Application-layer protocols · Protocoles de couche application
| English | Français |
|---|---|
| application layer/ˌæplɪˈkeɪʃn ˈleɪə/ | couche application |
| peer-to-peer/pɪə tə pɪə/ | pair-à-pair |
| 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 |
Why your inbox looks the same on every device
- Open your email on a laptop, then on a phone. The same messages are there, and the ones you have read are marked read on both.
- That is not obvious. For twenty years the normal thing was for a mail program to download everything and delete it from the server, so whichever device fetched the mail first was the only one that had it.
- Both behaviours are still in use, and choosing between them is choosing between two protocols with the same job and opposite designs.
- This lesson is the application layer 应用层 protocols the syllabus names: web, file transfer, the three mail protocols, and peer-to-peer.
Pourquoi votre boîte mail semble identique sur tous les appareils
- Ouvrez votre email sur un ordinateur portable, puis sur un téléphone. Les mêmes messages y figurent, et ceux que vous avez lus sont marqués comme lus des deux côtés.
- Ce n'est pas évident. Pendant vingt ans, la norme était qu'un logiciel de messagerie téléchargeait tout et le supprimait du serveur, de sorte que seul l'appareil qui récupérait le mail en premier avait accès.
- Ces deux comportements sont encore utilisés, et choisir entre eux revient à choisir entre deux protocoles ayant la même fonction mais des conceptions opposées.
- Cette leçon porte sur les protocoles de couche application 应用层 nommés au programme : web, transfert de fichiers, les trois protocoles de messagerie, et pair-à-pair.
The web: HTTP and HTTPS
- HTTP 超文本传输协议 is how a browser fetches web pages and their resources from a server. It runs over TCP, normally on port 80.
- HTTPS 安全超文本传输协议 is HTTP carried inside TLS 传输层安全, so the traffic is encrypted, on port 443.
- What HTTPS adds: an eavesdropper on the path sees only ciphertext, the server proves its identity with a certificate, and any tampering is detected. Use it whenever the data is private, which today means always.
Le web : HTTP et HTTPS
- HTTP (Protocol de transfert hypertexte) est la manière dont un navigateur récupère des pages web et leurs ressources depuis un serveur. Il s'exécute sur TCP, généralement sur le port 80.
- HTTPS (Protocol de transfert hypertexte sécurisé) est HTTP transporté à l'intérieur de TLS (Sécurité de la couche de transport), ce qui chiffre le trafic, sur le port 443.
- Ce qu'ajoute HTTPS : un espion sur le chemin ne voit que du texte chiffré, le serveur prouve son identité avec un certificat, et toute altération est détectée. À utiliser chaque fois que les données sont privées, ce qui aujourd'hui signifie toujours.
Network route lab · Lab de routage réseau
Follow data from a device through network hardware and protocols. · Suivez les données depuis un appareil à travers le matériel réseau et les protocoles.
HTTPS is: · HTTPS est :
HTTPS runs HTTP over TLS encryption (port 443), protecting the data in transit. · HTTPS exécute HTTP via le chiffrement TLS (port 443), protégeant les données en transit.
What does HTTPS add over plain HTTP? Select all · tout that apply. · Qu'ajoute HTTPS par rapport à HTTP simple ? Sélectionnez toutes celles qui s'appliquent.
TLS supplies confidentiality, authentication and integrity. Compression is a separate feature of HTTP itself. · TLS fournit la confidentialité, l'authentification et l'intégrité. La compression est une fonction séparée de HTTP lui-même.
File transfer: FTP
- FTP 文件传输协议 transfers files between a client and a server: upload, download, list, rename and delete.
- It is designed for whole files, where HTTP is designed for documents and resources a browser renders.
- Plain FTP sends its credentials in the clear, which is why secured variants replaced it for anything sensitive.
Transfert de fichiers : FTP
- FTP (Protocol de transfert de fichiers) transfère des fichiers entre un client et un serveur : upload, téléchargement, liste, renommage et suppression.
- Il est conçu pour des fichiers entiers, alors que HTTP est conçu pour des documents et des ressources qu'un navigateur affiche.
- Le FTP standard envoie ses identifiants en clair, c'est pourquoi des variantes sécurisées l'ont remplacé pour tout ce qui est sensible.
Email: SMTP, POP3 and IMAP
- SMTP 简单邮件传输协议 sends mail: from the client to its outgoing server, and from server to server across the internet. It is the push half of email.
- POP3 邮局协议3 downloads mail to one device and usually deletes it from the server. The mail lives on that device.
- IMAP 互联网邮件访问协议 leaves mail on the server and synchronises the state, folders, read flags, deletions, across every device. The mail lives on the server.
Every one of these protocols ends up inside frames like this one
Courrier électronique : SMTP, POP3 et IMAP
- SMTP (Simple Mail Transfer Protocol / Protocole simple de transfert de courrier) envoie le courrier : du client vers son serveur sortant, et d'un serveur à l'autre sur Internet. C'est la moitié « push » du courrier.
