3. WAP ARHITEKTURA

3.1. WWW MODEL

WWW arhitektura posjeduje fleksibilan i moćan programski model.

slika 1. WWW model

Aplikacije i sadržaji su predstavljeni standardnim formatima podataka, a njima se manipulira web pretraživačima. Web pretraživači su Web aplikacije koje šalju zahtjeve mrežnim serverima, na koje serveri odgovaraju kodirajući podatke u standardne formate. WWW standard specificira mnoge mehanizme potrebne za stvaranje aplikacijskog okruženja, uključujući:

• Standardni model imenovanja – Svi serveri i sav sadržaj Web-a se imenuju sa Internetskim standardom Uniform Resource Locator-ima (URL)
• Tip sadržaja -  Sav sadržaj WWW-a ima svoj specificirani tip, što omogučava pretraživačima da ga korektno procesiraju, znajući tip.
• Standardni formati podataka – Svi web pretraživači podržavaju skup standardnih formata. Tu su uključeni HTML, JavaScript, i razni drugi formati
• Standardni protokoli – Standardni mrežni protokoli omogučavaju web pretraživaču da komunicira sa bilo kojim mrežnim serverom. Na WWW-u je najrašireniji Hyper Text Transfer Protocol (HTTP)

WWW protokoli definiraju tri klase servera:

• Izvorišni server – Server na kojem se nalazi traženi sadržaj
• Proxy – Posredni program koji djeluje i kao server i kao klijent sa svrhom davanja zahtjeva na korist drugih klijenata. Proxy se tipično nalazi između klijenta i servera koji nemaju mogučnosti za direktnom komunikacijom (npr. HTTP klijent i FTP server). Zahtjeve klijenta ispunjava ili sam proxy, ili ih proslijeđuje drugim serverima. Proxy mora u sebi imati implementirane i zahtjeve na klijenta i zahtjeve na server, po WWW specifikaciji.
• Gateway – Server koji djeluje kao posrednik za neki drugi server (povezuje dvije različite mreže). Za razliku od proxy-a, gateway prima zahtjeve kao da je izvorišni server za tražene podatke. Klijent ne mora biti svjestan činjenice da komunicira sa gateway-om

3.2. WAP MODEL

WAP programski model je sličan WWW programskom modelu. Takav model jako koristi programerima zbog familijarnosti sa WWW modelom, dokazanom arhitekturom i mogučnosti korištenja postojećih resursa (Web serveri, XML alati, ...). Optimizacija i nadogradnja su napravljeni zbog zadovoljavanja zahtjeva i karakteristika bežičnog okruženja. Gdje god je moguće, postojeći standardi su prihvaćeni ili su upotrebljeni kao polazna točka WAP tehnologije.

slika 2. WAP model

WAP aplikacije i sadržaj su specificirani skupom dobro poznatih formata podataka baziranih na poznatim WWW formatima. Sadržaj se prenosi koristeći skup standardnih komunikacijskih protokola baziranih na WWW protokolima. Mikropretraživač bežićnog terminala je analogan standardnom Web pretraživaču.

WAP definira skup standardnih komponenti koje omogučavaju komunikaciju između mobilnih terminala i mrežnih servera, uključujući:

• Standardni model imenovanja – Standardni WWW URL-i se koriste za identificiranje WAP sadržaja na izvorišnim serverima. Standardni WWW URI-i (Uniform Resource Identifier – sadrži ime direktorija i datoteke na računalu) koriste se za identifikaciju lokalnog sadržaja na računalu, npr. funkcija za kontrolu poziva
• Tip sadržaja – Sav WAP sadržaj ima specificirani tip  u skladu sa WWW tipovima, što omogučava korektno procesiranje sadržaja na osnovu tipa
• Standardni formati podataka – WAP formati podataka su bazirani na WWW tehnologiji i uključuju markup prikaza, kalendarske informacije, slike i skriptne jezike
• Standardni komunikacijski protokoli – WAP komunikacijski protokoli omogučavaju komunikaciju pretraživača sa mobilnog uređaja i mrežnog Web servera.

WAP tipovi podataka i protokoli su optimizirani za masovno tržište prijenosnih bežičnih uređaja. WAP koristi proxy tehnologiju za povezivanje bežične domene i WWW-a. WAP proxy tipično objedinjuje sljedeća svojstva:

·         Protokolski Gateway – Protokolski gateway prevodi zahtjeve iz WAP protokolskog stoga (WSP, WTP, WTLS, WDP) u WWW protokolski stog (HTTP i TCP/IP)

·         Koder i Dekoder sadržaja – Koderi sadržaja prevode WAP sadržaj u kompaktni kodirani format da bi smanjili količinu podataka u bežičnoj mreži.

