Protokoly služeb Internetu

Telnet

• RFC 854
• emulátor terminálu přes síť (TCP/23)
• na serveru démon telnetd, s daty z TCP spojení od klienta zacházeno jako s daty z fyzického terminálu
• používá NVT ASCII (viz dále)
• příkazy pro oboustranné dohadování voleb
  
- návrh a potvrzení/zamítnutí volby
- zvlášť pro lokální i vzdálenou stranu
- příklady voleb: echo, typ terminálu, rychlost terminálu, flow control, ...
• klávesa přerušeni (Ctrl-C) - implementováno s použitím TCP Urgent Pointer
• znakový a řádkový režim
  

Network Virtual Terminal (NVT)

• virtuální znakové zařízení s klávesnicí a tiskárnou
• nejmenší možná množina společných parametrů splňovaných všemi reálnými terminály
• znaky kódovány na 7 bitů
• end-of-line: CR, LF

File Transfer Protocol (FTP)

• RFC 959
• (obousměrný) přenos souborů mezi dvěma systémy
• přenos klient-server (nebo mezi dvěma vzdálenými počítači řízený třetím)
• podpora autentizace uživatele (a autorizace)
• samostatné řídící (TCP/21) a datové (TCP/20) spojení
• řídící spojení - příkazy
• datové spojení - přenos souborů (RETR,STOR), výpis adresáře (LIST)
  
• podpora transparentního přenosu i konverzí kódování (ASCII, EBCDIC) - přes NVT ASCII  (příkaz TYPE)
• přenášená data chápana jako soubor (běžně), volitelně jako záznamy/stránky
• příkazy řídícího spojení:
USER  PASS - zaslání autentizačních údajů
LIST - výpis adresáře
PORT - stanovení portu klienta, kam má server navazovat datové spojení
TYPE - určení typu dat (ascii/binary]
RETR STOR - stažení, resp. zaslání souboru
ABORT - ukončení přenosu (řídící kanál aktivní i po dobu přenosu)
PASV - přechod do pasivního režimu
QUIT - ukončení relace a spojení

• odpovědi: 
• 3-místný kód (dělení do skupin) + doprovodný volitelný text
• možnost víceřádkových odpovědí s označením posledního řádku
• standardně aktivní režim
• datové spojení navazuje server (z portu 20 na klientův port zadaný příkazem PORT)
• volitelně pasivní režim
• příkaz PASV
• datové spojení navazuje klient
• možnost průchodu přes firewally s jednosměrně dovoleným navazováním spojením

Trivial FTP (TFTP)

• RFC 1350
• jednoduchá implementace přenosu souborů
• nad UDP
• stop and wait protokol
• první paket s povelem pro zaslání/uložení souboru,
• číslování a potvrzování paketů
• bez autentizace
• často použití pro upload software a konfigurace síťových prvků nebo zavedení bootovací image stanice

Elektronická pošta

Základní pojmy:
User agent (UA), Message Transfer Agent (MTA), mailbox

Struktura a návaznost jednotlivách protokolů: SMTP, POP3, IMAP

• protokoly orientované textově, neprovádí se šifrování,
  
• u SMTP bez autentizace, u POP a IMAP autentizace zpravidla cleartextovým heslem
• možnost zabalení do SSL (POP3S, IMAPS)

Struktura zprávy

obálka

• identifikace odesílatele a příjemce
• definováno v RFC 821

hlavička

• definována v RFC 822 jako seznam dvojic "jméno: hodnota" na zvláštních řádcích
• od těla zprávy oddělena prázdným řádkem
• mezilehlé poštovní servery (MTA) mohou hlavičku modifikovat
  

tělo zprávy

• podle RFC 822 v NVT ASCII 7-bit, bez struktury
• délka řádku obvykle max 1kB, celková délka zprávy 64kB (dnes obvykle rozšířeno)
• dnes lze použít MIME (binární obsah různých typů médií, multipart zprávy) - informace o něm v hlavičce
  

Přeposílání zpráv mezi MTA - relaying

• SW poštovního serveru (sendmail,postfix, ...)
  
• relay host (poštovní brána)
• brány do sítí s jinými protokoly

Simple Mail Transfer Protocol (SMTP)

• RFC 821
• šíření zpráv od poštovního klienta k poštovnímu serveru nebo mezi poštovními servery
• používá TCP, port 25
• na jednom spojení může následovat mnoho zpráv (i v obou směrech-příkaz TURN)
  
• příkazy orientovány textově
• HELO   - identifikace "klienského" MTA (spíše formální)
  
• MAIL FROM: - identifikace odesílatele
• RCPT TO: - identifikace příjemce
• DATA - zahájení přenosu samotné zprávy (hlavička + tělo)
• . - tečka jako první znak na samostatném řádku ukončí zprávu
• VRFY - ověření existence mailing listu
• EXPN - rozvinutí mailing listu do seznamu účastníků (kvůli bezpečnosti někdy zakázáno)
• TURN - výměna rolí klient-server mezi MTA (možnost předání zpráv ve druhém směru, jsou-li nějaké)
• QUIT  - ukončení relace a spojení

