Push

Motivación
Wireless Application Protocol WAP
Wireless Application Environment WAE
Wireless Telephony Applications WTA
Wireless Session Protocol WSP
Wireless Transaction Protocol WTP
Wireless Datagram Protocol WDP
Push
Wireless Markup Language WML
Despliegue de servicios WAP
Discusión del enfoque WAP
Otras soluciones
Referencias
Professional WAP. Varios Autores.
Wrox Press 2000.
• Understanding WAP. M. Van der
Heijden, M. Taylor. Artech House 2000.
•
Especificaciones WAP, disponibles en
el sitio del WAP Forum
www.wapforum.org
•
www.wapforum.org
www.ericsson.com/developerszone
www.nokia.com
www.kannel.org
Motivación
• Gran número de usuarios potenciales (más
terminales móviles que PCs).
• Coste del terminal muy reducido.
• “Sencillez” de utilización del terminal.
• Acceso a servicios de Internet en cualquier
lugar, en cualquier momento.
Motivación
•
•
•
•
•
•
•
Tamaño limitado de pantalla.
Prestaciones de la pantalla.
Entrada de datos limitada.
CPU.
Memoria.
Consumo.
Prestaciones del canal radio.
Wireless Application Protocol WAP
WAP
Protocolos de comunicación y entornos de
aplicación para el despliegue de recursos
de información, servicios avanzados y
acceso a servicios de Internet desde
terminales móviles.
Wireless Application Protocol
WAP.
• Antecedentes:
– Handheld Device Markup Language HDML
(Unwired Planet), 1995.
– NTT DoCoMo I-mode, 1999.
• WAP Forum: Openwave (anteriormente
Phone.com, Unwired Planet), Ericsson,
Nokia, Motorola.
• Elabora las especificaciones WAP.
• Actualmente en la versión 2.0.
• Sustituido por la Open Mobile Alliance.
El modelo WWW.
2.
Contenido y
aplicaciones
presentados con
formatos
normalizados.
Acceso con
navegadores.
Servidor de
Información
Cliente
Petición (URL)
Agentes de
usuario
Servidor
HTTP
Respuesta (contenido)
Contenido
El modelo WAP.
Aporta:
Push
Soporte a
telefonía (WTA)
Servidor de
Información
Cliente
Micronavegador
WAP, con
WTA
Petición (URL)
Servidor
HTTP
Contenido
Respuesta (contenido)
Push (contenido)
Iniciador
de Push
El modelo WAP (II):
pasarelas.
Servidor de
Información
%
,
+,
)*
#$
Contenido codificado
!"
Micronavegador Petición codificada (URL)
WAP
'&(%
Pasarela
Cliente
Petición (URL)
Contenido
HTTP
Server
Contenido
Pasarela OPCIONAL en WAP2.0, obligatoria en WAP1.X
Funciones de la pasarela (proxy):
Pasarela de protocolos. Adaptación WAP 1.x.
Codificadores y decodificadores de contenidos.
Caché.
Gestión de perfiles.
Comparativa WAP y WWW
WWW
WAP 1.X
WAP 2.0
Navegadores
Pantalla WWW. Gráficos
muy potentes.
Muy limitada, blanco y
negro.
Limitada, algunas
capacidades de color.
Contenido
Páginas HTML.
WML. Barajas y cartas.
XHTML. WML2.0 para
compatibilidad hacia atrás.
Arquitectura
Servidores WWW.
Navegdores en los
clientes.
Pasarela WAP entre
servidores y clientes.
Pasarela OPCIONAL entre
servidores y clientes.
Protocolos
HTTP sobre TCP/IP
Torre WAP:
WSP, WTP , WTLS, WDP
WP-HTTP, TLS, WP-TCP
Wireless Application Protocol WAP 1.X
Protocolo Inalámbrico de Aplicaciones (WAP)
Capa de Aplicación (WAE)
Otros Servicios
Capa de sesión (WSP)
y Aplicaciones
Capa de Transacción (WTP)
Capa de Seguridad (WTLS)
Capa de Transporte (WDP)
Protocolos Portadores
GSM
IS-136
CDMA
PHS
CDPD
DECT
TETRA
Etc.
Wireless Application Protocol WAP 1.X
Internet
HTML,
JavaScript
Protocolo Inalámbrico de Aplicaciones (WAP)
Capa de Aplicación (WAE)
Otros Servicios
Capa de sesión (WSP)
y Aplicaciones
HTTP
Capa de Transacción (WTP)
TLS - SSL
Capa de Seguridad (WTLS)
Capa de Transporte (WDP)
TCP/IP
UDP/IP
Protocolos Portadores
GSM
IS-136
CDMA
PHS
CDPD
DECT
TETRA
Etc
Wireless Application Environment WAE
• Objetivo: construir un entorno de aplicación
de propósito general basado en la filosofía
y tecnología WWW.
