LE 6 Anwendungsschicht Flashcards
Nach welchen Kriterien kann man Anwendungen bezogen auf deren Anforderungen an das Netz
unterscheiden?
→ danach welche Anforderungen sie an das Netz stellen
→ wie gut die Anwendungen mit Übertragungsfehlern und Verzögerungen bei der Übertragung zurechtkommen
Wie unterscheiden sich die Begriffe URI, URL und URN?
→ Ein „Uniform Resource Identifier“ (URI) besteht aus einer Zeichenkette und identifiziert eine abstrakte oder physikalische Ressource. URI ist ein Obergriff, der weiter als „Locator“ oder Name klassifiziert werden kann.
- Absolute URIs haben folgenden allgemeinen Aufbau: :
- z.B Schema für HTTP-Dienste: http://www.oncampus.de/oncampus-gmbh.html
- Relative URI z.B ./bilder/bild1.jpg
→ Ein „Uniform Resource Locator“ (URL) ist eine Untermenge eines URI und wird benutzt, wenn eine Ressource über ihren Zugriffsmechanismus, d.h. über ihren Ort („Location“) im Netzwerk angesprochen wird.
→ Ein „Uniform Resource Name” (URN) gibt einen Namen an, der global eindeutig und persistent ist, d.h. auch bestehen bleibt, wenn die Ressource nicht mehr besteht oder nicht mehr erreichbar ist.
Welche grundsätzlichen Eigenschaften hat HTTP? Welche Varianten kann man unterscheiden?
→ zustandsloses Anfrage-/Antwort-Protokoll
→ jede neue Anfrage/Antwort ist unabhängig von den vorherigen
→ Zustände mittels Austausch von Cookies zwischen Server und Client behandeln
→ Non-persistent HTTP:
- zunächst eine TCP-Verbindung öffnen, um die Webseite aufzurufen
- HTML Datei wird erhalten
- Nach dem Herunterladen des HTML-Codes wird die TCP-Verbindung geschlossen
- Anschließend werden sequentiell TCP-Verbindungen geöffnet und geschlossen, um die Objekte abzurufen
- pro TCP-Verbindung nur ein Objekt
- ungünstig, weil viele TCP-Segmente für die wiederholten Verbindungsauf- und abbauten benötigt werden und Bitrate der TCP Verbindungen bleibt in der kurzen Zeit nur sehr niedrig
→ Multiple Simultaneous Connections: HTTP
- Verbesserung: Abfragen von Objekten parallel durchzuführen
- TCP-Verbindungen (z.B. sechs oder acht) parallel öffnen, wobei in jeder TCP-Verbindung ein Objekt abgerufen wird
- TCP Anzahl bleibt gleich
- Wartezeiten für den Aufbau weiterer Verbindungen können genutzt werden können
- mit mehreren gleichzeitig bestehenden TCP-Verbindungen kann ein höherer Anteil an der gesamten Bitrate erhalten werden
→ Persistent HTTP (Keep-Alive):
- der ganze Abruf der Webseite über eine einzige TCP-Verbindung
- mit weniger TCP-Verbindungen, werden weniger Ressourcen wie CPU-Zeit und Buffer in Hosts, Routern und Proxys benötigt, da der häufige TCP-Verbindungsaufbau und -abbau wegfällt
- Leitungskapazitäten können besser genutzt werden, da die TCP-„Slow-Start“-Phase seltener vorkommt und bessere Anassung bei länger dauernden Verbindungen
- Überlastsituationen werden reduziert, da weniger Pakete gesendet werden
- noch effizienter, wenn man innerhalb der TCP-Verbindung mehrere Anfragen nach Objekten parallel durchführt (Request Pipelining) Kombination von persistenten Verbindungen mit den Multiple Simultaneous Connections (Effizienzverbesserung gering, wenn die Anfragen auf Serverseite sequentiell bearbeitet werden)
- bösartige Clients beachten
Was versteht man im Zusammenhang mit E-Mail unter MIME?
