagy az intézmény jellegére utal. Egy rövid lista azokról, amikkel a legtöbbet lehet találkozni:
...és a többi ország (kétbetűs) kódja
A cím további részeinél pontok választják el a részeket egymástól A domain_név általában annak a környezetnek az azonosítója, amiben a gép található, az intézmény vagy egy lokális hálózat neve, pl. .kando: a Kandó Főiskola domain neve. Magyarországi felsőoktatási intézmények domain nevei pl.: bme, bke, elte, pote, sote, stb. A subdomain_név akkor létezik, ha szükség van a domén további tagolására, pl. .obuda.kando.hu: a Kandó óbudai részlege. A gépnév értelemszerűen azt a gépet specifikálja a doménen belül, amelyen a felhasználó géphasználati joga (accountja) található. Pl. az én címem: konya@novserv.obuda.kando.hu.
Fontos megjegyezni, hogy Email-en keresztül közvetlenül csak 0-127-es kódú ASCII karakterek küldhetők át. Ha olyan karaktert küldünk, aminek a 8. bitje 1, azt a rendszer levágja, elvész. Így közvetlenül bináris fájlok átvitele nem lehetséges. Több megoldás létezik erre a problémára, a legelterjedtebb program az UUENCODE/UUDECODE.
Az UUENCODE a fájlt alkotó bináris bájtsorozatot konvertál 7 bites szöveggé oly módon, hogy a fájl elejéről kezdve sorban vesz 3 db 8 bites bájtot, és azt szétbontja 4 db 6 bites darabra. Például:
AFH, 01H, 65H = 1010 1111 0000 0001 0110 0101 = 101011 110000 000101 100101
Mivel a speciális ill. vezérlőkarakterek ASCII kódjai 0-31-ig terjednek, a normál szöveg kialakítása érdekében mind a négy így kapott bitcsoporthoz hozzáad 32-t (00100000).
101011 110000 000101 100101 => 1001011 1010000 0100101 1000101 = 4BH 50H 25H 45H = KP%E
Így kaptunk 3 bájtból 4, a képernyőn is olvasható karaktert, amit aztán már elküldhetünk. Az UUDECODE program az így keletkezett fájlt kódolja vissza a fogadó oldalon. A kódolt fájl természetesen hosszabb lesz, mint az eredeti , mert a módszere semmilyen más változtatást (pl. tömörítés) nem végez.
Egy másik megoldás esetén már lehetőség van levélben nem ASCII karakterek, képek, hangok küldésére is. Ezt az eljárást MIME-nek (Multi-purpose Internet Mail Extensions) nevezik. Amelyik levelezőprogram ismeri ezt, azzal írható, illetve olvasható akár magyar ékezeteket tartalmazó levél is.
Bár az elektronikus levelezés a legalapvetőbb a szolgáltatások között, mégis a felhasználó szempontjából van két nagyon kedvező tulajdonsága:
A levelek küldését és fogadását ténylegesen egy, folyamatos hálózati kapcsolattal rendelkező számítógépen futó program, a Mail-szerver (levelezés kiszolgáló) végzi. A felhasználók ténylegesen ennek a programnak küldik leveleiket, illetve ettől kapják meg a leveleket. Az elküldött és kapott leveleket ez a program tárolja, és a címek alapján végzi a hálózaton keresztüli kézbesítést. Lényeges megkülönböztetni a hálózati internet címeket a levélcímektől. A levelek címrésze határozza meg annak a gépnek az internet címét, amelyen a levelezés kiszolgáló program fut, és ezen címrész alapján a gépre küldött leveleket egy olyan lista segítségével kézbesíti, amely a gépen a levelezésbe bevont felhasználókat azonosítja.
