I – Comunicação – Redes - AplicaçãoEscola Politécnica da USPMBA EPUSP em Gestão e Engenharia do ProdutoEP-018 – O Produto Internet e suas Aplicações
Tecnologias de Informação e Comunicação em Desenvolvimento de Produtos
I – Descrição da Infraestrutura TecnológicaCOMUNICAÇÃO – REDES – Aplicação
agosto 2002 Marcio Lobo Netto
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I – Comunicação – Redes - Aplicação
Comunicação – redes – aplicaçãoplano de aula
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arquitetura de programas
aplicação
função de acesso ao sistema rotina de biblioteca(interface da linguagem)
programa usuário
função do sistema rotinas do sistemaoperacional (E/S):- acesso a memória- acesso a disco- acesso a rede
system calls
user calls
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arquitetura de programasacesso a disco
read / write
programa usuário
intrínsico ao S.O.
aplicação
interface de acesso a disco
rotinas de acesso a discosystem calls
user calls
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arquitetura de programasacesso a rede (comunicação)
socket
programa usuário
TCP/IP
aplicação
interface de comunicação
protocolo de comunicaçãosystem calls
user calls
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arquitetura de programasexemplo
dest = DestAddressorig = OrigAddressdo while (flag == false) { if (x < y) socket_send(x, dest) else socket_recv(y, orig) }
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modelo de referência ISO / OSI
• ISO: International Standards Organization• OSI: Open Systems Interconnection• este modelo descreve a rede em camadas
– bem estabelecidas– com funções e interfaces entre camadas bem definidas– referência para estudo e compreensão de redes
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modelo de referência ISO / OSI
• organização cliente-servidor de aplicações• o modelo de camadas de protocolos de redes
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modelo de referência ISO / OSIorganização cliente - servidor
• baseia-se em hierarquia– modelo de computação distribuída mais difundido– um servidor pode atender vários clientes– um cliente pode requisitar mais de um servidor
• cliente– solicitante / requisitor
• servidor– atendedor / provedor
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modelo de referência ISO / OSIorganização cliente - servidor
cliente servidorhostscomputadores
rede
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modelo de referência ISO / OSIorganização cliente - servidor [exemplo]
computadorpessoal
provedorweb
hostscomputadores
rede
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modelo de referência ISO / OSI7 camadas
aplicação
apresentação
sessão
transporte
rede
enlace
física
consistência de representação de dado
composição streams (vídeo, audio, ...)
controle entre terminais (stream)
endereçam., transferência de pacotes
controle da comunicação física
sinalização elétrica
programa usuário
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rede IIrede I
servidor
roteador
cliente
modelo de referência ISO / OSIoperação
física física
rede
enlace
transporte
aplicação
apresentação
sessão
rede
enlace
transporte
rede
enlace
transporte
físicafísica
aplicação
apresentaçãoapresentação
sessãosessão
transportetransporte
rederede
enlaceenlace
aplicaçãoaplicação
apresentação
sessão
transporte
rede
enlace
transporte
rede
enlace
transporte
rede
enlace
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modelo de referência ISO / OSIarquitetura de protocolos em camadas
cliente servidorhosts
rede
protocolo
roteador
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modelo de referência ISO / OSIarquitetura de protocolos em camadas
• cada nível incorpora à mensagem informações próprias de controle– informativo de como a mensagem deve ser tratada pela
camada inferior
mensagemaplicação
informaçãocontrole
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modelo de referência ISO / OSIarquitetura de protocolos em camadas
interação
camada inferior
protocolo protocolo
PDUSAP
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modelo de referência ISO / OSIarquitetura de protocolos em camadas
• serviço– aquilo que uma camada oferece para a camada superior– implementa o protocolo de uma certa camada
• ponto de acesso ao serviço– interface
• protocolo– conjunto de operações realizadas na camada para adequar
a informação e encaminhá-la à camada subsequente
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modelo de referência ISO / OSIarquitetura de protocolos em camadas
• protocol data units (PDUs)– carregam dados e instruções entre peers
• service access points (SAPs)– funções abstratas do protocolo
• estabelecer/terminar, conexão, transferência de dados
• protocolos– executam procedimentos entre peers
• encapsulamento frames, multplex/demultplex
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serviçosoferecidos pela camada de aplicação
cliente
P M
cliente
P M
servidor
P M
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serviçosoferecidos pela camada de aplicação
• acesso remoto– intermediado pelo servidor
• faz uso de protocolos p/ controle do serviço prestado pelo servidor ao cliente
– programa executado no servidor para atender a conexões solicitadas pelos clientes (daemon)
• rodando permanentemente
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serviçosoferecidos pela camada de aplicação
cliente A
P M
servidor
P M
daemon
atendimentocliente A
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serviçosoferecidos pela camada de aplicação
• formas de acesso remoto – acesso direto total: telnet
• permite manipular dados e/ou executar programas nó computador remoto
• transparência no acesso ao disco remoto– acesso direto parcial: NFS (UNIX)
• network file system• transparência no acesso ao disco remoto
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serviçosoferecidos pela camada de aplicação
• formas de acesso remoto – acesso indireto: web
• solicitação de informações ao computador remoto– acesso indireto: computação remota
• solicitação de serviços ao computador remoto• acesso a computador de grande porte• usos em computação gráfica, simulações, .... (laboratório virtual)
aula sobre aplicações
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serviçosoferecidos pela camada de aplicação
• troca de informações– correio eletrônico– acesso e transferência de arquivos remotos
• File Transfer Protocoll (FTP)• Hyper Text Transfer Protocoll (HTTP)
• computação remota– telnet– Remote Procedure Call (RPC) / Remote Method Invocation
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serviçospadronização dos formatos de dados
• permitir troca de dados entre computadores remotos• MIME (Multipurpose Internet Media Extension) (ASCII)
– HTML HyperText Markup Language (texto)– GIF Graphic Interchange Format (imagem)– JPEG Joint Photgraph Experts Group (imagem)– MPEG Moving Pictures Experts Group (vídeo)– AU (áudio)– VRML Virtual Reality Modelling Language (3D)
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serviçospadronização de imagens
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serviçospadronização de vídeos
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interfaceWeb Browser
• Mosaic / Netscape / Internet Explorer• ferramenta de interface com o usuário
– interface gráfica amigável (GUI)• ferramenta de interface com a Web
– interpretador de documentos HTML– intermediador (controlador) de acessos à Internet para
busca de documentos– permite incorporação de plugins para vários tipos de docs.