Ta infrastruktura osigurava da korisnici mogu pretraživati različit WAP sadržaj neovisno o mreži koju koriste. Autori aplikacija mogu stvarati aplikacije koje su neovisne o uređaju i mreži, dopuštajući aplikacijama da dosegnu najveći mogući domet. Zahvaljujući WAP proxy dizajnu, sadržaj i aplikacije mogu biti pohranjene na standardnim WWW serverima i mogu biti stvarane koristeći dokazane Web tehnologije kao što su CGI skripte.

Iako nominalna uporaba WAP-a uključuje web server, WAP proxy i WAP klijenta, WAP arhitektura može lako podržati i drukčije konfiguracije. Moguće je napraviti izvorišni server koji u sebi uključuje WAP proxy sposobnost. Takav server se može koristiti za sigurne veze 'end-to-end', ili za aplikacije koje zahtjevaju bolju kontrolu pristupa ili sigurnost odziva (WTA).

3.3. PRIMJER WAP MREŽE

slika 3. Primjer WAP mreže

U gornjem primjeru WAP klijent komunicira sa dva servera u bežičnoj mreži. WAP proxy prevodi WAP zahtjev u WWW zahtjev čime omogučava WAP klijentu komunikaciju sa web serverom. Proxy također kodira odgovor web servera u kompaktni binarni format razumljiv klijentu.

Ako web server sadrži i WAP sadržaj (npr. WML), WAP proxy ga prosljeđuje direktno od web servera. Ako web server sadrži samo WWW sadržaj (npr. HTML), proxy koristi filter da prebaci WWW sadržaj u WAP sadržaj. Npr., HTML filter prevodi HTML sadržaj u WML.

Wireless Telephony Application (WTA) server je primjer izvorišnog servera koji direktno odgovara zahtjevima WAP klijenta. WTA server se koristi za omogučavanje WAP pristupa uslugama bežične mrežne infrastrukture.

3.4. SIGURNOST WAP-a

WAP omogučava fleksibilnu sigurnosnu infrastrukturu koja omogučava zaštićenu vezu između WAP klijenta i servera. WAP može osigurati zaštićenu vezu od kraja do kraja. Tada klijent i server moraju komunicirati koristeći samo WAP protokol. zaštićena se veza može uspostaviti i preko proxy-a ako je proxy pouzdan, ili ako se nalazi na fizički istom sigurnom mjestu kao i izvorišni server.

3.5. KOMPONENTE WAP ARHITEKTURE

WAP arhitektura osigurava skalabilno i proširivo okružje za razvoj aplikacija za mobilne komunikacijske uređaje. To se postiže slojevitom arhitkturom cijelog protokolskog stoga. Svakom sloju je moguće pristupiti sa sloja iznad ili ispod, isto kao i sa ostalih usluga i aplikacija.

slika 4. WAP protokolski stog

WAP slojevita arhitektura omogučava ostalim uslugama i aplikacijama da iskoriste osobine WAP stoga kroz skup definiranih sućelja. Vanjske aplikacije mogu pristupiti sloju veze, transakcije, sigurnosnom sloju i sloju prijenosa direktno.

3.5.1. Wireless Application Environment (WAE)

WAE je je sloj baziran na WWW-u i tehnologiji mobilne telefonije. Osnovni cilj WAE-a je uspostaviti interoperabilne uvjete koji će omogučiti operaterima i davateljima usluga da stvaraju usluge i aplikacije koje mogu biti korištene na širokom rasponu različitih bežičnih platformi na učinkovit i koristan način. WAE je podjeljen na dva logička sloja:

• Korisničke programe, gdje spadaju mikropretraživač, telefonski imenik, editor poruka,...
• Usluge i Formati dostupni korisničkim programima, gdje spadaju WML, WMLScript, formati slika, vCard, vCalendar,...

slika 5. WAE logički slojevi 

WAE odvaja usluge od korisničkih programa i pretpostavlja okolinu u kojoj je više korisničkih programa. Na ovaj način ne implicira nikakvu konkretnu implementaciju. Jedna implementacija može kombinirati sve usluge u jednom korisničkom programu, dok druga može usluge podijeliti na više korisničkih programa.

