Mathias Hein TCP/IP

Mathias Hein
TCP/IP
Internet-Protokolle im professionellen Einsatz
An International Thomson Publishing Company
Bonn • Albany • Belmont • Boston • Cincinnati • Detroit • Johannesburg • London
Madrid • Melbourne • Mexico City • New York • Paris • Singapore • Tokyo
THOMSON
PUBLISHING
Inhaltsverzeichnis
1. Projektvorstellung und Problemstellung
15
1.1
1.2
15
16
22
24
36
38
38
40
1.3
Das Projekt
Konzeption
1.2.1
Netztopologien
1.2.2
Kabelinfrastruktur
1.2.3
Protokolle
1.2.4
Zusammenfassung
Realisierung
1.3.1
Phase 1: Standort Stockach/Baden
1.3.2
Phase 2: Standort Mannheim, Rohrbach/Ilm,
Wiesbaden
Phase 3: Verbindung der Standorte
1.3.3
Generelles zum störungsfreien Betrieb
1.3.4
eines Netzes
2. Kommunikation über Schichten: OSI - DoD
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
OSI-Schichtenstruktur aus dem Blickwinkel des
»Eisenbahnmodells«
Das OSI-Modell
Übersicht der sieben Schichten des OSI-Modells
Entwicklung des DoD-Standards
DoD-Architektur
DoD-Schichten
2.6.1 Netzzugang
2.6.2 Internet Protocol
2.6.3 Rechner (Ende-zu-Ende):
Transmission Control Protocol
2.6.4 Anwendung: FTP, SMTP, TELNET
Gegenüberstellung OSI - DoD
45
45
46
48
51
56
59
63
64
64
64
65
66
66
67
3. Das Internet: Geschichte, Gremien, Standardisierung
68
3.1
3.2
68
73
75
76
77
78
80
3.3
Geschichte
Gremien
3.2.1 Das »Internet Architecture Board« (IAB)
3.2.2 Die Arbeitsgruppe »Entwicklung« des Internet
3.2.3 Arbeitsgruppe »Forschung« des Internet
3.2.4 Zukünftige Aufgäben des IAB
Der lange Weg zum Standard
International Thomson Publishing • TCP/IP
9
4. IP, SLIP, PPP und IGMP
4.1
4.2
Das TCP/IP-Prinzip
Die Vermittlungsschicht
4.2.1
Aufgaben der Vermittlungsschicht
4.3
Internet Protocol (IP)
4.4
Die Services des Internet-Protokolls
IP-Servicetyp-Parameter und -Optionen
4.4.1
4.4.2
Der Fragmentierungsprozeß
Reassembly-Mechanismus
4.4.3
Der IP-Header
4.5
TCP/IP Network Addressing
4.6
IP-Adressen
4.6.1
4.6.2
Netzwerkadresse
Adressen der Klasse A
4.6.3
Adressen der Klasse B
4.6.4
Adressen der Klasse C
4.6.5
Adressen der Klasse D
4.6.6
Adressen der Klasse E
4.6.7
4.6.8
IP-Sonderadressen
Welche IP-Adresse zu welchem Zweck?
4.6.9
4.6.10 Größe des TCP/IP-Datennetzes
4.6.11 Subnetzmasken
4.6.12 Der Broadcast-Mechanismus
4.6.13 IP-Multicasting
4.6.14 IP-Routing
4.7
Die IP-Requirements
4.8
TCP/IP' auf seriellen Leitungen
4.9
Das Serial Line Interface Protocol (SLIP)
4.10 Das Point-to-Point-Protokoll (PPP)
4.11 Das Internet Group Management Protocol (IGMP)
4.12 Netz-Interface-Konfiguration
95
97
98
100
104
106
107
112
114
129
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131
131
132
133
133
134
134
136
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143
147
149
156
161
161
163
172
177
5. Internet Control Message Protocol (ICMP)
186
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9
5.10
5.11
187
189
190
192
193
195
197
201
203
205
207
Destination Unreachable Message
Time Exceeded Message
Parameter Problem Message
Source Quench Message
Redirect Message
Echo Request/Reply Message
Kleiner Exkurs: Ping
Timestamp-Request/Reply-Message
Information-Request/Reply-Message
Address-Format-Request/Reply-Message
Router Discovery Messages
TCP/IP • International Thomson Publishing
5.12 Router Advertisement Message
5.13 Router Solicitation Message
5.14 ICMP-Requirements
207
209
212
6. Transmission Control Protocol (TCP)
215
6.1
6.2
6.3
Die Transportschicht
Übersicht über TCP
Die Dienste des TCP
6.3.1 Die TCP-Service Primitive
6.4 TCP-Multiplexmechanismus
6.5 Das TCP-Zustandsdiagramm
6.6 Kommunikationsphasen des TCP/IP-Protokolls
6.7 Die Initialisierungsphase
6.7.1 Verbindungs-Management
6.7.2 Sychronisation und Verbindungsaufbau
6.7.2.1 Der Two Way Handshake
6.7.2.2 Der Three Way Handshake
6.7.2.3 Liste der Verbindungszustände
6.8 Datenübertragungsphase
6.8.1 Die TCP-Timer
6.8.2 Die TCP-Algorithmen
6.8.3 Flußsteuerung
6.9 Verbindungsabbau