- POP3 邮局协议3 télécharge le courrier sur un appareil et le supprime généralement du serveur. Le courrier reste sur cet appareil.
- IMAP (Internet Message Access Protocol / Protocole d'accès aux messages Internet) laisse le courrier sur le serveur et synchronise l'état, les dossiers, les marqueurs de lecture et les suppressions sur tous les appareils. Le courrier réside sur le serveur.
Chacun de ces protocoles finit par se retrouver dans des trames comme celle-ci
Which protocol is used to SEND email? · Quel protocole est utilisé pour ENVOYER un e-mail ?
SMTP sends mail; POP3 and IMAP are used to receive/read it. · SMTP envoie le courrier ; POP3 et IMAP sont utilisés pour recevoir/lire.
IMAP leaves mail on the server and syncs it across all your devices, while POP3 typically downloads the mail and deletes it from the server. · IMAP laisse le courriel sur le serveur et le synchronise sur tous vos appareils, tandis que POP3 télécharge généralement le courriel et le supprime du serveur.
That is why IMAP shows the same inbox on your phone and laptop, whereas POP3 ties mail to one device. · C'est pourquoi IMAP affiche la même boîte de réception sur votre téléphone et votre ordinateur portable, alors que POP3 lie le courriel à un seul appareil.
Worked example: choose a mail protocol
- A user reads mail on a phone, a laptop and a desktop, and wants the same inbox on all three. Which receiving protocol, and why?
- IMAP: the messages stay on the server and the client synchronises with it, so a message read or filed on one device shows as read or filed on the others.
- A second user has one old laptop, a tiny mailbox quota and often no internet. POP3: the mail is downloaded to the laptop and removed from the server, which frees the quota and lets it be read offline.
- The deciding facts are how many devices and where the mail must live. SMTP is not an answer to either: it sends.
Exemple résolu : choisir un protocole de courrier
- Un utilisateur lit son courrier sur un téléphone, un ordinateur portable et un bureau, et souhaite avoir la même boîte de réception sur les trois. Quel protocole de réception choisir, et pourquoi ?
- IMAP : les messages restent sur le serveur et le client se synchronise avec lui, donc un message lu ou classé sur un appareil apparaît comme lu ou classé sur les autres.
- Un second utilisateur possède un ancien ordinateur portable, une petite limite de messagerie et n'a souvent pas d'internet. POP3 : le courrier est téléchargé sur l'ordinateur portable et supprimé du serveur, ce qui libère la limite et permet la lecture hors ligne.
- Les critères décisifs sont le nombre d'appareils et où le courrier doit résider. SMTP n'est pas la réponse à l'une ni à l'autre : il envoie.
A user reads mail on three devices and wants read messages marked read everywhere. Which protocol receives the mail? · Un utilisateur lit des e-mails sur trois appareils et souhaite que les messages lus soient marqués comme lus partout. Quel protocole reçoit le courriel ?
IMAP leaves the mail on the server and synchronises state across devices. POP3 downloads to one device and usually deletes; SMTP sends. · IMAP laisse le mail sur le serveur et synchronise l'état entre les appareils. POP3 télécharge vers un seul appareil et supprime généralement ; SMTP envoie.
POP3 downloads mail to one device and usually ____ it from the server. · POP3 télécharge le courrier vers un seul appareil et supprime généralement ____ du serveur.
That frees the mailbox quota and suits a single device used offline, but the mail then exists only on that device. · Cela libère la quota de boîte aux lettres et convient à un seul appareil utilisé hors ligne, mais le courrier n'existe alors que sur cet appareil.
Peer-to-peer: BitTorrent
- BitTorrent 比特流 is a peer-to-peer 对等网络 protocol: there is no single server holding the file for everyone.
- The file is split into pieces. A tracker helps peers find each other, and each peer then downloads pieces from many other peers in parallel while uploading the pieces it already has.
- The effect: the more popular a file, the more peers there are to serve it, so the load spreads instead of concentrating. A single server would need bandwidth proportional to the number of downloaders.
Every downloader is also an uploader
Pair à pair : BitTorrent
- BitTorrent est un protocole pair à pair : il n'y a pas de serveur unique contenant le fichier pour tout le monde.
- Le fichier est découpé en morceaux. Un tracker aide les pairs à se trouver mutuellement, puis chaque pair télécharge des morceaux provenant de nombreux autres pairs en parallèle tout en uploading les morceaux qu'il possède déjà.
- L'effet : plus un fichier est populaire, plus il y a de pairs pour le servir, donc la charge se répartit au lieu de se concentrer. Un serveur unique aurait besoin d'une bande passante proportionnelle au nombre de téléchargeurs.
Chaque téléchargeur est aussi un uploader
BitTorrent reduces load on any single server because it: · BitTorrent réduit la charge sur tout serveur unique car il :
As a peer-to-peer protocol, each peer shares pieces, so no single server carries the whole load. · En tant que protocole pair-à-pair, chaque pair partage des morceaux, donc aucun serveur unique ne porte toute la charge.
Worked example: why peer-to-peer for a large release
- A free operating system is released as a 4 GB file and a million people download it on the first day. Explain why BitTorrent suits this better than a single web server.
