بروتوكولات طبقة التطبيق
| English | العربية |
|---|---|
| application layer/ˌæplɪˈkeɪʃn ˈleɪə/ | طبقة التطبيقات |
| peer-to-peer/pɪə tə pɪə/ | نظير إلى نظير |
| HTTP/ˌeɪtʃ tiː tiː ˈpiː/ | HTTP |
| HTTPS/ˌeɪtʃ tiː tiː piː ˈes/ | HTTPS |
| TLS/ˌtiː el ˈes/ | TLS |
| FTP/ˌef tiː ˈpiː/ | FTP |
| SMTP/ˌes em tiː ˈpiː/ | SMTP |
| POP3/pɒp ˈθriː/ | POP3 |
| IMAP/ˈaɪmæp/ | IMAP |
| BitTorrent/bɪt ˈtɒrənt/ | BitTorrent |
لماذا تبدو صندوق الوارد الخاص بك متماثلًا على كل جهاز
- افتح بريدك الإلكتروني على حاسوب محمول، ثم على هاتف. نفس الرسائل موجودة، والرسائل التي قرأتها محددة كمقروءة على كلا الجهازين.
- هذا ليس واضحًا. لمدة عشرين عامًا كان الأمر المعتاد أن يقوم برنامج البريد بـ تنزيل كل شيء وحذفه من الخادم، بحيث يكون الجهاز الذي جلب البريد أولًا هو الوحيد الذي يمتلكه.
- كلا السلوكين لا يزال مستخدمًا، واختيار أحدهما يعني الاختيار بين بروتوكولين يؤديان نفس الوظيفة بتصاممتين متضادتين.
- هذه الدروس تتعلق ببروتوكولات طبقة التطبيق التي يذكرها المنهج الدراسي: الويب، ونقل الملفات، وبروتوكولات البريد الثلاثة، والنظير للنظير.
الويب: HTTP وHTTPS
- HTTP هو الطريقة التي يستخدمها المتصفح لجلب صفحات الويب ومواردها من خادم. يعمل فوق TCP، عادةً على المنفذ 80.
- HTTPS هو HTTP محمول داخل TLS، بحيث تكون حركة المرور مشفرة، على المنفذ 443.
- ما يضيفه HTTPS: المستمع غير المصرح له في الطريق يرى فقط نصًا مشفرًا، ويثبت الخادم هويته بشهادة، ويتم الكشف عن أي تدخل. استخدمه.annotations كانت البيانات خاصة، وهو ما يعني دائمًا اليوم.
مختبر توجيه الشبكة
تتبع مسار البيانات من الجهاز عبر معدات الشبكة وبروتوكولاتها.
HTTPS هو:
يشغل HTTPS HTTP فوق تشفير TLS (المنفذ 443)، مما يحمي البيانات أثناء الانتقال.
ماذا يضيف HTTPS مقارنة بـ HTTP العادي؟ حدد كل ما ينطبق.
يوفر TLS سرية والمصادقة والنزاهة. الضغط ميزة منفصلة خاصة بـ HTTP نفسه.
نقل الملفات: FTP
- FTP ينقل الملفات بين عميل وخادم: رفع، تنزيل، عرض قائمة، إعادة تسمية وحذف.
- تم تصميم هذا النظام للملفات الكاملة، بينما HTTP مصمم للمستندات والموارد التي يعرضها المتصفح.
- يرسل FTP عادي بيانات الاعتماد الخاصة به بشكل واضح، ولهذا السبب استُبدلت النسخ المحمية منه بأي شيء حساس.
البريد الإلكتروني: SMTP وPOP3 وIMAP
- SMTP يرسل البريد: من العميل إلى خادمه الخارجي، ومن خادم إلى آخر عبر الإنترنت. وهو الجزء الدافع للبريد الإلكتروني.
- POP33 يتنزيل البريد الإلكتروني لجهاز واحد وعادةً ما يحذفه من الخادم. يبقى البريد موجودًا على ذلك الجهاز.
- IMAP يترك البريد على الخادم ويتزامن الحالة والمجلدات وعلامات القراءة والحذف عبر جميع الأجهزة. يبقى البريد على الخادم.
كل بروتوكول من هذه البروتوكولات ينتهي داخل إطارات مثل هذا الإطار
أي بروتوكول يُستخدم لإرسال البريد؟
يرسل SMTP البريد؛ بينما يُستخدم POP3 و IMAP لاستقباله وقراءته.
يترك IMAP البريد على الخادم-syncs across all your devices، بينما يقوم POP3 عادةً بتنزيل البريد وحذفه من الخادم.
ولهذا يظهر IMAP نفس صندوق الوارد في هاتفك ولابتوبك، بينما يرتبط POP3 بالبريد بجهاز واحد.
مثال محلول: اختيار بروتوكول بريد إلكتروني
- قارئ يقرأ البريد على هاتف ومحمول وسطح مكتب، ويريد نفس صندوق الوارد في الثلاثة. أي بروتوكول استقبال، ولماذا؟
- IMAP: تبقى الرسائل على الخادم ويتزامن معها العميل، لذا تظهر الرسالة المقروءة أو المصنفة على جهاز واحد كمقروءة أو مصنفة على الأجهزة الأخرى.
- مستخدم ثانٍ لديه قارئ قديم، وحجم صندوق وارد ضئيل، وغالباً لا يوجد اتصال بالإنترنت. POP3: يتم تنزيل البريد على القارئ وإزالته من الخادم، مما يحرر السعة ويسمح بالقراءة بدون اتصال.
