webnt
WING FHNW
WING FHNW
Welche Aussagen zum WebSocket Applikationsprotokoll sind korrekt?
Problemdarstellung MQTT
Summary: HTTP Eigenschaften
unidirektional, synchron, stateless
one-to-one
internettauglich
sicher, mittels TLS
Plattformunabhängig
Aber kein Push vom Server möglich:
Der Kommunikationsaufbau muss immer vom Client erfolgen, da die Firewalls einen initialen Verbindungsaufbau vom Server zu einem Client unterbinden müssen.
Summary: WebSocket Eigenschaften
bidirektional (full-duplex)
one-to-one
internettauglich
sicher, mittles TLS
Plattformunabhängig (Java usw.)
Aber kein one-to-many Broadcast an mehrere Clients
Ein one-to-many Verhalten muss im Server ausprogrammiert werden, d.h. es braucht ein Management der offenen WebSocket-Verbindungen.
Motivation HTTP
- Punkt-zu-Punkt Verbindung (one-to-one)
- Request-Response Modell => Unidirektional => Client/Server
- Schwergewichtig
Motivation Websocket
- Punkt-zu-Punkt Verbindung (one-to-one)
- Bidirektional => gleichwertige Kommunikationspartner
- Kein Applikationsprotokoll spezifiziert
Motivation MQTT
- soll leichtgewichtiges Protokoll sein
- soll One-to-Many Verbindungen unterstützen
- soll geringen Kommunikations-Overhead aufweisen
Bedeutung MQTT
Message Queue Telemetry Transport
Funktion MQTT
Der Paradigmenwechsel von einer Request/Response- zu einer ereignisgesteuerten Publish/Subscribe-Architektur ist hierbei der zentrale Aspekt. Sie ersetzt die Punkt-zu-Punkt-Verbindungen durch einen zentralen Server (Broker), zu dem sich Datenproduzenten (Publisher) und Datennutzer (Subscriber) gleichermassen verbinden können.
Wie funktioniert Senden und Empfangen beim MQTT?
Das Senden (publish) und Empfangen (subscribe) von Nachrichten funktioniert über sogenannte Topics.
Was für eine Art Protokoll ist das MQTT?
Ein Asynchrones
Eigenschaften MQTT
- ist für unzuverlässige Netze mit geringer Bandbreite und hoher Latenzzeit entwickelt
. ist robust bei Datenverlusten und schlechten Verbindungen
- hat geringen Kommunikationsoverhead
- kann mit TLS verschlüsselt werden
Was ist ein MQTT Topic
- sind eine Form von Adressen ¨ jede Nachricht ist einem Topic zugeordnet
- ist von der Funktions- und Schreibsyntax Ordnern in einem Filesystem sehr ähnlich
- Beispiel: “5OG/Zimmer5/Temperatursensor/Temperatur”
Was ist ein MQTT Client
- ist der “Endnutzer” der Kommunikation
- kann Nachrichten eines Topics empfangen (Subscriber)
- kann Nachrichten im (gleichen) Topic veröffentlichen (Publisher)
Was ist ein MQTT Broker?
- ist das Backend für MQTT
- verwaltet und administriert jeglichen Datenverkehr:
Speicherung, Verwaltung und Verteilung aller Informationen zu Topics und deren Subscribers
Eigenschaften MQTT Broker
- eine Software, die auf einem Computer (vor Ort oder in der Cloud) läuft.
- selbst installiert oder von einem Drittanbieter gehostet.
- sowohl in Open-Source- als auch in proprietären Implementierungen verfügbar.
MQTT Cloud Infrastruktur
MQTT Komponenten
MQTT Broker
-Zentrale Komponente
- Kommunikationsschaltstelle
- Unterschiedliche Implementationen verfügbar
MQTT Client
Für jede Programmiersprache verfügbar
Kann gleichzeitig sein:
Publisher à Sender von MQTT Messages
Subscriber à Empfänger von MQTT Messages
Wofür ist die Qualitätskontrolle MQTT QoS?
MQTT basiert auf TCP/IP, deshalb ist eine grosse Zuverlässigkeit bei der Übertragung bereits gegeben.
Bei mobilen Netzen mit vielen Übertragungsfehlern durch Verbindungsprobleme ist dies aber nicht ausreichend.