• Se pretende establecer un entorno que
permita a los operadores y proveedores de
servicios construir aplicaciones y servicios
que puedan utilizarse en una amplia
variedad de plataformas inalámbricas de
forma útil y eficiente.
Wireless Application Environment WAE
Modelo WWW
convencional
Cliente
Petición (URL)
Agentes de
usuario
Respuesta (contenido)
Servidor de
Información
CGI,
Scripts,
etc.
Contenido
Modelo WAP
Cliente
WML
agente
usuario
Servicios
WAE
Pasarela
Codificador
WML
Compilador
WMLScript
Servidor de
Información
WML
Decks
WML
Scripts
CGI,
Scripts,
etc.
Contenido
Wireless Application Environment WAE
WAE
Agentes de Usuario
Agente de Usuario
para WML
Agente de Usuario
para WTA
Otros Agentes
Servicios/Formatos
WMLScript
Servicios WTA
WML
URLs
Otros Servicios
y formatos
Servicios y Pila del Protocolo WAP
Servicios / Sistema Operativo del Dispositivo
Otras
Aplicaciones
y Servicios
Wireless Telephony Applications WTA
• Aplicaciones con mecanismos para
interaccionar con las funciones de telefonía
del terminal y de la red:
– En el móvil: hacer y recibir llamadas, enviar y
recibir mensajes cortos, manejar las entradas de
la agenda de teléfonos, examinar los registros
de llamada, señalización DTMF durante una
llamada, manejo de teclado durante una
llamada.
– En la red: retener, transferir y desviar llamadas,
conferencias, buzón de voz, servicios de red
inteligente.
Wireless Telephony Applications WTA
Wireless Telephony Applications WTA
• Agente de usuario WTA. Agente de usuario
WAE, con la diferencia de que tiene una
gestión de contexto en tiempo real rígida:
ignora eventos obsoletos, no almacena
historia, ...
• Servidor WTA. Servidor de contenidos para
WTA. Consideraciones especiales para
seguridad. Control completo por parte del
operador. No hay proveedores WTA
externos.
Wireless Telephony Applications WTA
•
Servicios WTA. Iniciados por:
Usuario accediendo al servidor WTA.
– Push.
– Evento WTA que dispara un manejador.
–
•
Interfaces WTA. Biblioteca disponible en el
terminal:
Funciones WTAI públicas: llamar, enviar tonos DTMF,
añadir una entrada telefónica.
– Funciones WTAI de red comunes. Se aplican a todos los
teléfonos que soporten WAP.
– Funciones WTAI de red específicas. Distintas
dependiendo de si la red es GSM, TETRA, PDC, ...
–
Wireless Telephony Applications WTA
Repositorio
• Módulo de almacenamiento persistente
para eliminar accesos a red asociados a
servicios WTA de uso frecuente.
• Contenido almacenado:
– Recursos: datos descargados con WSP, junto
con sus metadatos.
– Canales: conjunto de enlaces a otros recursos e
información de control.
Wireless Session Protocol WSP
• El Protocolo Inalámbrico de Sesión (WSP)
proporciona a la Capa de Aplicación de
WAP una interfaz con dos servicios de
sesión:
– Orientado a conexión. Funciona por encima de
la Capa de Transacciones.
– No orientado a conexión. Funciona por encima
de la Capa de Transporte.
Wireless Session Protocol WSP
•
Esta capa consiste en servicios adaptados a
aplicaciones basadas en la navegación Web,
proporcionando las siguientes funcionalidades:
Establecer una conexión fiable entre el cliente y el
servidor, y liberar esta sesión de una forma ordenada.
– Semántica y funcionalidades del HTTP/1.1 en una
codificación compacta.
– Negociación de las características del Protocolo.
– Suspensión de la sesión y reanudación de la misma
incluso ante cambio de portadora.
–
Wireless Session Protocol WSP
• El servicio de sesión orientado a conexión
esta dividido en facilidades o servicios,
algunos de estos son asimétricos. Las
facilidades son:
–
–
–
–
–
–
Administración de la sesión
Invocación de métodos
Informe de excepciones
Push de datos
Push de datos confirmado
Reanudar una sesión
Wireless Transaction Protocol WTP
-
-
-
• Protocolo ligero de transacciones apto para
su implantación en clientes “ligeros”, como
terminales móviles.
• Se sitúa por encima de WDP y, de forma
opcional, de WTLS.