Levelezni valamilyen levelező programmal lehet. Mindegyik megvalósítja az alábbi funkciókat:
Ha egy levél érkezik, akkor általában nemcsak maga az üzenet jön meg, hanem egy pár soros "fejléc" is. Ez a legtöbb esetben nem tartalmaz az átlagos felhasználó számára lényeges információt. Vegyünk egy példát:
Received: from MAIL by KKMF_MSZI (Mercury 1.21); 8 Mar 96 08:28:19 GMT+1
Return-path: <drdani@mazsola.iit.uni-miskolc.hu>
Received: from gold.uni-miskolc.hu by novserv.obuda.kando.hu (Mercury 1.21); 8 Mar 96 08:28:13 GMT+1
Received: from [193.6.4.39] by gold.uni-miskolc.hu (AIX 3.2/UCB 5.64/4.03) id AA27796; Fri, 8 Mar 1996 08:11:41 GMT
Received: by mazsola.iit.uni-miskolc.hu (SMI-8.6/SMI-SVR4) id IAA04556; Fri, 8 Mar 1996 08:15:15 +0100
Date: Fri, 8 Mar 1996 08:15:14 +0100 (MET)
From: Drotos <drdani@pigmy.iit.uni-miskolc.hu>
To: Konya Laszlo <KONYA@novserv.obuda.kando.hu>
Subject: Re: RS422/RS232 keres/kerdes
Message-Id: <Pine.LNX.3.91.960307202228.508A-100000@pigmy>
Reply-To:
Mime-Version: 1.0
Content-Type: TEXT/PLAIN; charset=US-ASCII
A “Received": sorokból azoknak az állomásoknak a neveit, és a használt protokollokat tudhatjuk meg, amelyeken a levél keresztülment. Minden levél esetében van legalább egy ilyen sor. Ha a levél nagyon "kavargott" a világban, akkor 10 fölé is mehet ezeknek a soroknak a száma. Egy levélnek általában 4-5 ilyen sora van.
A “Date:" a levél elküldésének dátuma.
A “From": sor azt a címet tartalmazza, ahonnan a levél jött.
A “To:" a címzett email címét tartalmazza. Lehet, hogy egy levelet több helyre küldtek, ilyenkor vesszővel vannak elválasztva a címek.
Subject: a levél tárgya
A “Message-Id:" egy egyedülálló azonosító. Általában a levelek útjának követésére használják.
található "Reply-To:" ha a feladó nem szeretné, hogy arra a címre válaszoljunk, ahonnan a levél jött (ezt a Return-path: sor tartalmazza), akkor megad egy másikat.
A “Mime-Version:” és a “Content-Type:” sorok az előbbiekben említett MIME módszer paraméterei.
Smileys (mosolygók)
Élő beszélgetéseknél a beszéd közben az érzelmeket a szöveg előadási módja mellett a testbeszéd (arcjáték, válrándí tás, stb.) is közvetíti. Email esetén ez a metakommunikáció hiányzik. Ennek pótlására kitalálták a mosolygókat. Ha a fejünket bal oldalra döntjük és úgy nézzük:
:-)
Még néhány:
;-) kacsintás;
:-( helytelenítés;
:-O meglepődés;
8-) szemüveg viselés;
=|:-)= Lincoln Ábrahám /Jó rendben, ez egy kicsit erős volt : -) /
A levél karakteres jellege egy új “művészeti” ágat is megteremtett: a karakterekkel kialakítható rajzok készítését. Egy ilyen “ASCII-Art” látható az oldalt lévő keretben.
Az ftp protokoll a hálózatban lévő gépeken megtalálható fájlok átvitelére használható. Használata az Email-el szemben már folyamatos hálózati kapcsolatot igényel. Adatátviteli sebesség igénye is jelentősebb, hiszen elfogadható időn belül kell átvinnünk esetleg több száz kilobájtnyi adatot. Néhány kbit/s-os átviteli sebesség már elfogadható.
Az ftp protokoll két átviteli módban működhet: ascii és binary. Az előbbi, mivel 7 bites kódokat használ, szövegállományok átvitelére alkalmas, az utóbbi bármilyen általános fájlra. Fontos továbbá, hogy egyes rendszerek (pl. Unix) különbséget tesznek kis és nagybetűk közt, azaz a fájl nevében tetszőlegesen lehetnek kis és nagybetűk.
A felhasználói általában akkor tud egy távoli gépről/gépre másolni, ha a távoli gépen is rendelkezik felhasználói jogosultsággal (account-tal).
A kapcsolat egy ftp programmal lehetséges, ott kell megadni a célgép nevét, ami egy internet cím. Ha a kapcsolat létrejött, a rendszer kéri az azonosítót és a jelszót. Ha a belépés sikeres, akkor a következő legalapvetőbb parancsokat használhatja:
Vannak mindenki számára elérhető ún. nyilvános elérésű gépek, amelyekre természetesen nem kell account-tal rendelkezni, ez az ún. anonymous ftp. Az ilyen gépekre bejelentkezve bejelentkező (login) névként az "anonymous" szót kell begépelni. A rendszer ekkor arra kér, hogy jelszóként a saját email-címünket adjuk meg, ez sokszor gyakorlatilag nem kötelező, kizárólag statisztikai célt szolgál. Ezek után a távoli gépet, pontosabban annak nyilvánosan elérhető könyvtárait láthatjuk, és az összes fenti ftp parancs használható.
