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Wichtige Protokolle der Anwendungsschicht: DNS-, FTP-, SMTP- und MIME-Protokolle

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Ein detaillierter Blick auf die DNS-, FTP-, SMTP- und MIME-Anwendungsschichtprotokolle der TCP / IP Protocol Suite:

In diesem Ausführliche Networking-Schulungsreihe haben wir das erkundet Unterschiede zwischen IPv4- und IPv6-Adressierung in unserem vorherigen Tutorial. Die Anwendungsschicht ist die oberste Schicht der TCP / IP-Protokollsuite.

In diesem Tutorial werden wir die verschiedenen Protokolle, die auf dieser Ebene funktionieren, im Detail untersuchen.

Als Software-Tester ist es wichtig, die verschiedenen Funktionen der einzelnen Protokolle der Anwendungsschicht zu verstehen, da die Tester auf dieser Schicht arbeiten und diese für ihre tägliche Arbeit benötigen.

Jedes Protokoll hat seine eigene Rolle und Bedeutung. Einige der am häufigsten verwendeten Protokolle, die wir hier diskutieren werden, umfassen DNS, FTP, HTTP, MIME, SMTP, LDP und DHCP.

Anwendungsschichtprotokolle Teil1

Wir werden diese Protokolle in zwei Teile teilen. Dieses Tutorial ist Teil 1 und hier werden die Protokolle DNS, FTP, SMTP und MIME erläutert.

Was du lernen wirst:

DNS (Domain Name Server)

Wenn ein Benutzer vom PC, Laptop oder Tablet das Internet nutzt und versucht, sich auf einer Website anzumelden, verwendet der Benutzer mit Sicherheit DNS. Daher ist es sehr wichtig, die Arbeit an einem Domain Name Server zu verstehen.

PCs, Laptops oder Tablets verstehen die Sprache einer Webadresse nicht. Dies bedeutet, dass der Domainname wie Google.com sie verständlich macht, für welche Website wir suchen. Somit kam DNS in die Rolle und stellt dem Host die zugeordnete IP-Adresse in Bezug auf den Domainnamen der Website zur Verfügung.

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DNS-Kommunikation

Wie in der obigen Abbildung gezeigt, ist es Teil der Arbeit, wenn wir eine Webseite von unserem PC im Internet anfordern, wie PC1 www.softwaretestinghelp.com anfordert, die Domainnamenabfrage zu lösen und im Gegenzug die entsprechende IP-Adresse anzugeben des DNS-Servers.

Der DNS-Server speichert die Datenbank aller relevanten IP-Adressen, die ihren jeweiligen Domänennamen zugeordnet sind.

Weiterführende Literatur = >> So leeren Sie den DNS-Cache

Die DNS-Abfrage zum Anfordern der IP-Adresse in Bezug auf den Domänennamen geht von PC1 an den DNS-Server 1. Der Server prüft in sich selbst, ob er die IP-Adresse für die Abfrage hat, und gibt eine DNS-Antwort mit der Auflösung zurück.

Andernfalls wird es an einen anderen DNS-Server 2 weitergeleitet, der Informationen anfordert. Dieses Mal erhält es die Auflösung vom DNS 2 und wird mit der IP-Adresse, d. H. 10.150.120.2, die dem Domänennamen als Antwort entspricht, zugeordnet und an PC1 zurückgesendet.

Der PC1 hat jetzt die Ziel-IP-Adresse und kann gemäß dem Routing weiter mit der bekannten IP-Adresse kommunizieren.

Nun stellt sich die Frage, wie der PC erfährt, mit welchem ​​DNS die IP-Adresse abgerufen werden soll.

Die Antwort darauf ist, wenn wir unser System mit dem ISP verbinden, die Netzwerkgeräte wie ein Router oder Switch, der die Routing-Informationen und andere Konfigurationen zuweist, sowie senden, mit welchem ​​oder wie vielen DNS-Servern der PC eine Verbindung herstellen soll, um die Adressübersetzung zu erhalten.

Empfohlene Lektüre = >> Top Blockchain DNS Software

FTP (File Transfer Protocol)

Es ist eines der weit verbreiteten Protokolle der Anwendungsschicht der TCP / IP-Protokollsuite. FTP wird grundsätzlich verwendet, um Daten zwischen zwei Hostgeräten über das Internet oder Intranet sicher auszutauschen.