WAE uključuje i mikropretraživač koji implementira sljedeće karakteristike:

• Wireless Markup Language (WML) – srednje teški markup jezik, sličan HTML-u, optimiziran za uporabu u mobilnim terminalima.
• WMLScript - srednje teški skriptni jezik, sličan JavaScript-u.
• Wireless Telephony Application (WTA, WTAI) – usluge telefonije i programska sućelja
• Formati sadržaja – skup definiranih podatkovnih formata, koji uključuje slike, telefonske imenike i kalendarske informacije.

Analogija ovom sloju u OSI modelu su slojevi prezentacije i aplikacije.

3.5.2. Wireless Session Protocol (WSP)

            WSP osigurava organiziranu izmjenu sadržaja između klijentovih i serverovih aplikacija. Osnovne su mu mogućnosti:

• Uspostava pouzdane veze klijent-server i raskid veze
• Dogovor o korištenju protokolskih mogućnosti
• Izmjena sadržaja klijenta i servera korištenjem kodiranja u kompaktni format
• Suspend/resume mogućnost

Ovaj protokol daje aplikacijskom sloju WAP-a konzistentno sućelje za dvije vrste usluga. Prva je konekcijski orijentirana usluga koja se odvija preko kompletnog protokolskog sloga (WTP, WTLS, WDP). Druga je bezkonekcijska usluga koja se odvija na pouzdanom ili nepouzdanom datagramskom protokolu WDP.

WSP trenutno sadrži usluge za pretraživanje aplikacija (WSP/B). WSP/B ima HTTP/1.1 funkcionalnost i semantiku sa kodiranjem u kompaktni format za prijenos zrakom. Protokoli u WSP familiji su optimizirani za uskopojasne mreže sa velikim kašnjenjem. WSP je dizajniran da dozvoli WAP proxy-u spajanje WSP/B klijenta na standardni HTTP server.

3.5.3. Wireless Transaction Protocol (WTP)

WTP se odvija na vrhu datagramske usluge. To je jednostavni transakcijsko-orijentirani protokol pogodan za implementaciju u 'malim' klijentima. WTP se odvija na zaštićenim ili nezaštićenim bežičnim datagramskim mrežama. Ima slijedeće karakteristike:

• Tri vrste transakcijske usluge: Nepouzdani prijenos u jednom smjeru, Pouzdani prijenos u jednom smjeru, Pouzdana dvosmjerna transakcija.
• Pouzdanost se postiže jedinstvenim identifikatorima, potvrdama primitka, uklanjanjem duplikata i retransmisijama
• Opcionalna pouzdanost – WTP može poslati potvrdu primitka
• Moguće spajanje više PDU (Protocol Data Unit) u jednu SDU (Service Data Unit – datagram korištenog nosioca)
• Message orijentacija – osnovna jedinica razmjene je cijela poruka ne stream byte-ova
• retransmisije, uklanjanje duplikata, potvrde - opcionalno  
• Asinhroni prijenos – slanje PDU2 bez primljene potvrde za PDU1
• Smanjenje kontrolnih informacija na minimum u odnosu na TCP

3.5.4. Wireless Transport Layer Security (WTLS)

Wireless Transport Layer Security (WTLS) protokol se bazira na Secure Sockets Layer-u (SSL). WTLS je namijenjen uporabi sa WAP transportnim protokolima i optimiziran je za usko-pojasne komunikacijske kanale. Karakteristike su mu slijedeće:

• Integritet podataka – WTLS osigurava da podaci poslani između servera i terminala budu nepromijenjeni
• Privatnost – WTLS osigurava da poslani podaci ostanu privatni, odnosno da ih netko treći ne može koristiti
• Autentičnost – WTLS osigurava autentičnost terminala i servera
• Zaštita od nekontroliranog pristupa

WTLS  se može koristiti za sigurne komunikacije među terminalima, npr. za potvrdu valjanosti u elektroničkoj trgovini.

Aplikacije mogu selektivno omogučiti ili inemogučiti neke dijelove WTLS-a, ovisno o sigurnosnim zahtjevima mreže. Klijent i server se dogovaraju o sigurnosnim opcijama koje ce koristiti (kriptografski algoritmi, duzine kljuceva, izmjena kljuceva, potvrda autenticnosti).

