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Universität Würzburg Verteilte Systeme Prof. Dr. P. Tran-Gia Das Wireless Application Protocol Referent: Bernd Strauß Themen des Vortrags Was ist das Wireless Application Protocol? Einblick in die WAP-Protokollarchitektur Repräsentation von Inhalten in WAP Schnittstelle zur Integration von Telefoniediensten Universität Würzburg Verteilte Systeme Was ist WAP? Gemeinsamer Standard der Mobilfunk-Unternehmen für Dienste und Anwendungen in der drahtlosen Telekommunikation Spezifikation von Protokollen Diensten Beschreibungssprache für Inhalte Geschichtliche Entwicklung: Juni 1997: Gründung der WAP-Initiative April 1998: Version 1.0 Seit November 1999: Aktuelle Version 1.2 Universität Würzburg Verteilte Systeme Was bietet WAP? Spezielle WAP-Dienste Datendienste Display des Ericsson-PDA MC218 mit WAP-Browser – Informations-/transaktionsbasierte, offene/gesicherte Telefoniedienste Eingeschränkter Zugang WWW-Inhalten Universität Würzburg Verteilte Systeme Warum WAP? Mobilfunk unterscheidet sich von drahtgebundenen Netzen hinsichtlich Endgeräten – physikalischer Aufbau – Systemhardware und -software Netzwerkeigenschaften – Übertragungseigenschaften – Funktionalität WAP erweitert bestehende Standards, um den besonderen Anforderungen des Mobilfunks zu genügen. Universität Würzburg Verteilte Systeme WAP-Modell Gateway Origin Server Client Encoded Request WAE WAE User User Agent Agent Request Encoders Encoders and and Decoders Decoders Encoded Response CGI Scripts, etc. Content Response (Content) Wie bei WWW: Einheitlicher Zugriffsmechanismus, einheitliches ContentTyping, einheitliche Beschreibungssprache, einheitliches Protokoll Neu: WAP-Gateway, optimierte Datenübertragung zwischen Endgerät und Gateway Universität Würzburg Verteilte Systeme WAP-Schichtenmodell Other Serv ices and Applications Application Layer (WAE) Session Layer (WSP) Transaction Layer (WTP) Security Layer (WTLS) Transport Layer (WDP) Bearers: GSM IS-136 Universität Würzburg Verteilte Systeme CDMA PHS CDPD PDC-P iDEN FLEX Etc... Wireless Application Environment Aufgabe: Hardware-unabhängige Applikationsumgebung für WAPAnwendungsprogramme (Browser, Mail-Editor, etc.) WAE User Agents WMLUser UserAgent Agent WML WTAUser UserAgent Agent WTA Services/Formats OtherAgents Agents Other WMLScript WMLScript WML WML WTA Srvs Srvs WTA URLs URLs Other Srvs. Srvs. Other Formats &&Formats W AP Protocol Stack and Services Device OS / Services Universität Würzburg Verteilte Systeme Other Apps. and Services Wireless Session Protocol Aufgabe: Übertragung von WAP-Inhalten Zwei Betriebsarten sind spezifiziert: Verbindungsorientiert (über WTP Klasse 1, 2) Verbindungslos (über WTP Klasse 0) Ausgangsbasis: HTTP/1.1-Protokoll mit Zusatzfunktionen Datenübertragung binär, nicht ASCII Session-Unterbrechung und Wiederaufnahme Verhandeln mit Session-Partner über optional vorhandene Protokollfunktionalität – Asynchrone Requests – Push-Funktionen Universität Würzburg Verteilte Systeme Wireless Transaction Protocol Aufgabe: Zuverlässige und effiziente Nachrichtenübertragung Zuverlässig durch Effizient durch Transaction-IDs für alle PDUs Handshaking mit ACKs und Neuübertragung im Fehlerfall Schnellen Verbindungsauf/-abbau Implizite Acknowledgements Asynchrone Transaktionen Verketten/Trennen von PDUs in/aus Datagramm-SDUs WTP bietet drei Transaktionsklassen Initiator Responder Invoke (TID=N, TG, c0 ...) Initiator Responder Invoke (TID=N, TG, c1 ...) Result (TID=N*, TG, ...) Ack (TID=N*) Klasse 0 Universität Würzburg Verteilte Systeme Initiator Responder Invoke (TID=N, TG, c2, ...) Klasse 1 Ack (TID=N) Klasse 2 Wireless Transport Level Security Protocol Aufgaben: Sicherung gegen unbefugten Zugriff Benutzer-/Anbieterauthentifizierung In Planung: Integration von Smart Cards als Träger von Sicherheitsparametern WTLS-Dienste sind optional. Sie werden nur bei Anforderung z.B. durch einen WAE-User-Agent eingesetzt. Universität Würzburg Verteilte Systeme Wireless Datagram Protocol Aufgabe: Transport von Datagrammen auf Port-Ebene U. U. Anpassungsschicht an Netzwerkfunktionalität nötig Wireless Datagram Protocol Bearer A Adaptation Bearer B Adaptation Bearer C Adaptation Bearer D Service Bearer C Service Bearer B Service Bearer Service A Physical