Es wird als eine der sichersten Modi für die gemeinsame Nutzung von Dateien zwischen Systemen bezeichnet und wird daher von großen Branchen, Universitäten und Büros eingesetzt.

Es funktioniert im Client-Server-Modell und daher benötigt der Benutzer ein FTP-Client-Programm, um FTP auf seinem System auszuführen. Die gängigen Arten von FTP-Client-Programmen sind Filezilla und Dreamweaver usw.

Die Datenübertragung erfolgt jeweils nur in eine Richtung. Das FTP-Protokoll erfüllt neben der Dateiübertragung viele Aufgaben wie das Erstellen und Löschen von Datendateien, das Auflisten, Umbenennen usw.

Das FTP-Modell

In diesem Modell verhält sich ein Host als Client und ein anderer Host als Server. Derjenige, der Dateifreigabe oder Daten anfordert, ist der Client-Host und derjenige, der als Antwort die Anforderung abschließt, ist der Server-Host.

Zunächst wird die FTP-Verbindung zwischen Client und Server hergestellt und anschließend der Datenaustausch durchgeführt. Zwei Kanäle kommen in das Bild der FTP-Verbindung, d. H. Steuerkanal und Datenkanal.

Der Steuerkanal stellt die Verbindung zwischen Client und Server her und bleibt für die gesamte Sitzung geöffnet. Die Steuerkanal-Portnummer ist 21 in TCP / IP. Während der Datenkanal geöffnet wird, wenn der Client eine Dateifreigabe anfordert und nach Abschluss der Anforderung durch den Server geschlossen wird.

Das FTP-Modell

Bei der Verwaltung der Kommunikation zwischen Client und Server werden zwei Prozesse verwendet, die den Datenübertragungsprozess (DTP) und den Protokollinterpreter (PI) benennen. Das DTP stellt die Verbindung für den Datenkanal her und verwaltet sie, während PI das DTP durch Anwenden von Befehlen verwaltet, die vom Steuerkanal gegeben werden.

Der Server-Host-End-PI ist für die Analyse der vom Client-Host-Ende über den Steuerkanal, den Verbindungsaufbau und beim Ausführen des DTP empfangenen Befehle verantwortlich. Der Client-PI ist dafür verantwortlich, die FTP-Befehle weiterzuleiten, die Antwort vom Server zu empfangen und die Verbindung zum FTP-Server herzustellen.

Nach dem Herstellen einer Verbindung zwischen dem FTP-Client und dem FTP-Server baut der Client die Verbindung auf und sendet die FTP-Befehle an den Server. Der Server analysiert sie und schließt als Antwort die Anforderung ab.

Jetzt sendet der Server-End-PI die Portdetails, über die die Dateien an das Client-DTP weitergeleitet werden. Das Client-DTP wartet dann darauf, dass die Daten vom Server am festgelegten Port ankommen.

Die FTP-Antwort

Um eine sichere und zuverlässige Dateiübertragung zwischen Client und Server zu gewährleisten, ist es wichtig, dass Server und Client synchron miteinander bleiben.

Somit wird für jeden vom Client ausgeführten Befehl ein Benutzer durch die Antwort bestätigt und die Aktion wird vom Serverhost der Reihe nach ausgeführt. Die Antwort besteht aus einem dreistelligen Code plus einem Text (eine Zeichenfolge ist durch ein Leerzeichen von der Ziffer getrennt), der die Verarbeitung der Befehle kennzeichnet.

Arten der Verbindung

Der FTP-Server ist über den Steuerport 21 mit dem FTP-Client verbunden. Danach entscheidet der Client, welche Art von Verbindung er mit dem FTP-Server herstellt, d. H. Ob es sich um eine aktive oder passive Verbindung handelt.

(i) Aktive Verbindung: Wenn eine aktive Verbindung hergestellt wird, wird die Datenverbindung vom Serverende über Port 20 oder in einen größeren Bereich zum Clientende hin geöffnet. Dann findet der gesamte Datenfluss auf dieser Verbindung statt.

(ii) Passive Verbindung : Wenn die passive Verbindung hergestellt ist, fordert der Client vom Server eine passive Verbindung an und weist einen Port zu, der größer als 10.000 ist. Der Server bindet sich an diesen Port und kehrt damit zum Client zurück.