Daher hat das MQTT Protokoll Mechanismen eingebaut, die das erfolgreiche Übertragen von Nachrichten garantieren: Die Zusicherung variiert von keiner Garantie (Level 0) über die, dass die Nachricht mindestens einmal ankommt (Level 1), bis hin zur Garantie, dass die Nachricht genau einmal ankommt (Level 2). (Der Unterschied zwischen Level 1 und 2 liegt darin, dass es bei Level 1 passieren kann, dass eine Nachricht öfter einen Client erreicht.)
Je nach Anwendungsfall sollte der passende Level gewählt werden, denn je höher der Level, desto höher ist die benötigte Bandbreite.
Wichtigsten Features von MQTT
MQTT "publish/subscribe" Architektur
Ideal für Constrained Netzwerke
"low bandwidth, high latency, data limits, and fragile connections"
Quality of Service (QoS)
"The higher the QoS, the lower the performance"
MQTT Clients können bei einem Verbindungsunterbruch benachrichtigt werden
"Last will and testament"
MQTT Clients sind einfach zu implementieren
Die asynchrone, serielle Datenkommunikation braucht 2 Datenleitungen im Duplex-Modus.
"9600 8N1" bedeuten:
Welche Aussagen zur Länge des Datenpakets sind korrekt?
Bei Little-Endian wird das MSB zuerst versendet.
MSB = Most significant bit
Die Baudrate wird mit Bytes pro Sekunde (bps) angegeben.
Es sind Bits pro Sekunde
Welche Aussagen zum Paritybit sind korrekt?
Die serielle Datenkommunikation hat immer ein Stopbit.
Die serielle Datenkommunikation hat immer ein Startbit.
Die asynchrone, serielle Datenkommunikation braucht 2 Datenleitungen im Simplex-Modus.
Die synchrone, serielle Datenkommunikation braucht 2 Datenleitungen im Simplex-Modus.
Was bedeuted die bezeichnung?
Baudrate: 9600 bps
Data Bits: 8
Parity Bit: None
Stop Bit: 1
Litttle Endian: Start mit LSB
Was ist die minimale Voraussetzung für die Wahl der Baudrate?
Die beiden Geräte müssen dieselbe Baudrate besitzen. am gebräuchlichsten ist 9600bps
Was zeigt die Bits pro Sekunde an?
Die Baudrate
Welches sind die Bits welche für die Synchronisation zuständig sind?
Startbit (wechselt auf 0) und Stoppbit (Wechselt auf 1) --> Sie markieren Anfang und Ende
Asynchrones, serielles Protokoll: Regeln
Asynchrones, serielles Protokoll: Regeln
Kostengünstigste Protokollarten (absteigend)
1. Asynchron-Seriell
2. Synchron-Paralell
3. Parallel
Effizienz der Protokollarten (absteigend)
1. Parallel
2. Synchron-Seriell
3. Asynchron-Seriell
Die Daten b0-b7 bestehen aus den Werten 0 und 1.
Die Daten werden nacheinander von Out zu In übertragen.
Es wird keine externes Clock-Signal eingesetzt.
Es braucht 1 Leitung (1 Daten).
Asynchrone, Serielle Kommunikation
Die Daten b0-b7 bestehen aus den Werten 0 und 1.
Die Daten werden nacheinander von Out zu In übertragen. innerhalb eines Clock-Taktes (CLK).
Es braucht 2 Leitungen (1 Daten und 1 Clock).
Synchrone, Serielle Kommunikation
-
- 1 / 189
-
Lernkarten
Wie ist eine HTTP Response aufgebaut?
HTTP Protocol Version
HTTP Status Code
HTTP Content Type
HTTP JSON Response
Was sind die fundamentalen einer HTTP kommunikation?
1. Request (URL+HTTP Method)
2. Response (Status Code+Message)
Warum ist HTTP grundsätzlich "stateless"?
"stateless" bezeichnet die Eigenschaft eines Protokolls, mehrere Anfragen – auch desselben Clients – grundsätzlich als voneinander unabhängige Transaktionen zu behandeln. Insbesondere werden Anfragen ohne Bezug zu früheren Anfragen behandelt und keine Sitzungsinformationen ausgetauscht und/oder verwaltet.
Im Kontext von HTTP gibt es verschiedene Konzepte, um Zustände zu speichern und um eine "stateful" Applikation zu
erstellen.
Welche sind diese?
HTTP-Cookie ist eine Textinformation, die im Browser auf dem Endgerät (Computer, Laptop, Smartphone, Tablet usw.) jeweils zu einer besuchten Website (Webserver, Server) gespeichert werden kann. Das Cookie wird bei einer Server-Anfrage zusammen mit dem eigentlichen
Request an den Server gesendet.