WTLS sadrži dva logička sloja:

·          Record Layer – Ovaj sloj ima sućelje prema WSP. On preuzima poruke koje se treba prenijeti, opcionalno ih komprimira, kriptira i predaje podsloju ispod takav paket. Obrnuto, poruke koje su dobivene se dekriptiraju, provjeravaju, dekomprimiraju i predaju se sloju iznad. Nekoliko kontrolnih poruka se također može spojiti u jednu SDU, što je posebno korisno ako se kao nositelja koristi neki paketski prijenos kao npr. GSM SMS.

·          Handshake protocol – Ovaj protokol se sastoji od tri podprotokola koji služe za dogovorklijenta i servera o sigurnosnim parametrima, međusobnu identifikaciju i dojavu grešaka.

3.5.5. Wireless Datagram Protocol (WDP)

Transportni sloj WAP arhitekture je WDP. WDP se nalazi iznad nosilaca informacija podržanih različitim vrstama mreža. Usluge WDP-a su:

·         adresiranje aplikacija preko portova

·         opcionalno: segmentacija, ponovno prikupljanje podataka i detekcija pogrešaka.

Kao opći transportni sloj , WDP daje jedinstveno sućelje gornjim slojevima, osiguravajući im transparentnu komunikaciju preko bilokojeg nosioca.

WDP podržava više simultanih komunikacija od viših slojeva preko jednog WDP nositelja. Broj porta identificira viši entitet iznad WDP-a. To može bite neki drugi, viši sloj (WTP ili WSP), ili aplikacija, npr e-mail.

WDP je dizajniran tako da koristi različite nosioce i efikasno koristi ograničene resurse mobilnog uređaja.

slika 6. WDP na različitim nosiocima

Ta karakteristika WDP-a je vrlo bitna za osiguranje interoperabilnosti WAP i korištenje gateway-a.

3.5.6. Nosioci

Wap protokol je smišljen da funkcionira na različitim nosiocima , uključujući Short Message, circuit-switched data i packet data. Različiti nosioci daju različitu kvalitetu usluge, s obzirom na učestalost pogrešaka, kašnjenja i propusnost. WAP je dizajniran tako da kompenzira ili tolerira takve različite kvalitete usluge.

Nosioci vezani uz GSM su:

• SMS – paketski prijenos, paketi su do 160 znakova, koristi signalizacijski pojas, najmanja transakcija zahtjeva više SMS poruka, pa je takvo rješenje relativno skupo i sporo, ali se koristi
• CSD (Circuit Switched Data) – danas najbolje rješenje, koristi se govorni kanal GSM-a (9,6 kbps), uspostava veze sa WAP Gateway-em traje 10s u najboljem slučaju
• USSD (Unstructured Supplementary Services Data) – koristi signalizacijski pojas, paketi do 182 znaka, veza je trajno uspostavljena (nije paketska kao SMS), zato je takav prijenos do 7 puta brži od SMS
• GPRS (General Packet Radio Service) – paketski prijenos u kombinaciji sa radio vezom daje stalno prisutnu vezu (nema uspostave – dial-up), a resursi mreže se koriste samo kod prijenosa podataka (kanal nije stalno zauzet). Brzina prijenosa se idealno može podići do 172 kbps, ali su realno te brzine manje. Danas je još GPRS u samim začecima.

Osim GSM-a, WAP je definiran i za veliku većinu drugih bežičnih mreža.

3.5.7. Ostale usluge i aplikacije

WAP slojevita arhitektura omogućava i drugim uslugama i aplikacijama korištenje svojstava WAP stoga kroz skup definiranih sućelja. Vanjski programi mogu pristupiti sesiji, transakciji, sigurnosti ili prijenosu direktno. To dopušta WAP stogu da se koristi za aplikacije i usluge koje nisu direktno specificirane WAP-om, ali mogu biti korisne bežičnom tržištu. Npr., takve su e-mail, kalendar, telefonski imenik, e-commerce, ...

3.5.8. Primjer 

Očekuje se da se WAP tehnologija koristi i za usluge koje nisu specificirane WAP-om. Na donjoj slici je primjer triju usluga koje više ili manje koriste dijelove WAP stoga.

slika 7. Tri usluge koriste različite dijelove WAP stoga

Lijevi stog predstavlja tipičan primjer WAP aplikacije. Korisnički program se odvija preko kompletnog WAP stoga. Srednji primjer se odnosi na aplikacije i usluge koje zahtjevaju transakcijske usluge sa ili bez sigurnosti. Desni primjer je za usluge koje zahtjevaju samo datagramski transport bez sigurnosti.