Der Client öffnet dann eine neue Datenverbindung für eine bestimmte Sitzung an diesem neu begrenzten Port. Bei einer passiven Verbindung wird jedes Mal ein neuer Port zugewiesen, wenn eine neue Datenverbindungsanforderung vom Client-Ende ausgelöst wird. Der neueste Trend im Netzwerksystem arbeitet hauptsächlich im passiven Modus.

Beispiel: Nehmen wir das Beispiel einer Software-Organisation, in der Hunderte von Leistungs- und täglichen Aktivitätsberichten von den Mitarbeitern erstellt werden und diese mit ihrem vertikalen Leiter, CEO oder Senioren am Remote-Ende geteilt werden müssen.

Eine Möglichkeit, die täglichen Berichte und den Tracker zu teilen, besteht darin, eine E-Mail an alle zu senden. Es dauert jedoch viel Zeit und wenn die Größe des Anhangs in einer E-Mail groß ist, dauert das Herunterladen viel Zeit und die Mailbox wird aufgrund übergroßer E-Mails häufig voll.

Die andere Möglichkeit besteht darin, dass die Datenersteller die Berichte und Tracker auf dem FTP-Server ablegen und den Pfad für jedes Unternehmen freigeben. In diesem Fall verhält sich der Endbenutzer als Client-Host und kann vom Server aus auf die Dateien seiner Zeit zugreifen, indem er sich einfach beim Server anmeldet.

Der Server kann durch Eingabe eines Passworts sicher gemacht werden. Nur die Bedenken haben den Benutzernamen und das Passwort, um darauf zuzugreifen. Der hier verwendete Port ist 21. Gemäß den den Clients gewährten Rechten können sie auch eine Kopie erstellen, die Dateien auf dem Server und vom Server ändern und löschen.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)

SMTP ist die Standardisierung für die Übertragung elektronischer Mails im Internet.

Es wird vom E-Mail-Server zum Senden und Empfangen von Nachrichten verwendet, aber die hostbasierte Clientanwendung verwendet es nur zum Senden von Nachrichten an den Mailserver. Für Empfangszwecke verwenden sie POP3 oder IMAP.

Es handelt sich um ein TCP / IP-Anwendungsschichtprotokoll, und der von den Mailservern verwendete TCP-Port ist 25, während die Mail-Clients den Port 587 oder 465 für die Kommunikation verwenden.

Das Outlook-Mail-System des Microsoft-Systems, Google Mail und Yahoo Mail, stellt SMTP zum Senden und Abrufen von E-Mails aus der Außenwelt bereit, während für den internen Mail-Austausch zwischen den jeweiligen Systemen eigene Protokolle verwendet werden.

Mail-Verarbeitungsszenario

Der Client, der die als Mail User Agent (MUA) bezeichneten E-Mail-Dienste verwendet, hinterlegt E-Mails an den Mailserver, Mail Submission Agent (MSA) verwendet SMTP an Port 587. Der MSA leitet die E-Mails an seinen Mail Transfer Agent (MTA) weiter, der in wiederum übernimmt die Verarbeitung auf dem PC oder Laptop Host-Gerät.

# 1) Manchmal kann die E-Mail zum Senden an den Empfängerhost über viele Zwischencomputer-Hostgeräte übertragen werden. Daher verwendet jedes Gerät SMTP, um Nachrichten auf dem nächsten Hostgerät weiterzuleiten, bis es das Ziel erreicht.

#zwei) Der MTA stellt das DNS bereit, um den Mail-Exchanger-Eintrag (MX) zu ermitteln, der die Details zur Domäne des Empfängers enthält. (Bedeutet den Teil der Mailadresse nach @ Zum Beispiel Google Mail oder Yahoo Mail usw.).

Auf der Grundlage von Informationen aus dem MX-Datensatz über den Zielhost ermittelt der MTA den Exchange-Server und stellt eine Verbindung zu ihm als SMTP-Client für die Nachrichtenübermittlung her.