- With HTTP, one server must send 4 GB a million times, so its bandwidth and cost scale with the number of downloaders, and it becomes the bottleneck and a single point of failure.
- With BitTorrent, the file is split into pieces and each peer uploads the pieces it has already received, so capacity grows with the number of downloaders instead of being consumed by them.
- The answer names the load, says where it goes, and says what happens as demand rises.
Exemple résolu : pourquoi pair à pair pour une grande publication
- Un système d'exploitation gratuit est publié sous forme de fichier de 4 Go et un million de personnes le téléchargent le premier jour. Expliquez pourquoi BitTorrent convient mieux à cela qu'un serveur web unique.
- Avec HTTP, un serveur doit envoyer 4 Go un million de fois, donc sa bande passante et son coût augmentent avec le nombre de téléchargeurs, et il devient le goulot d'étranglement et un point unique de défaillance.
- Avec BitTorrent, le fichier est découpé en morceaux et chaque pair upload les morceaux qu'il a déjà reçus, donc la capacité augmente avec le nombre de téléchargeurs au lieu d'être consommée par eux.
- La réponse nomme la charge, dit où elle va, et explique ce qui se passe lorsque la demande augmente.
With BitTorrent, the more people download a file, the more capacity there is to serve it. · Avec BitTorrent, plus de gens téléchargent un fichier, plus il y a de capacité pour le servir.
Every peer uploads the pieces it already has, so capacity grows with demand. A single server's bandwidth is consumed by demand instead. · Chaque pair télécharge les morceaux qu'il possède déjà, donc la capacité augmente avec la demande. La bande passante d'un serveur unique est consommée par la demande à la place.
The protocols at a glance
| Protocol | Job |
|---|---|
| HTTP | fetch web pages, port 80 over TCP |
| HTTPS | HTTP inside TLS, encrypted, port 443 |
| FTP | transfer whole files to and from a server |
| SMTP | send mail, client to server and server to server |
| POP3 | download mail to one device, usually deleting it from the server |
| IMAP | leave mail on the server, synchronised across devices |
| BitTorrent | peer-to-peer sharing of file pieces |
Les protocoles en résumé
| Protocole | Tâche |
|---|---|
| HTTP | récupérer des pages web, port 80 sur TCP |
| HTTPS | HTTP dans TLS, chiffré, port 443 |
| FTP | transférer des fichiers entiers vers et depuis un serveur |
| SMTP | envoyer du courrier, du client au serveur et d'un serveur à l'autre |
| POP3 | télécharger du courrier sur un seul appareil, généralement en le supprimant du serveur |
| IMAP | laisser du courrier sur le serveur, synchronisé sur tous les appareils |
| BitTorrent | partage pair à pair de morceaux de fichiers |
Match each protocol to its use. · Associez chaque protocole à son utilisation.
HTTP = web, FTP = files, SMTP = sending email (POP3/IMAP receive it). · HTTP = web, FTP = fichiers, SMTP = envoi d'e-mail (POP3/IMAP le reçoivent).
Marks that slip away
- SMTP sends; POP3 and IMAP receive. A question asking how mail is sent has exactly one answer.
- The IMAP versus POP3 difference is where the mail lives: server and synchronised, or downloaded and deleted.
- HTTPS is not a different protocol from HTTP; it is HTTP over TLS, and TLS is what adds the encryption.
- BitTorrent spreads load because every peer uploads. "It is faster" without that reason earns nothing.
Pièges qui font perdre des points
- SMTP envoie ; POP3 et IMAP reçoivent. Une question demandant comment le courrier est envoyé a exactement une réponse.
- La différence entre IMAP et POP3 est où le courrier réside : sur le serveur et synchronisé, ou téléchargé et supprimé.
- HTTPS n'est pas un protocole différent de HTTP ; c'est HTTP sur TLS, et c'est TLS qui ajoute le chiffrement.
- BitTorrent répartit la charge car chaque pair upload. « C'est plus rapide » sans cette raison ne rapporte rien.
You've got it
- HTTP fetches web pages over TCP; HTTPS is the same protocol inside TLS, encrypted and authenticated; FTP moves whole files
- SMTP sends mail; POP3 downloads and usually deletes it; IMAP leaves it on the server and synchronises every device
- choose a mail protocol from how many devices there are and where the mail must live
- BitTorrent is peer-to-peer: pieces from many peers in parallel, every downloader also uploading, so capacity grows with demand
Vous avez compris
- HTTP récupère des pages web sur TCP ; HTTPS est le même protocole dans TLS, chiffré et authentifié ; FTP déplace des fichiers entiers
- SMTP envoie du courrier ; POP3 télécharge et généralement le supprime ; IMAP le laisse sur le serveur et synchronise tous les appareils
- choisir un protocole de courrier selon le nombre d'appareils et où le courrier doit résider
- BitTorrent est pair à pair : des morceaux de nombreux pairs en parallèle, chaque téléchargeur upload aussi, donc la capacité augmente avec la demande