→ SMTP Definition beschreibt, dass Mails ausschließlich Zeichen aus dem 7-Bit US-ASCII-Code benutzt werden
→ mit MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions) wird die Definition erweitert, um zu erlauben:
- dass textuelle Nachrichten andere Codes als US-ASCII benutzen können,
- dass verschiedene Formate für nicht-textuelle Nachrichten benutzt werden können (Bilder, Audio, …),
- dass Nachrichten aus mehreren Teilen bestehen
- dass auch für Header andere Zeichen benutzt werden können als die, die im US-ASCII Code definiert sind.
Wie ist das DNS aufgebaut?
→ eine weltweit verteilte Datenbasis, die es erlaubt, Hostnamen den zugehörigen IP-Adressen zuzuordnen und umgekehrt
→ unmöglich, auf jedem Host alle aktuellen Zuordnungen abzulegen
→ System entwickelt, das verschiedene Zuordnungsbereiche (Zonen) unterstützt
→ Zonen werden einer Firma, einer Hochschule (z.B. „th-luebeck.de“) oder Organisation zugeteilt
→ pflegt die aktuellen Zuordnungstabellen unabhängig von irgendwelchen anderen Organisationen
→ DNS-Nachrichten können mit UDP oder TCP übertragen werden
→ UDP üblicherweise für reguläre, kurze DNS-Anfragen
→ TCP Übertragung von Zonen zwischen zwei DNS Servern aus Zuverlässigkeitsgründen
Erklären Sie die Funktionsweise von HTTP. Welches Transportprotokoll wird verwendet? Welche Bedeutung haben Cookies?
→ zustandsloses Anfrage-/Antwort-Protokoll dient zum Abruf von Webseiten
→ arbeitet mit Request und Response Meldungen
→ jede neue Anfrage/Antwort ist unabhängig von den vorherigen
→ Transportprotokoll: TCP um Datenverluste zu verhindern
→ Cookies heben das zustandslose Prinzip von HTTP auf
→ werden beim Nutzer gespeichert und bei Anfragen mit übertragen, sodass der Nutzer wiedererkannt werden kann
Welche neuen Eigenschaften hat HTTP/2?
→ rückwärtskompatibel mit den vorherigen Versionen
→ es besteht nur eine TCP-Verbindung. Innerhalb der TCP-Verbindung existieren verschiedene Streams zur Parallelisierung der Datenübertragung
→ Die einzelne Dateneinheit, die zur Übertragung genutzt wird, wird Frame genannt
→ ein Frame kann Daten von mehreren Streams enthalten, so dass kleine Dateneinheiten vermieden werden
→ Priorisierung der Inhalte von Webseiten durchführbar
→ Die höchste Priorität erhalten die HTML-Seiten. Danach folgen die CSS-Dateien und dann die JavaScript- Dateien. Die geringste Priorität haben Bilder.
→ möglich, dass der Server Seiten oder Objekte liefert, die gar nicht vom Client angefragt werden
→ sinnvoll, wenn auf der Serverseite Erfahrungen vorliegen, welche Anfragen von Clients typischerweise in welcher Reihenfolge gestellt werden
→ Komprimierungsverfahren namens HPACK für den Header festgelegt
Erklären Sie die grundsätzliche Funktionsweise der Protokolle POP3, IMAP und SMTP. Für welche Kommunikationsbeziehungen werden diese eingesetzt?