Server Session mit Session ID wird vom Server zu Beginn einer Session erzeugt. Sie muss mit der Antwort des Servers zum Client übertragen, dort in einem Cookie gespeichert und bei jedem weiteren Zugriff auf den Server mitgeliefert werden. Mit Hilfe der eindeutigen Session ID können die serverseitig gespeicherten Daten (Beispiel: Warenkorb) bei jedem Zugriff eindeutig mit einem Benutzer verbunden
werden.
Welche sind die gängigen HTTP Requests?
- GET
- POST
- PUT
- DELETE
Eigenschaften GET-Request
Lesen (Read) einer Ressource
Ist idempotent und safe
URL sollte auf 255 Bytes begrenzt werden
Eigenschaften POST-Request
Erzeugen (Create) einer neuen Ressource
Daten befinden sich nicht in der URL, sondern werden als Payload dem Request angehängt
Eigenschaften PUT-Request
Ändern (Update) einer vorhanden Ressource
Ist idempotent
Daten befinden sich nicht in der URL, sondern werden als Payload dem Request angehängt
Eigenschaften DELETE-Request
Löschen (Remove) einer existierenden Ressource
Ist idempotent
Welche gängigen HTTP Status Codes gibt es?
Informational Messages
Successful
Redirection
Server Error
Welches ist die beste Bibliothek in Python um Requests zu erstellen?
Requests
Mit Requests ist es einfacher HTTP Requests auszuführen und insgesamt ist zum Erstellen einer HTTP Request viel weniger Code benötigt, als bei anderen HTTP Bibliotheken.
Welche Aussagen zum HTTP Protokoll sind korrekt?
Webapplikationen können Zustände/States haben.
Das HTTP Protokoll ist ein Protokoll des Internet Layers.
Ein TCP-Port muss in jedem HTTP-Request explizit angegeben werden.
Eine IP-Adresse (oder DNS-Name) muss in jedem HTTP-Request explizit angegeben werden.
Ein HTTP-Request startet immer mit "http(s)://".
Request-Parameter (= Query-Parameter) werden immer mit einem "?" eingeführt.
Jede HTTP-Response hat einen Status-Code
Welche Aussagen zu HTTP-POST sind korrekt?
Ein HTTP-Request kann auch von einer Server-Applikation initiiert werden.
für was ist das HTML zuständig?
HTML legt die Struktur der Webpage fest
Für was ist das CSS zuständig?
CSS legt das Design der Webpage fest
Für was ist das JavaSkript zuständig?
JavaScript enthält die Logik auf der Clientseite, d.h. die Logik, welche im Browser ausgeführt wird.
Was beschreibt ein Link Element?
Das link-Element beschreibt auf eher abstrakte Weise, dass zwischen dem aktuellen Dokument (hello.html) und einem anderen (app.js) eine Beziehung besteht, und um welche Art von Beziehung es sich dabei handelt (stylesheet).
Auf was verweist das Link Element?
Das <link>-Element verweist auf eine externe Ressource, die mittels HTTP GET-Request geladen werden muss.
Ein <link>-Element wird normalerweise in die <head>-Sektion der HTML-Page geschrieben.
Das "rel"Attribute beschreibt die Beziehung (Relationship) zwischen HTML-Page und der externen Ressource.
Forderung an HTTPRequestHandler
Laden von externen Files aus dem Filesystem ermöglichen
Laden von HTML- und CSS-Files unterstützen
Was bedeutet die IP-Adresse "0.0.0.0"
Der Webserver bindet sich an einen Port.
Die HTTP Message trennt Header und Body durch eine leere Zeile
Die erste Zeile einer HTTP Request Messsage besteht aus:
Die erste Zeile einer HTTP Response Message besteht aus:
Ein HTTP POST-Request wird behandelt in einer
Der Body in einer HTTP Message ist optional.
Die Daten (=Body) eines POST Request erhält man über einen OutputStream.
Die Anzahl Bytes bei einem POST Request erhält man über das HeaderFeld "Content-length"
"Content-length" muss bei einem POST Request manuell gesetzt werden.
Der String "text/html" beschreibt einen Content Type.
Die Query Parameter eines GET Requests erhält man in der Handler Methode über "self.path".
Der Aufruf der Methode "self.end_headers()" ist optional.