Layer Air Link Technologies Universität Würzburg Verteilte Systeme Ansatzpunkte für den WAP-Entwickler Die WAP-Architektur ermöglicht unterschiedlich systemnahe Applikationen WAE User Agents WAP Technology Outside of WAP WAE WSP/B Applications over Transactions WTP WTP WTLS No Layer UDP IP eg, GP R S , C S D , C D P D , iD E N Applications over Datagram Transport WDP WTLS No Layer UDP WDP WTLS No Layer UDP WDP non-IP IP non-IP IP non-IP eg, S MS , U S S D , GU TS , FLE X eg, GP R S , C S D , C D P D , iD E N eg, S MS , U S S D , GU TS , FLE X eg, GP R S , C S D , C D P D , iD E N eg, S MS , U S S D , GU TS , FLE X Modell 1 Universität Würzburg Verteilte Systeme Modell 2 Modell 3 Repräsentation von Inhalten in WAP Einschränkungen im Mobilfunk erfordern neue Lösungen: Neue Inhaltsstruktur – WWW-“Seite“ WAP-“Deck-of-Cards“ Willkommen bei Multi-Mega-Corp. Kontakt: 1> E-Mail 2 Telefon -------------------------- -------------------------- Weiter OK Card 1 Neue Sprachen: – HTML WML – JavaScript WMLScript Universität Würzburg Verteilte Systeme Card 2 Navigation durch ein WML-Deck Beispiel: WML-Deck Ein WML-Deck besitzt: XML-Header mit Typdeklaration <WML> ... </WML>Element Ein oder mehrere <CARD>...</CARD> - Elemente <?xml version="1.0"?> <!DOCTYPE WML PUBLIC "-//WAPFORUM//DTD WML 1.0/EN" "http://www.wapforum.org/DTD/wml.xml"> <WML> <CARD> <DO TYPE="ACCEPT" LABEL="Weiter"> <GO URL="#card2"/> </DO> Willkommen bei<BR/>Multi-Mega-Corp. </CARD> <CARD NAME="card2"> <DO TYPE="ACCEPT"> <GO URL="?send=$type"/> </DO> Kontakt: <SELECT KEY="type"> <OPTION VALUE="em">E-Mail</OPTION> <OPTION VALUE="tf">Telefon</OPTION> </SELECT> </CARD> </WML> WML-Deck mit zwei Cards Universität Würzburg Verteilte Systeme XML-Kodierung ins Binärformat (WBXML) Kodierung betrifft die XML Syntax (Entities, Tags, ...) Kodierung bewirkt Entfernen von – Kommentaren – Überflüssige Meta-Information (z.B. die DTD) Tokenisierung von bekannten Header-Namen Ersetzen von sonstigen Zeichenketten durch Nullterminated Strings Konvertierung ganzer Zahlen in ein Big-Endian Integer Format Universität Würzburg Verteilte Systeme Header Token Accept Accept-Language Accept-Ranges Content-Range Date ... 0x80 0x83 0x84 0x90 0x92 ... Header-Tokenisierungen Zwei Welten: Sprachtelefonie und Datendienste Network Op Trusted Domain Mobile Network Other Origin Server Client WML WMLDecks Decks with withWML-Script WML-Script Speech Path WTA WTAServices Services WTA Origin Server CGI Scripts, etc. Content WTA WTA User User Agent Agent WAE WAE Services Services WAP Data Path WAP Gateway Firewall Third-Party Origin Server Ziel: Kontrolle der Telefoniefunktionen des Endgerätes durch WAP Universität Würzburg Verteilte Systeme Lösung: Wireless Telephony Application Neuer Dienst mit Schnittstelle (WTAI) zu den Sprachen WML und WMLScript WTA WTA User Agent WTAI Libraries Repository Device-specific Features Mobile Client (Phonebook etc) WAP does not specify the interface between the WTA Server and the Mobile Network WTA-Architektur Universität Würzburg Verteilte Systeme (Call Control etc) Network Events and Signalling WAP Gateway WTA Server Network Layer Mobile Network Beispiele für WTA-Anwendungen GUI-bedienbarer Anrufbeantworter Der Benutzer wird automatisch über zwischenzeitlich eingegangene Anrufe benachrichtigt und bekommt eine Liste der Anrufe im Browser angezeigt. Visualisierte Signalisierung eines eingehenden Anrufs Der Benutzer bekommt im Browser die Möglichkeiten der nächsten Aktion aufgelistet. Universität Würzburg Verteilte Systeme Zusammenfassung Mobile Endgeräte benötigen andere Dienste und Applikationen als stationäre. WAP liefert eine mögliche Lösung. Diese Lösung hat breite Unterstützung von den MobilgeräteHerstellern und den Netzbetreibern. Einige WWW-Diensteanbieter bieten bereits WAP-Inhalte an. WAP-Standards sind bei http://www.wapforum.org frei einsehbar. Universität Würzburg Verteilte Systeme Ein Blick in die Zukunft Wird WAP zum Erfolg werden? Endgeräte sind verfügbar Netzbetreiber bieten WAP an, aber Tarife sind hoch Mögliche Lösung: Statt Zeittakt Volumengebühr in zukünftigen Packet-Switched Netzen Was wird die Zukunft bringen? UMTS mit Festnetz-Bandbreite ermöglicht – Verschmelzen von Sprach- und Datendiensten – Breitband-Dienste Universität Würzburg Verteilte Systeme