• Ofrece tres clases de servicio de transacción:
Clase 0: peticiones no fiables, sin mensaje de
resultado.
Clase 1: peticiones fiables, sin mensaje de
resultado.
Clase 2: peticiones fiables, con, exactamente, un
mensaje de resultado seguro.
Wireless Transaction Protocol WTP
• Clase 0
– Petición no fiable, sin mensaje de resultado.
– Proporciona un servicio de datagramas no fiable.
– Se utiliza básicamente para enviar un datagrama
en el contexto de una sesión existente (push no
fiable)
Initiator
Responder
Invoke (TID=N, TG, c0… )
Wireless Transaction Protocol WTP
• Clase 1
– Petición fiable, sin mensaje de resultado.
– Proporciona un servicio de datagramas fiable.
– Utilizado por aplicaciones que requieren de un
servicio de Push fiable.
Initiator
Responder
Invoke (TID=N, TG, c1… )
Ack (TID=N* )
Wireless Transaction Protocol WTP
• Transacción de clase 2
– Petición fiable con, exactamente, un mensaje de
resultado seguro.
– Proporciona el servicio básico de petición /
respuesta.
– Una sesión WSP puede contener varias
transacciones de este tipo.
Initiator
Responder
Invoke (TID=N, TG, c2 … )
Result (TID=N*, TG ... )
Ack (TID=N)
Wireless Transaction Protocol WTP
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Fiabilidad conseguida con identificadores de
transacción únicos, ACKs, eliminación de duplicados, y
retransmisiones.
No hay fases explícitas de apertura y cierre de
conexiones.
Fiabilidad usuario a usuario opcional.
Opcionalmente el último ACK de la transacción puede
llevar información fuera de banda sobre la transacción.
Posible concatenación de PDUs en una SDU de WDP.
Orientado a mensaje.
Minimizar el número de repeticiones por duplicados.
Posibilidad de abortar transacciones.
Posibilidad de transacciones asíncronas.
Wireless Datagram Protocol WDP
• WDP proporciona un servicio de
datagramas a los protocolos de las capas
superiores de WAP y permite la
comunicación de forma transparente sobre
los protocolos portadores.
• Debido a que este protocolo proporciona
una interfaz común a los protocolos de las
capas superiores, las capas superiores
pueden trabajar independientemente de la
red inalámbrica que da soporte al sistema.
Wireless Datagram Protocol WDP
Punto de Acceso al Servicio de
Transporte (TSAP)
Protocolo de Datagramas Inalámbrico (WDP)
Adaptación
Portadora A
Servicio
Portadora A
Adaptación
Portadora B
Servicio
Portadora B
Adaptación
Portadora C
Servicio
Portadora C
Capa Física. Tecnologías de Enlace Inalámbrico
Wireless Datagram Protocol WDP
Móvil
Pasarela de datos
Pasarela WAP
WAE
WAE
WSP
WSP
WTP WDP
&
Adaptation
Bearer
WTP WDP
&
Adaptation
Bearer
Tunnel
Tunnel
Subnetwork
Subnetwork
Wireless Datagram Protocol WDP
WDP Sobre GSM SMS
Móvil
Pasarela de datos
Pasarela WAP
WAE
WAE
WSP
WSP
WTP WDP
&
Adaptation
SMS
WTP WDP
&&
Adaptation
SMS
Tunnel
(SME-IF)
Subnetwork
Tunnel
(SME-IF)
Subnetwork
Wireless Datagram Protocol WDP
WDP Sobre GSM GPRS
Mobile
BSS
SGSN
GGSN
WAP
Proxy/Server
WAE
WAE
WSP
WSP
WTP
WTP
UDP
UDP
IP
IP
GPRS
stack
GSM-RF
Base Station
GSM-RF Physical
SubGPRS
Network
stack
SubNetwork
SubNetwork
Physical Physical
Physical
IP
TCP/IP or
other subnetwork
Physical
Push
Cliente
Servidor
Tecnología “Pull”
Tecnología “Push”
Push
Operación del Push WAP
Push
Access
Protocol
Push
Over-The-Air
Protocol
Push Initiator
WAP Client
Push Proxy
Gateway
Push
Push Proxy Gateway (PPG)
PPG Es el punto de entrada
de contenido Push desde
internet destinado al dominio
del WAP.