Azok részére, akik csak Email kapcsolattal rendelkeznek, létezik a levéllel történő off-line ftp, az ftpmailt. Ennek az a lényege, hogy vannak olyan hálózatra kötött számítógépek amelyek az ftpmail server programot futtatják, Ez fogadja a leveleket, és feldolgozza a bennük a ftp-vel elérni kívánt gép címét és az ftp parancsokat tartalmazó utasításokat. Az ftpmail program végrehajtja a kijelölt ftp kapcsolatot, letölti a megadott fájlt, uuencode-olja, majd elküldi levélben a feladónak. Ez egy nem túl kényelmes, de jól használható módszer fájlok letöltésére, ha nincs más mód. Természetesen ehhez pontosan ismerni kell a letöltendő fájl pontos útvonalát is.
Telnet
Egy távoli gépre úgy lehet belépni, mintha egy terminálja előtt ülnénk. Azaz a Telnet a gépek közti távoli bejelentkezést lehetővé tevő protokoll neve. Ez is folyamatos (on-line) hálózati kapcsolatot igényel, és sebességigénye hasonló az ftp-hez, (persze csak ha azt szeretnénk, hogy egy leütött billentyű ne 10 másodperc múlva jelenjen meg...).
Telnettel csak akkor tudunk egy másik gépre belépni, ha azon a gépen is van accountunk.
Bejelentkezés után a rendszer úgy viselkedik, mintha ott ülnénk a távoli gép előtt, azaz a távoli gép operációs rendszerének konvenciói érvényesek, parancsainkat a telnet protokoll adja át a távoli gép operációs rendszerének, és az távoli operációs rendszer hajtja végre. Így a távoli gépen programokat futtathatunk, megnézhetjük az odaérkezett leveleinket, stb.
Ezen lehetőség a hálózati gépek biztonságának egy sebezhető pontja. Ha ugyanis egy távoli gépre rendszeradminisztrátori jogokkal tudunk belépni (felhasználói név: root, a jelszót automatikus próbálkozási módszerrel “kitaláljuk”), akkor a géppel mindent megtehetünk. Az ilyen behatolás módot nyújt arra is, hogy a távoli gépet felhasználva (a Telnetet ott elindítva) lépjünk be egy “kényesebb” gépre. Ez utóbbi behatolás felderítésekor a behatoló címe az erre használt gép címe, és ha az oda történő behatolás nyomait eltüntetjük , akkor nem lehet kideríteni a kényesebb gépre behatolót.
A Telnet protokoll egy nyilvánosan használható változata. Az anonymous ftp-vel elérhető fájlok keresésére használható adott név, vagy névrészlet alapján. Az archie szerverek folyamatosan figyelik az ftp-vel elérhető szervereket egy adott régóiban, és az elérhető könyvtárakat a bennük lévő fájlok neveivel együtt, egy folyamatosan frissített adatbázisba helyezik. Az archie kezelése egyszerű, csak be kell írni a kulcsszót, ami alapján keresünk, és egy listát kapunk arról, milyen néven mit talált az archie a saját adatbázisában.. Használatához egy archie szerverhez kell kapcsolódnunk, és az általa különféle ftp szerverekről összegyűjtött és folyamatosan frissített adatbázisban kereshetünk. A bécsi egyetem archie-szerverére a
telnet archie.univie.ac.at
paranccsal kapcsolódhatunk. Az archie elérhető levelezéssel is. Ilyenkor az
archie @ archie.univie.ac.at
címre kell levelet küldeni, levél törzsébe a find kulcsszó után kell a keresett részt beírni. Az eredménylistát saját Email címünkre fogjuk megkapni.
Ha a finger szó után megadunk egy Email-cím szerkezetű címet (rámutatunk), információkat tudhatunk meg a megjelölt felhasználóról. Ilyenek például: A felhasználói login és saját neve, home könyvtára, alapértelmezett shell-je, utolsó bejelentkezésének időpontja, illetve, ha éppen be van jelentkezve, akkor mióta, és honnan.