→ Alle E-Mail-Protokolle basieren auf TCP, um von dessen Zuverlässigkeit zu profitieren
→ Kommunikation vom Absender der Mail zum Mail Server, sowie zwischen den verschiedenen Mail Servern wird mit SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) durchgeführt
→ Mit SMTP werden Mail-Objekte transportiert
→ Ein Mail-Objekt besteht aus einem Umschlag (engl. Envelope) und dem Inhalt
→ Auslesen von E-Mails mit IMAP4 (Internet Message Access Protocol - Version 4) oder mittels WWW Browser (sog. Web-Mail)
- E-Mails bleiben in der Mailbox beim Service Provider liegen und werden dort verwaltet
- bei der Webmail wird außerdem HTTP zur Übertragung verwendet, damit braucht man nur einen Browser und keinen speziellen Client
- durch die Mail-Verwaltung auf dem Server werden Inkonsistenzen bei Zugriffen über verschiedene Clients vermieden
- Nutzer ist permanent online und verfügt über eine Datenrate
→ POP3 (Post Office Protocol - Version 3) wird nur noch selten genutzt
- E-Mails werden zum Offline-Lesen heruntergeladen
→ Kommunikation bei Absenden u. zw. Mailservern per SMTP
→ Auslesen von Emails IMAP
→ Herunterladen von Emails POP3
Warum wurde die Erweiterung MIME eingeführt? Welche Bedeutung haben Kodierungen wie Base64 in diesem Zusammenhang?
→ MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions) um zu erlauben:
- dass textuelle Nachrichten andere Codes als US-ASCII benutzen können,
- dass verschiedene Formate für nicht-textuelle Nachrichten benutzt werden können (Bilder, Audio, …),
- dass Nachrichten aus mehreren Teilen bestehen
- dass auch für Header andere Zeichen benutzt werden können als die, die im US-ASCII Code definiert sind.
→ Bedeutung Base64:
- Wenn Zeichen übertragen werden sollen, bei denen das 8. Bit ungleich 0 sein kann (z.B. Umlaute oder Programm-Dateien), müssen die entsprechenden Zeichen in den 7-Bit US-ASCII-Code umgesetzt werden
Wie funktioniert das DNS? Welche Bedeutung haben die Begriffe „Zone“, „Top Level Domain“, „Root Name Server“ und „Resource Record“.
→ Das DNS (Domain Name System) dient dazu, symbolische Domain-Namen (wie z.B. www.th-luebeck.de) in IP-Adressen zu übersetzen. Es ist hierarchisch organisiert, mit sog. „Root Name Servern“ an der Spitze der Hierarchie
→ Root Server:
- haben Einträge über die Name Server, die „Top Level Domains“ verwalten
- Jeder der Root Server kennt die IP-Adressen der DNS Server, die für die verschiedenen Top-Level-Domains (TLD) zuständig sind
→ TLD:
- in 3 Kategorien aufgeteilt:
- Länder-Code Domänen: de, uk…
- Generische Domänen: com, info…
- infrastruktur Domäne: arpa“ (Address Routing Parameter Area) wird nur für Infrastruktur-Aufgaben benutzt
→ Domain:
- Hostnamen bestehen aus mehreren Domänen und dem tatsächlichen Namen eines Hosts
- www.informatik.fh-luebeck.de
Top-Level-Domain (TLD) „de“ für Deutschland
Sub-Domain „fh-luebeck“
Sub-Domain „informatik“
Hostnamen „www“
→ Zone:
- n zusammenhängenden Namensraum, der gemeinsam verwaltet wird
- Verwaltung der Namenseinträge von www.beispiel.de und www.vertrieb.beispiel.de wird gemeinsam durchgeführt
- Verantwortung für einzelne Zonen obliegt den Organisationen
- betreiben spezielle DNS-Server (2 Stk, um die Verfügbarkeit sicher zu stellen)
→ Resource Record:
- Ein DNS Server benutzt mehrere Dateien, in denen seine Datenbasis definiert ist. Die Einträge in den Dateien heißen Resource Records (RR).
Was versteht man unter dem Begriff „Jitter“?
→ Verzögerungsschwankung
Bei welchen Anwendungen ist keine 100% Zuverlässigkeit bei der Datenübertragung notwendig?
→ Live Streaming
→ Telefonie