Ofrece los siguientes
servicios:
Operación Push
Push
Access
Protocol
Push
Over-The-Air
Protocol
WAP
Client
Push
Initiator
Push
Proxy
Gateway
Control de acceso
•
Detección de errores
• Resolución de direcciones
•
Compilación y codificación
binaria
• Conversión del protocolo
•
Push
Push Access Protocol (PAP)
Operación Push
WAP
Client
Es el medio a través del cual
un iniciador realiza una
operación Push a través de la
PPG hacia la red móvil
Push
Access
Protocol
Push
OverThe-Air
Protocol
Push
Initiator
Push
Proxy
Gateway
Mensajes Push (del iniciador a
PPG)
•
Notificación de resultado (de PPG
al iniciador)
•
Cancelación de Push (del iniciador
a PPG)
•
Estado de la Pregunta (del
iniciador a PPG)
•
Push
Push Over-The-Air Protocol (OTA)
Operación Push
WAP
Client
Es el responsable de
transportar el cotenido de
la PPG a los usuarios.
Push
Access
Protocol
Push
OverThe-Air
Protocol
Push
Initiator
Push
Proxy
Gateway
Usa sesiones WSP para entregar
el contenido.
•Requiere que una sesión este
activa
•Concepto de aplicación de
iniciación de sesión.
•
Push
Infraestructura del cliente en el marco Push
• Aplicación de Iniciación de Sesión (SIA)
– El cliente recibe una solicitud de sesión
– El cliente establece una sesión con la PPG
• Despachador de aplicación (Application
Dispatcher).
– Determina la aplicación destino del mensaje Push
– Rechaza el contenido si no tiene una aplicación destino
apropiada para el mensaje
– Confirma la operación Push a la PPG
Wireless Markup Language WML
• Derivado de XML.
• Organiza los contenidos en barajas de
cartas (deck and cards metaphor).
• El dispositivo presenta una carta cada vez.
• El dispositivo puede almacenar varias
cartas.
• Motivación: reducir la latencia.
– Enviar varias cartas de una vez.
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Wireless Markup Language WML
• Tradicionalmente los visores HTML son bastante
tolerantes a errores sintácticos.
• En WML (por ser un lenguaje derivado de XML) esto no
es aceptable.
• No se muestra contenido WML mal formado.
Wireless Markup Language WML
• Gráficos en WML: WBMP.
• Imágenes en blanco y negro no
comprimidas.
• Consume más ancho de banda pero reduce
los requisitos de procesamiento en el
terminal.
Wireless Markup Language WML
WMLScript
• Ejecución de scripts en el cliente.
• Tipado débil.
• Basado en ECMAScript (versión
normalizada de JavaScript).
• Bibliotecas de funciones.
• Manejo de errores un tanto pobre.
Wireless Markup Language WML
Objetivos:
• Aplicaciones intuitivas.
• Aplicaciones eficientes.
• Procesos fáciles de
recordar.
• Tolerancia a fallos.
Reglas:
•
•
•
•
•
•
•
•
Identificar las funciones más
usadas.
Ajustarlas para máxima
rapidez.
Minimizar la entrada de datos.
Personalización.
Mensajes breves y claros.
Siempre proporcionar la
posibilidad de retroceder.
Consistencia.
Push.
Wireless Markup Language WML
• Interoperabilidad de WML.
– Diferentes dispositivos pueden implantar las
mismas funcionalidades de forma diversa.
– Las capacidades de los dispositivos pueden ser
diferentes. Ej. Nokia 7110 sólo soporta gráficos
de 96x44.
• XML + XSLT puede ser una solución.
• Otras soluciones asociadas a generación
dinámica de contenidos: ASP, JSP.
Despliegue de servicios WAP
• Servidores de contenidos.
– Pueden ser servidores web convencionales.
– Lo más adecuado es que sirvan contenido en
WML.
– El contenido puede ser estático o dinámico, al
igual que en el acceso convencional a Web.
– En este último caso, se puede tener en cuenta
el tipo de dispositivo al que se envía el
contenido.
Despliegue de servicios WAP
Pasarelas
• Puente entre el mundo inalámbrico e Internet.
• Funciones:
–
–
–
–
–
–
–
–
Implantación de las capas WAP.
Control de acceso.
Conversión de protocolo WSP-HTTP.
Resolución de nombres.
Conversión de HTML a WML.
Codificación del contenido WML.
Seguridad.
Caché del contenido de acceso frecuente.
Despliegue de servicios WAP
Pasarelas
• Implantación de las capas WAP:
– CO, no seguro: WSP/WTP/WDP
– CO, seguro: WSP/WTP/WTLS/WDP
– CL, no seguro: WSP/WDP
– CL, seguro: WSP/WTLS/WDP
• Control de acceso:
– Mecanismos dependientes de la portadora: MSISDN,
dirección IP, ...
– Mecanismos de autenticación de usuario.
– ...