#3) Der Nachrichtentransport kann durch einen einzelnen Sprung oder eine Reihe von Zwischensprüngen erfolgen, um das endgültige Ziel zu erreichen. Sobald das endgültige Ziel erreicht ist, übergibt der MTA die Nachricht zur endgültigen Zustellung an MDA (Message Delivery Agent). Der MDA speichert Nachrichten im entsprechenden Postfachformat.

# 4) Nach der Zustellung der E-Mail an den lokalen Mailserver wird die E-Mail gespeichert, damit sie von authentifizierten Endbenutzern, d. H. MUAs, abgerufen werden kann. Die E-Mail-Clients verwenden das IMAP- oder POP-Protokoll, um auf die E-Mails zuzugreifen und die E-Mails im gewünschten Format zu empfangen. Microsoft Outlook, Lotus Notes usw., die für das SMTP-Format ausgelegt sind, werden verwendet.

# 5) Das SMTP befasst sich nur mit dem Transport der E-Mail und nicht mit deren Inhalt. Es ist ein verbindungsorientiertes Protokoll und die Protokollnachrichten sind textbasiert.

Eine bestimmte SMTP-Sitzung enthält Befehle, die von einem SMTP-Client initiiert wurden, und die entsprechende Antwort vom SMTP-Server. Am sendenden Ende führt der initiierende Agent die Aktionen aus, während am empfangenden Ende die empfangenden Agenten und der Empfänger die Aufgaben ausführen.

Die Rolle von SMTP in Outlook wird anhand der folgenden Screenshots gezeigt, und es wird auch beschrieben, welche der SMTP-Konfigurationen für das Senden von E-Mails vorgenommen werden.

Screenshot 1 : In der folgenden Abbildung sind die Standardeinstellungen der Mailbox festgelegt und SMTP zum Senden von E-Mails ausgewählt.

SMTP-Capture-1

Screenshot 2: In der folgenden Abbildung werden nach den E-Mail-Einstellungen die Internet-E-Mail-Einstellungen vorgenommen, in denen die Adresse des Postausgangsservers festgelegt ist und der von Outlook ausgewählte Standardserver SMTP ist. Daher wird gemäß der von uns verwendeten Webadresse des Webservers die Serveradresse als webmail.nutek.in festgelegt.

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Danach gehen wir zum Registerkarte 'Weitere Einstellungen' , in dem auf der Ausgangsserver Möglichkeit, Wir markieren diese als SMTP-Authentifizierung, die für den ausgehenden Server erforderlich ist, und markieren dieselben Einstellungen für den eingehenden Server. Es ist nicht notwendig, die gleichen Einstellungen auch für den eingehenden Server zu wählen, aber hier verwenden wir für beide den gleichen Server.

SMTP-Capture-2

Screenshot 3: Wechseln wir nun zur Registerkarte 'Erweiterte Einstellungen' der Option 'Weitere Einstellungen'. Hier wird der eingehende und ausgehende Server-Port wie bereits erwähnt als 995 und 465 definiert und die verschlüsselte Verbindung mit einem Häkchen versehen, um eine sichere Kommunikation zu gewährleisten.

Über die obigen Konfigurationseinstellungen des Postfachs in Outlook können wir E-Mails über Internetverbindungen mithilfe von SMTP senden und empfangen.

SMTP-Capture-3

MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions)

Es handelt sich im Grunde genommen um eine Erweiterung des anfänglichen E-Mail-Protokolls, das als SMTP bezeichnet wird, und ermöglicht es den Benutzern, das Protokoll zum Freigeben verschiedener Arten von Datendateien im Internet wie Audio, Video, Bilder und verschiedener Programmdateien zusammen mit ASCII-Text zu verwenden im Original.

Funktionen von MIME

  • In einer einzigen Nachricht können problemlos mehrere Anhänge gesendet werden.
  • Die Länge der Nachricht ist nicht begrenzt.
  • Neben ASCII-Codes können auch andere Datendateien über diesen freigegeben werden.
  • In der Nachricht können verschiedene Arten von Layouts, Schriftstilen, Farben und Größen verwendet werden.
  • MIME verwendet das spezielle Header-Format, um die Art des Formats zu veranschaulichen, das der Mail-Body verwendet. Daher wird es für den E-Mail-Client einfach, es im richtigen Format zu verstehen.
  • Obwohl MIME für die Unterstützung von SMTP ausgelegt ist, hat der in MIME definierte Inhaltstyp neben der E-Mail in den Kommunikationsprotokollen eine Bedeutung.

