Figueiredo – 2011

Redes de ComputadoresAula 4

Aula passadaProtocolo em camadasAplicaçõesC/S x P2PWeb

Aula de hojeDNSSocketsProgramação com sockets

 

Figueiredo – 2011

DNS: Domain Name System

Pessoas: muitos idenftificadores:

CPF, passaporte, nomeMáquinas na Internet:

Endereço IP (32 bits) – usado para endereçar hosts“nome”, e.g., ww.yahoo.com – usado por nós

Prob: Como mapear entre endereço IP e nome?

Domain Name System:Banco de dados distribuído implementado em hierarquia de servidores de nome (name servers)Protocolo na camada de aplicação máquinas, roteadores, se comunicam para resolver os nomes (traduzir nome/IP)

Função central da Internet sendo implementada na camada de aplicaçãoComplexidade está nas extremidade da rede – princípio da Internet

Por que não centralizado?

 

Figueiredo – 2011

Root DNS Servers

com DNS servers br DNS servers edu DNS servers

poly.eduDNS servers

umass.eduDNS serversyahoo.com

DNS serversamazon.comDNS servers

ufrj.brDNS servers

Banco de Dados Distribuído e Hierárquico

cos.ufrj.brDNS servers

land.ufrj.brDNS servers

 

Figueiredo – 2011

DNS: Root name serverscontacted by local name server that can not resolve nameroot name server:

contacts authoritative name server if name mapping not knowngets mappingreturns mapping to local name server

13 root name servers worldwide

b USCISI Marina del Rey, CAl  ICANN Los Angeles, CA

e NASA Mt View, CAf  Internet Software C. Palo Alto, CA (and 36 other locations)

i Autonomica, Stockholm (plus     28 other locations)

k RIPE London (also 16 other locations)

m WIDE Tokyo (also Seoul, Paris, SF)

a Verisign, Dulles, VAc Cogent, Herndon, VA (also LA)d U Maryland College Park, MDg US DoD Vienna, VAh ARL Aberdeen, MDj  Verisign, ( 21 locations)

 

Figueiredo – 2011

TLD e Authoritative Servers

Top-level domain (TLD) servers: responsible for com, org, net, edu, etc, and all top-level country domains uk, fr, ca, jp, br.Network Solutions maintains servers for “com” TLDEducause for “edu” TLDNIC.br for “br” TLD

Authoritative DNS servers: organization’s DNS servers, providing authoritative hostname to IP mappings for organization’s servers (e.g., Web, mail).can be maintained by organization or service provider

 

Figueiredo – 2011

Local Name Server

does not strictly belong to hierarchyeach ISP (residential ISP, company, university) has one.

also called “default name server”when host makes DNS query, query is sent to its local DNS server

acts as proxy, forwards query into hierarchy

 

Figueiredo – 2011

requesting hostcis.poly.edu

gaia.cs.umass.edu

root DNS server

local DNS serverdns.poly.edu

1

23

4

5

6

authoritative DNS serverdns.cs.umass.edu

78

TLD DNS server

DNS name resolution example

Host at cis.poly.edu wants IP address for gaia.cs.umass.edu

iterated query:❒ contacted server

replies with name of server to contact

❒ “I don’t know this name, but ask this server”

 

Figueiredo – 2011

requesting hostcis.poly.edu

gaia.cs.umass.edu

root DNS server

local DNS serverdns.poly.edu

1

2

45

6

authoritative DNS serverdns.cs.umass.edu

7

8

TLD DNS server

3recursive query:❒ puts burden of name

resolution on contacted name server

❒ heavy load?

DNS name resolution example

 

Figueiredo – 2011

DNS: caching and updating records

once (any) name server learns mapping, it caches mapping

cache entries timeout (disappear) after some timeTLD servers typically cached in local name servers

Thus root name servers not often visitedupdate/notify mechanisms under design by IETF

RFC 2136

   

Figueiredo – 2011

Comunicação entre ProcessosComo processos se comunicam?

o que é um processo?

Como processos em máquinas distintas se comunicam?

Sockets, RPC

IPC: sinais, pipes, etc

   

Figueiredo – 2011

SocketsInterface entre aplicação e sistema operacional (system call)

Processo escreve/le dados do socket

similar a arquivo

Dados escritos de um lado do socket chegam ao outro lado

camada de transporte faz a entrega

processo

TCP withbuffers,variables

socket

processo

TCP withbuffers,variables

socket

Internet

Controlado pelodesenvolvedor

Controlado pelo SO

Aplicação escolhe serviço de transporte (TCP, UDP), seta alguns parâmetros (buffer, etc)

   

Figueiredo – 2011

Endereçando ProcessosComo endereçar um processo em outra máquina?

Processos precisam ter endereço único na rede!

Endereço IP identifica a máquina na Internet

é suficiente?

Não! Mais de um processo em execução na mesma máquina

Porta: identifica processo dentro da máquina

Ex. 146.164.34.2, porta 80 (servidor HTTP do PESC)

   

Figueiredo – 2011

Programação Socket com TCP

Processo cliente

Cria socket local

escolhe porta local

Especifica IP e porta do processo servidor

Estabelece conexão do socket

conexão TCP

Processo servidor

Cria socket local

escolhe porta

Aguarda conexão do cliente na porta

Ao receber conexão do cliente, cria novo socket para comunicação com cliente

Permite atender múltiplos clientes

   

Figueiredo – 2011

Endereçando Processoscom TCP

IP e porta identifica processo em uma máquina

Como identificar socket dentro do mesmo processo?

Utilizar IP/porta de origem!

4-tupla (origem e destino) identifica conexão TCP

processo

socket

IP: 146.164.35.46Porta: 2198

processo

socket

IP: 146.164.34.2Porta: 80

processo

socket

IP: 146.164.35.5Porta: 3121

socket

   

Figueiredo – 2011

Funcionamento

wait for incomingconnection requestconnectionSocket =welcomeSocket.accept()

create socket,port=80, forincoming request:welcomeSocket = 

ServerSocket() create socket,connect to 146.164.34.2, port=80clientSocket = 

Socket()

closeconnectionSocket (close)

Receive message fromclientSocket (read)

closeclientSocket

Processo Servidor (146.164.34.2, 80)

send message usingclientSocket (write)

receive message fromconnectionSocket (read)

write reply toconnectionSocket (write)

TCP connection setup

Processo Cliente

   

Figueiredo – 2011

TrabalhoAprender o uso de sockets

Aplicação cliente/servidor (bem simples)

a ser definido em breve

Comunicação entre processos usando sockets

TCP, sequencial ou com threads

Sua linguagem de programação preferida

mas tem que usar sockets!

Slide 1DNS: Domain Name SystemDistributed, Hierarchical DatabaseDNS: Root name serversTLD and Authoritative ServersLocal Name ServerDNS name resolution exampleSlide 8DNS: caching and updating recordsSlide 10Slide 11Slide 12Slide 13Slide 14Slide 15Slide 16