- الحقائق الحاسمة هي عدد الأجهزة وأين يجب أن يعيش البريد. SMTP ليس إجابة على أي منهما: فهو فقط يرسل.
يقرأ مستخدم البريد على ثلاثة أجهزة ويريد تحديد الرسائل المقروءة كمقروءة في كل مكان. أي بروتوكول يستقبل البريد؟
يترك IMAP البريد على الخادم وينسق الحالة عبر الأجهزة. يقوم POP3 بالتنزيل لجهاز واحد وعادة حذفه؛ يرسل SMTP.
يقوم POP3 بتنزيل البريد لجهاز واحد وعادةً ____ منه من الخادم.
هذا freeing the mailbox quota ومناسب لجهاز واحد يستخدم دون اتصال، لكن البريد حينئذٍ موجود فقط على ذلك الجهاز.
نظير لنظير: BitTorrent
- BitTorrent هو بروتوكول نظير لنظير: لا يوجد خادم واحد يحمل الملف للجميع.
- يُقسم الملف إلى أجزاء. يساعد Tracker النظراء في العثور على بعضهم البعض، ثم ينزِل كل نظير أجزاء من نظراء آخرين عديدين بالتوازي بينما يرفع الأجزاء التي يمتلكها بالفعل.
- النتيجة: كلما كان الملف أكثر شعبية، زاد عدد النظراء الذين يخدمونه، فتتوزع الحمل بدلاً من تركيزه. سيحتاج خادم واحد إلى عرض نطاق يتناسب طردياً مع عدد المُنزِلات، مما يجعله عنق زجاجة ونقطة فشل واحدة.
كل مُنزِل هو أيضاً مُرفِع
يقلل BitTorrent الحمل على أي خادم فردي لأنه:
كبروتوكول نقطة لنقطة، يشارك كلorer أجزاء، لذا لا يحمل خادم واحد الحمل الكامل.
مثال محلول: لماذا نظير لنظير للإصدار الكبير
- تم إصدار نظام تشغيل مجاني كملف حجمه 4 جيجابايت، ونزله مليون شخص في اليوم الأول. اشرح لماذا يناسب BitTorrent هذا السيناريو أفضل من خادم ويب واحد.
- مع HTTP، يجب على خادم واحد إرسال 4 جيجابايت مليون مرة، لذا فإن عرض النطاق والتكلفة يتصاعدان مع عدد المُنزِلات، ويصبح هذا الخادم عنق زجاجة ونقطة فشل وحيدة.
- مع BitTorrent، يُقسم الملف إلى أجزاء ويُرفِع كل نظير الأجزاء التي تلقاها بالفعل، لذلك تتزايد السعة مع عدد المُنزِلات بدلاً من أن تُستهلك منهم.
- الإجابة تذكر الحمل، وتقول أين يذهب، وتصف ما يحدث عند ارتفاع الطلب.
مع BitTorrent، كلما زاد عدد الأشخاص الذين ينزلون ملفاً، زاد السعة المتاحة لخدمته.
يرفع كل طرف مقارن القطع التي يمتلكها بالفعل، لذا تتسع السعة مع زيادة الطلب. في المقابل، يُستهلك عرض النطاق الترددي للسيرفر الواحد بواسطة الطلب.
ملخص للبروتوكولات
| البروتوكول | الوظيفة |
|---|---|
| HTTP | جلب صفحات الويب، المنفذ 80 عبر TCP |
| HTTPS | HTTP داخل TLS، مشفر، المنفذ 443 |
| FTP | نقل ملفات كاملة إلى وخارج خادم |
| SMTP | إرسال البريد، من العميل إلى الخادم ومن خادم إلى خادم |
| POP3 | تنزيل البريد لجهاز واحد، وعادة حذفه من الخادم |
| IMAP | ترك البريد على الخادم، متزامن عبر الأجهزة |
| BitTorrent | مشاركة نظير لنظير لأجزاء الملفات |
طابق كل بروتوكول مع استخداماته.
HTTP = ويب، FTP = ملفات، SMTP = إرسال بريد إلكتروني (POP3/IMAP لاستقباله).
علامات ضائعة
- SMTP يرسل؛ POP3 وIMAP يستقبلان. السؤال الذي يطلب كيفية إرسال البريد له إجابة واحدة فقط.
- الفرق بين IMAP وPOP3 هو أين يعيش البريد: على الخادم ومتزامن، أو مُنزَل ومُحذوف.
- HTTPS ليس بروتوكولاً مختلفاً عن HTTP؛ بل هو HTTP عبر TLS، وTLS هو ما يضيف التشفير.
- BitTorrent يوزع الحمل لأن كل نظير يرفع. عبارة "لأنه أسرع" دون هذا السبب لا تُمنح نقاطاً.
لقد فهمت الأمر
- HTTP يجلب صفحات الويب عبر TCP؛ HTTPS هو نفس البروتوكول داخل TLS، مشفر وموثق؛ FTP ينقل ملفات كاملة
- SMTP يرسل البريد؛ POP3 ينزله وعادة يحذفه؛ IMAP يتركه على الخادم ويتزامن جميع الأجهزة
- اختر بروتوكول بريد بناءً على عدد الأجهزة وأين يجب أن يعيش البريد
- BitTorrent نظير لنظير: أجزاء من نظراء عديدين بالتوازي، كل مُنزِل يرفع أيضاً، لذا تتزايد السعة مع الطلب