Despliegue de servicios WAP
Pasarelas
• Conversión WSP-HTTP
– WSP soporta funcionalidad HTTP1.1:
• Métodos de petición/respuesta GET, POST,
•
etc.
Cabeceras HTTP:
– Petición: información enviada con una petición HTTP.
– Respuesta: metainformación incluida en la respuesta.
– Entidad: metainformación sobre las entidades incluidas en las
respuestas.
En WSP las cabeceras están compactadas.
• Negociación de contenidos.
Despliegue de servicios WAP
Pasarelas
• Resolución de nombres: para los URLs.
• Conversión HTML a WML. OPCIONAL.
– La conversión no es perfecta.
– La presentación puede ser problemática.
– Mejor disponer de contenidos nativos en WML.
• Codificación del contenido WML.
– Comprobación sintáctica.
– Compactación.
– Compilación de los WMLScripts
• Seguridad. Provisión de WTLS. OPCIONAL.
• Caché de contenido de acceso frecuente. Como en
los proxies de Internet.
Despliegue de servicios WAP
Pasarelas
• De los diferentes fabricantes:
– Ericsson.
– Nokia.
– Motorola.
– ...
Suelen tener versiones de evaluación de prestaciones
limitadas.
• Gratuitas:
– Kannel www.kannel.org
• No tan potente como las otras.
Discusión del enfoque WAP
• WAP está basado en la idea de un intermediario
(“proxy”) entre dos mundos (inalámbrico e Internet fija).
• Rompe el esquema extremo a extremo tradicional de
la Internet.
• ¿Es algo no deseable?
–
–
–
–
–
NAT.
Proxy.
Cortafuegos.
Web Cache.
...
Discusión del enfoque WAP
• La seguridad se proporciona en Internet
con un esquema extremo a extremo: SSL.
• En el acceso WAP la aproximación extremo
a extremo se rompe en la pasarela.
– El tramo inalámbrico puede estar protegido por
WTLS.
– El tramo terrestre por SSL.
– En la pasarela los contenidos están en claro.
– La pasarela puede protegerse con cortafuegos.
Discusión del enfoque WAP
• Ejemplo: aplicaciones de banca electrónica.
Con acceso fijo a Internet se tiene seguridad extremo a extremo.
– Con acceso WAP, en la pasarela se ponen los contenidos en claro.
– ¿Confiamos en quien ofrece la pasarela?
– ¿Cambiamos de pasarela en función de la aplicación?
–
Discusión del enfoque WAP
• Críticas sobre su viabilidad a medio plazo:
“WAP no será necesario cuando 3G esté
desplegada, al dejar el ancho de banda de
ser un problema.”
• ¿Es WAP realmente un “parche”, una
solución temporal?
Modelo de negocio de I-mode.
k
j
i
Solución de NTT DoCoMo: “semi-walled
garden”
Pago por acceso a contenidos:
los sitios oficiales pueden cobrar por el acceso.
n
m
l
DoCoMo recibe el 9%.
Al usuario le aparece el cargo en la factura
telefónica:
Los sitios oficiales no montan un complejo sistema de cobro, el
operador lo hace por ellos.
s
r
q
p
o
I-mode en cifras:
34,4 millones de abonados.
3150 sitios oficiales.
Tarifas: 300 yenes al mes + 0,3 yenes/pq. 128 b.
Red de conmutación de paquetes (canales de 9,6 Kbps), y también
nueva red 3G (FOMA: hasta 64 Kbps ascendente, hasta 384 Kbps
descendente).
Servicios y contenidos en imode.
DATOS
VOZ
i-menu
LLAMADA
Mensajes
Noticias
Tarjetas cr.
Compras
Melodías
Entret.
Banca
Viajes
Gourmet
Juegos
Ciudad
Sitios www
Internet
e-mail
NTT
DoCoMo
i-mode
RED DE COMUNICACIONES MÓVILES
• Menú i-mode.
• Correo electrónico.
• Mensajes.
• iappli (servicio basado en Java). Protocolo: HTTP(S).
– Aplicaciones autónomas.
– Aplicaciones cliente/servidor.
– Aplicaciones de tipo agente.
Tecnologías de soporte de imode.
• Lenguaje: cHTML.
• Red de conmutación de paquetes.
v
u
t
• Velocidad de un canal: 9600 bps.
Posibilidad de usar más de uno.
Despliegue de redes 3G (FOMA).
El acceso a sitios se hace a través de un nodo
de relé intermedio (i-mode server).
Red de DoCoMo
Servidor i-mode
Internet
Red de
paquetes
Proveedor
oficial de
contenido
Proveedor
no oficial de
contenido