Multimedia Mail Extension (MIME)

• RFC 1521
• možnost strukturovat tělo zprávy
• možnost definice interpretace (multimediálních) dat (typ/podtyp, např. text/html)
  
• definuje způsob kódování binárních dat
• přidává další pole hlavičky informující příjemce o struktuře těla zprávy:

Post Office Protocol v. 3 (POP3)

• RFC 1939
• protokol pro vybírání obsahu poštovních schránek
• architektura klient-server
• nad TCP, port 110
• textově orientované příkazy:
• USER PASS - zaslání autentizačních údajů
  
• APOP - autentikace heslem kódovaným MD5
• LIST - výpis seznamu uložených zpráv
  
• RETR - výpis zadané zprávy (do stejného TCP spojení)
• DELE - označení zprávy jako smazané
• RSET - zruší označení zpráv pro smazání
• QUIT - smazání označených zpráv, ukončí relaci a spojení
  
• UIDL - na základě pořadového čísla zprávy server vrátí jednoznačný identifikátor této zprávy (přetrvává mezi relacemi)
  
• TOP - výpis prvních N řádků zadané zprávy

Internet Message Access Protocol IMAP

• RFC 2060
• dokonalejší obdoba POP3
• architektura klient-server, TCP spojení
• předpokládá uchovávání zpráv na serveru (podpora "složek")
• vhodné zejména pro mobilní klienty
• vylepšené autentizační mechanismy
• cílem omezení dat přenášených na klienta
• možnost selektivního načítání zpráv a jejich částí
• možnost vyhledávání ve zprávách přímo na serveru

World Wide Web

Uniform Resource Locator (URL)

Hypertext Transfer Protocol (HTTP)

• model klient-server, požadavek-odpověď
• TCP, port 80
  
• návaznost na adresy URL
• využívá MIME (data se obalují hlavičkou MIME)
  
=> rozšiřitelný o formáty různých médií
• na rozdíl od MIME předpokládá, že spojení je binární
  
• podpora pro autorizaci přístupu
• podpora pro relokaci stránek

Formát zpráv

příkaz				odpověď-stav
hlavička			hlavička
 PRAZDNY_RADEK                    PRAZDNY_RADEK  
(data-obsah formulare)		data

Příkazy (metody)

Pole hlavičky

HTTP 1.0 (RFC 1945)

• spojení iniciuje klient, ukončuje server po odeslání odpovědi
• sestává-li stránka z více dokumentů, každý se získává zvlášť po zvláštním TCP spojení

HTTP 1.1 (RFC 2068)

• klient může požádat o podržení TCP spojení po vyřízení požadavku serverem
  (=není třeba zřizovat TCP spojení zvlášť pro každý požadavek)
• podpora "virtual hosts" - více logických serverů se stejnou IP adresou
• v příkazu GET musí být uvedeno celé URL, včetně jména (virtuálního) WWW serveru
• podpora komprese dat
• možnost přenosu části dokumentu (při výpadku spojení a novém načítání dokumentu)
• prostor pro "download akcelerátory" při omezování propustnosti jednotlivých TCP spojení ISP :-)
  

HTTPS

• "secure" HTTP
• HTTP over SSL (Secure Sockets Layer, dohoda na symetrickém klíči pomocí asymetrického šifrování a Diffie-Hellmanova algoritmu)

Cookies

• podpora pro stavové transakce
• RFC 2109
• pole hlavičky Cookie, Set-Cookie

Struktura (obsah) cokie

• jméno, hodnota,
• server, path (=kdy zasílat)
• flag secure (=použít výhradně přes HTTPS)
• comment
• max-age
• verze specifikace cookie

Protokoly pro podporu automatické konfigurace

Bootstrap Protocol BOOTP

• konfigurace parametrů protokolu TCP/IP stanice na základě MAC adresy
• BOOTP server udržuje databázi mapování
• BOOTP klienti požadují přidělení parametrů pro komunikaci
• poskytuje IP adresu, masku podsítě, default gateway, boot TFTP server, boot image
  
• šíří se v UDP broadcastech (lze zajistit průchod přes směrovače - převod na unicast)
  

Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)

• dočasné přiřazování adres klientům (na žádost) z poolu volných adres
  
• pronájem adresy je třeba periodicky obnovovat
• lze přidělovat i vždy stejné parametry podle MAC adresy
• je možné přidělit adresu natrvalo (kompatibilita s BOOTP)
  
• žádost UDP broadcastem, mimo segment je třeba přeposílat routerem
• oproti BOOTP umí přidělit více parametrů
• rozšiřitelné na obecně jakýkoli předávaný parametr
  

Zprávy DHCP

Relaying DHCP požadavků