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serviços - correio eletrônico
• serviço de troca de mensagens entre computadores remotos– MIME types
• computadores reconhecem o formato e utilizam programa apropriado para apresentar a informação
• permite a visualização integrada do documento com diferentes conteúdos multímídia num mesmo documento
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serviços - transferência de arquivos remotosFile Transfer Protocol (FTP)
• arquivos remotos:– encontram-se em computadores remotos– não são mapeados de forma transparente entre
computadores (ex: via NFS ou Samba)• FTP permite acesso ao computador remoto para:
– manipulação remota de seus arquivos (cópia, remoção ou mudança de diretório)
– sua transferência entre computadores (dowload, upload)
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serviços - tecnologia WWWHyper Text Tranfer Protocol (HTTP)
• arquivos remotos:– páginas Web, encontradas em computadores remotos
(provedores de conteúdo ou portais)– formato do arquivo: HTML (e outros MIME types)
• HTTP permite acesso ao provedor remoto para:– busca de seus arquivos, ou seja transferência de páginas do
provedor para o usuário e envio de formulários do usuário para o provedor
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serviços - tecnologia WWW Hyper Text Transfer Protocol (HTTP)
• implementa o conceito de hyper links– possibilita associar endereços de documentos a um texto da
página Web– protocolo composto por comandos (get, put) acompanhados
do URL (Universal Resource Locator) do documento• seu endereço (servidor) no domínio da internet seguido pelo nome
do arquivo dentro da estrutura de diretórios do servidor– busca pelo documento disparada automaticamente c/ click
do mouse
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serviços - tecnologia WWWHyper Text Transfer Protocol (HTTP)
NFSsistema dearquivos(home pages)
Servidores
//wwww_1.lsi.usp.br/v //wwww_2.lsi.usp.br/
LSI
Projects usuarios
DSD LSI
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serviços - computação cliente servidor: telnetacesso como usuário remoto
• permite login em computadores remotos– acesso ao computador remoto como se fosse local– o computador local opera como terminal (interface passiva)
do computador remoto (onde ocorre tudo)• acesso a CPU remota para execução de programas, acesso a sua
memória e disco• tudo se passa como se o usuário estivesse realmente no
computador remoto - como não está o computador local serve para conectá-lo ao remoto
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serviços - computação cliente servidor: RPCacesso controlado pelo programa
• orientado ao modelo cliente-servidor • remote procedure calls (RPCs)
– permitem que programas façam conexões a computadores remotos, onde são disparados e executadas rotinas para atender às necessidades do programa local
– adequado para implementação de programação distribuída
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serviços - computação cliente servidor: RMIacesso controlado pelo programa
• orientado ao modelo cliente-servidor • Remote Methode Invocations (RMIs)
– permitem que programas façam conexões a computadores remotos, onde são disparados e executadas rotinas para atender às necessidades do programa local
– adequado para implementação de programação distribuída– linguagem JAVA
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programação com MPI e PVM
• Message Passing Interface (MPI)– interface para programação distribuída– permite particionamento do programa, controle de suas
partes e comunicação entre as mesmas– comunicação implementada sobre sockets
• Parallel Virtual Machine (PVM)– idem
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programação com sockets
• sockets– ponto de acesso ao serviço (SAP) TCP / IP– ponto de acesso identificado pelo IP e um número único
neste domínio– servidor possui mecanismo a espera de solicitações de
criação de novo socket– cliente envia tal solicitação e então é criado um canal para a
comunicação entre os dois
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serviços - computação cliente servidor: CORBAacesso controlado pelo programa
• modelo cliente-servidor • Common Object Request Broker Architecture (CORBA)• arquitetura de objetos distribuídos
– permite registro de competências informando disponibilidade de serviços específicos para quaisquer participantes
– serviços estão disponíveis e podem ser consultados via um mantenedor atualizado dos mesmos (lista telefônica) antes de serem efetivamente utilizados
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serviços - computação cliente servidor: CORBAacesso controlado pelo programa
ORBobj. reference
client
implementation
object adapterinteroperableobj. reference
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serviços - computação web: JAVA
• linguagem de programação orientada a objetos• apropriada para uso na Web
– applets podem ser integradas à páginas Web– permite assim execução de programas (pequenos) pelo
Browser (plugin) no computador local (cliente)– demo na aula de aplicações
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questões da camada de aplicações
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naming, addressing & DNS
• nomeação• endereçamento• DNS
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