Die Webserver fügen den MIME-Header am Startpunkt der Verbreitung von Webdaten hinzu. Die Web-Clients verwenden daher diesen Inhaltstyp-Header, um die geeignete Viewer-Anwendung für ihren Dienst zu finalisieren, wie im Header angegeben.

MIME-Header

(i) MIME-Version: Das Vorhandensein dieses Headers gibt an, dass die Nachricht MIME-formatiert ist. Die zuletzt verwendete Version ist 1.0, daher wird sie als angezeigt MIME-Version: 1.0.

(ii) Inhaltstyp: Es gibt den Typ und den Subtyp der Nachrichtendaten an. Der Standard-Header-Wert wird als angezeigt Inhaltstyp: Text / Klartext. Der obige Typ und Untertyp bedeuten, dass die Nachricht einfachen Text enthält.

Zum Beispiel Die Details für Bild, Audio und Video entsprechen Bild / GIF, Audio / MP3 und Video / MP4.

(iii) Inhaltsübertragungscodierung: Es gibt die Art der Codierung an, die im Nachrichtentext bereitgestellt wird. Die verschiedenen verwendeten Codierungstechniken sind 7-Bit, 8-Bit, Binär, Base-64 für Binärdateien mit Anhängen und in Anführungszeichen druckbar.

(iv) Inhaltsdisposition: Es gibt den Präsentationsstil und den Dateinamen an, die der Nachricht zugeordnet sind.

Es gibt zwei Arten von Präsentationsstilen: erstens wird der Präsentationsstil inline angezeigt, wenn die E-Mail angezeigt wird, und zweitens wird der Anhangstyp angezeigt, in dem er erst angezeigt wird, wenn eine bestimmte Aktion zum Öffnen ausgeführt wird.

Das MIME wird im HTTP-Protokoll verwendet, um zwischen den verwendeten Webdokumenttypen zu unterscheiden. Während der Kommunikationssitzung zwischen dem Webserver und einem Browser sendet der Webserver zunächst den MIME-Inhaltstyp.

Zum Beispiel , Inhaltsdisposition: Anhang Zum Browser erfährt der Browser also, wie er den Inhalt anzeigen soll.

Mehrteilige Nachrichten und Untertypen

Es gibt verschiedene Arten von Untertypen, wie unten erwähnt:

  • Mehrteilig / gemischt: Es wird zum Senden mehrerer Elemente wie des Klartextes mit Anhang bereitgestellt.
  • Mehrteilig / alternativ: Es gibt die alternative Methode an, mit der der Inhalt der Nachricht in einer Form angezeigt wird, die vom Client des Benutzers verstanden werden kann. Im Allgemeinen wird es verwendet, um den Inhalt der Nachricht in einem Text- oder HTML-Format anzuzeigen. Bitte denken Sie daran, dass der Inhalt derselbe ist und nur das Format unterschiedlich ist.
  • Mehrteilig / signiert: Es wird bereitgestellt, um der Nachricht in der E-Mail eine digitale Signatur aufzuerlegen.
  • Mehrteilig / verwandt: Es gibt die zugehörigen Nachrichteninformationen der gesamten Nachricht an. Dies wird meistens verwendet, wenn eine Webseite verschiedene Bilder oder Videodateien enthält. Somit wird die gesamte Webseite als einzelne Nachricht gesendet und im späteren Teil werden die Bilder oder Videos abgerufen.
  • Multipart / Mixed-Replace: Es wird für das Streaming von Videos bereitgestellt, d. H. Einen Online-Film in Zusammenarbeit mit dem HTTP.

Es gibt auch viele andere Nachrichtentypen, aber hier werden nur einige wichtige erläutert.

Fazit

In diesem Lernprogramm wurden einige wichtige Protokolle der Anwendungsschicht der TCP / IP-Protokollsuite erläutert.

Weiterführende Literatur = >> Was ist SNMP?

Wir können daraus schließen, dass diese für unsere täglichen Aktivitäten im Bereich der Kommunikation über das Internet sehr nützlich sind. Diese wiederum haben eine große Bedeutung in der Branche der Informations- und Netzwerksysteme.

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