Ezen kívül még olyan információk olvashatók, amiket az illető maga adott meg. Többnyire minden rendszerben van egy erre kijelölt fájl, amibe bármit beírhatunk, amit közölni szeretnénk a minket finger paranccsal megkereső személlyel. Unix rendszerben a home könyvtárunkban lévő .plan nevű fájlban található információ olvasható el a finger paranccsal.
Levelezési listák és a Usenet
Az olyan levelezési fórumokat, amelyek hasonló témájú információcserére alakultak levelezési listáknak nevezzük. A csoport tagjai levelezésen keresztül állnak kapcsolatban egymással, a tagok egy központi helyre küldik a leveleiket, majd onnan kerülnek az egyes csoporttagoknak elküldésre, vagy levelenként, vagy időszakonkénti pl. naponkénti gyűjtésben. Ez utóbbi esetben egy levélben kapja meg a lista résztvevője az összegyűjtött napi levelezést, ezt szokták digest-nek hívni.
A USENET több mint 6000 témával való foglalkozásra alakult ún. hírcsoport-ot tartalmaz. A levelezési listáktól eltérően a hírcsoportba küldött leveleket nem kézbesítik, hanem anyagaikat szervereken tárolják, amit az adott géphez hozzáférési jogot kapott személyek elolvashatnak. Az összes hírcsoport anyagát csak néhány nagy hírszerver tárolja, a többieken csak egy-egy kiválasztott részük található. A kezdők bekapcsolódását kéréseket és rá a válaszokat tartalmazó dokumentumok, az ún. FAQ-ok (magyarul: GYIK = Gyakorta Ismétlődő Kérdések) segítik. Technikailag a Usenet egy speciális telnet parancs, amit akkor tudunk használni, ha gépünkön, vagy ahova be vagyunk jelentkezve, található megfelelő kliens program. PL. Unixban a tin, VMS alatt a news.
Információk szervezése a hálózaton
Az információk összegyűjtése, rendezése és megkeresése, a dinamikusan változó hálózaton nem egyszerű dolog. Hogyan szervezhetjük meg az információk közötti kapcsolatokat? Alapvetően két megoldás kínálkozik:
Például az elektrotechnika témakör: a 6. főcsoport (Alkalmazott tudományok, technika) 62 alcsoportjának (Technika) 621 jelölésű (Gépek, elektrotechnika) témaköre.
Ennek a rendszernek számos előnye mellett hátrányai is vannak: nagyon kötött, a struktúra felsőbb szintjei már nem változtathatók meg; minden információt valahova be kell sorolni; ez felveti a határterületek besorolásánál a nem egyértelműség kérdését. Nem veszi figyelembe azt, hogy az egyik terület robbanásszerű fejlődése miatt aránytalanná válik az egyes alszintek egymáshoz viszonyított súlya.
118. ábra: Kapcsolatok az információk között
A hálózaton való hierarchikus keresésre jó példa a Gopher. Tipikus gopher példa egy könyvtárban való keresés, pl. adott könyv címe alapján. A gopher szerverek többnyire könnyen kezelhető menürendszert adnak a kezünkbe, onnan lehet menüszinteken keresztül az információt megkeresni. Előfordulhat, hogy a gopher adatbázisa több gépen helyezkedik el, ekkor a gopher program automatikusan kapcsolja azt a gépet, amely a kért információt tartalmazza.
Wais (Wide Area Information Server)
A gopherhez hasonló információ kereső rendszer, azzal a különbséggel, hogy főleg grafikus felületen dolgozhatunk vele, és hogy a keresett információ helye nem kötött. Például egy megadott szó alapján egy listát kapunk minden olyan előfordulási helyről, ahol szerepel az adott szó, függetlenül attól, hogy az egy ftp-vel elérhető fájl neve, vagy egy gopher menüpontja, stb.
1.fejezet: A hálózatok célja, alkalmazása, alapfogalmak
2.fejezet: Fizikai átviteli jellemzők és módszerek
3.fejezet: Közeg-hozzáférési módszerek
4.fejezet: Adatkapcsolati protokollok
8.fejezet: TCP/IP protokoll, az Internet szállítási rétege: a TCP, az Internet hálózati rétege: az IP, Címzési rendszer, Összeköttetés mentes szállítási protokoll: az UDP, az Internet vezérlése: az ICMP protokoll, Hálózat elérési réteg, a UNIX hálózatkezeléséről röviden, Példa az alkalmazási rétegre: Az Internet szolgáltatások, WWW, Ellenőrző kérdések