TCP / IP – Grundlagen

TCP / IP – Grundlagen
Grundlegende Architektur und Aufbau
Vortrag für die LUG-FFM
Petra Klüver
alias *~shebug~*
06. Juni 2007
Inhalt des Vortrages
• TCP/IP und das Internet
• Merkmale
• TCP/IP vs. OSI-Referenzmodell
• Protokollarchitektur
• die einzelnen Schichten
• Linux & TCP/IP (nützliche Tools)
• Quellenangaben
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TCP/IP und das Internet
• TCP/IP steht für alle
Datenkommunikationsprotokolle
• Transmission Control Protocol
/ Internet Protocol
• Protokoll = Verhaltensregeln
• Request for Comments (RFCs)
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Merkmale von TCP/IP
• Offene Protokollstandards und frei verfügbar
• Unabhängigkeit von Netzwerk-Hardware
• Einheitliches Adressierungsschema
• Standardisierte High-Level-Protokolle
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TCP/IP vs. OSI-Referenzmodell
OSI-Referenzmodell:
• hat sieben Schichten (Layer)
• Schicht = Funktion zur Datenkommunikation
• Jedes Protokoll kommuniziert mit einem
Gegenstück, dem sog. Peer
• Vereinbarung darüber, wie die Schichten
kommunizieren
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Protokollarchitektur v. TCP/IP
Schichten der TCP/IP-Protokollarchitektur
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Protokollarchitektur v. TCP/IP
Kapselung von Daten
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Protokollarchitektur von TCP/IP
Datenstrukturen
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Die Netzzugangsschicht
• unterste Schicht (1)
• Definition von IP-Datagrammen
• Kenntnis über Paketstruktur und Adressierung
• universelles Adressierungsschema
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Die Netzzugangsschicht
Zwei Beispiele für Protokolle:
• Adress Resolution Protocol (ARP), RFC 826
• A Standard for the Transmission of IP
Datagrams over Ethernet Networks, RFC 894
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Die Internetschicht
Das Internet Protocol, RFC 791
• Auslieferung von Daten
• verbindungsfreies Protokoll
• unzuverlässiges Protokoll
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Die Internetschicht
Funktionen des Internet Protokolls
• Definition des Datagramms
• Definition des Internet-Adressierungsschemas
• Routing von Datagrammen zu entfernten
Hosts
• Fragmentierung und Defragmentierung von
Datagrammen
• Übertragung von Daten zwischen
Netzzugangs- und Transportschicht
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Die Internetschicht
Das Internet Protocol, RFC 791
• Datagramm = Paketformat
• IP untersucht die Zieladresse
• evtl. Übergabe an ein Gateway
• Routingentscheidung für jedes einzelne Paket
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Die Internetschicht
Das IP-Datagramm
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Die Internetschicht
Fragmentierung von Datagrammen
• in kleinere Teile zerlegen
• Beispiel: Ethernet –> X.25
• wird mittlerweile möglichst verhindert
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Die Internetschicht
Übergabe an die Transportschicht
• Zieladresse = lokale IP-Adresse
• Protokollnummer
• UNIX-Systeme Æ /etc/protocols
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Die Transportschicht
• über Internetschicht angesiedelt
• beiden wichtigsten Protokolle:
– User Datagram Protocol (UDP)
– Transmission Control Protocol (TCP)
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Die Transportschicht
User Datagram Protocol
• minimaler Protokoll-Overhead
• unzuverlässiges, verbindungsfreies
Datagramm-Protokoll
• Quellport und Zielport für Übergabe
• Beispiel für UDP ist VoIP
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Die Transportschicht
User Datagram Protocol
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Die Transportschicht
Transmission Control Protocol
• zuverlässiges, verbindungsorientiertes
Bytestream-Protokoll
• korrekt und richtige Reihenfolge
• Prüfsummen check
• erneute Übertragung bei fehlender positiver
Bestätigung
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Die Transportschicht
Format eines TCP-Segments
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Die Transportschicht
Transmission Control Protocol
• Auslieferung an richtige Anwendung
• Identifikation über Portnummer
• UNIX -> /etc/services
• korrekte Übergabe der Daten
von und zur Anwendungsschicht
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Die Anwendungsschicht
• Beispiele für Anwendungsprotokolle:
– FTP
– SMTP
– HTTP
etc ;-)
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Linux & TCP/IP
nützliche Tools (Beispiele in RFC 1470)
• ifconfig
• arp
• netstat
• ping
• ip (ab 2.2.x)
• u.v.m.
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Quellenangaben
• TCP/IP, Craig Hunt (o‘reilly)
• www. wikipedia .de
• www. netzmafia .de
• www. faqs .org/rfcs/
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Das war es...
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