6.10 Der TCP-Header
6.11 Die TCP-Requirements
215
218
220
221
225
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228
228
230
232
232
237
237
245
250
252
253
263
265
272
7. User Datagram Protocol (UDP)
278
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
278
280
282
283
284
Funktionsumfang des UDP-Protokolls
Der UDP-Multiplexmechanismus
UDP-Header
Vergleich zwischen TCP- und UDP-Diensten
UDP-Requirements
8. Die höheren Dienste: Telnet, Kerberos, r-Befehle
286
8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
8.6
8.7
8.8
8.9
8.10
287
288
290
291
297
300
307
307
309
313
Problematik des Telnet-Modells
Telnet-Architektur
Network Virtual Terminal
Telnet-Kommandos
Aushandeln von Optionen
Standardoptionen
Assigned Options
Telnet-Optionen
X.3-Pad
Alle Telnet RFCs
International Thomson Publishing • TCP/IP
8.11 Die Telnet Requirements
8.12 Kerberos
8.13 Dier-Befehle
314
317
320
9. Die höheren Dienste: File Transfer Protocol (FTP)
328
9.1
9.2
9.3
9.4
9.5
330
336
336
337
344
344
345
345
348
360
363
9.6
Das FTP-Modell
Datenaustausch zwischen Servern
FTP User Interface
FTP-Optionen
FTP-Kommandos und -Bestätigungen
9.5.1 Allgemeine Grundregeln für FTP-Kommandos
9.5.2 Allgemeine Grundregeln für FTP-Bestätigungen
9.5.3 Codierung der FTP-Bestätigungen
9.5.4 FTP-Kommando-Funktionsgruppen
9.5.5 FTP-Bestätigungen/Replies
FTP-Requirements
10. Address Resolution Protocol (ARP)
367
10.1 ARP-Datenformat
10.2 Die ARP-und Link Layer Requirements
10.3 Reverse Address Resolution Protocol (RARP)
371
375
376
11. TCP/IP auf unterschiedlichen Datennetzen
383
11.1
11.2
11.3
11.4
11.5
383
389
392
394
414
TCP/IP auf Ethernet-Netzen
TCP/IP auf IEEE-Netzen
TCP/IP auf Token-Ringen
TCP/IP auf FDDI-Netzen
TCP/IP auf ATM
12. Die Namensdienste (Name Service)
430
12.1 Domain Name Service Protocol (DNS)
438
12.2 DNS-Requirements
449
13. Electronic Mail: SMTP, MIME
452
13.1 Die SMTP-Requirements
463
13.2 Multipurpose Internet Mail Extensions (MIME)
467
14. BootP, DHCP, TFTP, SNMP
476
14.1 Bootstrap-Protokoll (BootP)
14.2 Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)
477
487
TCP/IP • International Thomson Publishing
14.3 Trivial File Transfer Protocol (TFTP)
14.3.1 TFTP-Requirements
14.4 Simple Network Management Protocol (SNMP)
499
504
505
15. Die Routing-Protokolle
515
16. Daten-Traces
544
16.1
16.2
16.3
16.4
16.5
16.6
544
547
550
554
556
559
561
584
Der UDP/IEN-Daten-Trace (IEN 116)
Der Verbindungsaufbau (IP/TCP-Daten-Trace)
Der Verbindungsabbau (IP/TCP-Daten-Trace)
Address Resolution Protocol Trace
Der ICMP-Daten-Trace
Telnet-und FTP-Traces
16.6.1 Telnet-Traces
16.6.2 FTP-Traces
17. Das neue TCP/IP (IPng)
597
18. Well-known-Numbers
613
18.1
18.2
18.3
18.4
18.5
18.6
18.7
18.8
18.9
18.10
18.11
18.12
18.13
18.14
18.15
18.16
18.17
18.18
18.19
18.20
18.21
18.22
18.23
18.24
18.25
613
613
615
638
643
645
646
646
648
650
688
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692
695
696
698
698
700
700
701
701
701
703
704
705
Internet-Versionsnummern
Internet-Protokollnummern
Port-Nummern
Unix-Port-Nummern
Internet-Multicast-Adressen
Type-of-Service-Parameter (ToS)
IP-Time-to-Live-Parämeter
Domain-System-Parameter
BootP-und DHCP-Parameter
Network Management Parameter
IEEE-802-Nummern
Ethernet-Nummern (Type-Field)
Ethernet-Adressen
Ethernet-Multicast/Broadcast-Adressen
Address-Resolution-Parameter
Reverse-Address-Resolution-Parameter
Telnet-Optionen
Mail Encoding Header Field Keywords
ESMTP MAIL KEYWORDS
Mail Extension Types
Directory System Names
Media Types
Character Sets
MIME / X.400 Mapping Tables
OSPF-Authentication Codes
International Thomson Publishing • TCP/IP
18.26
18.27
18.28
18.29
18.30
18.31
18.32
18.33
18.34
18.35
18.36
18.37
18.38
Point-ot-Point Protocol Field Assignments
PPP-, LCP-and IPCP-Codes
PPP LCP Configuration Option Types
PPP LCP Callback Operation Fields
PPP IPCP Configuration Option Types
PPP ATCP Configuration Option Types
PPP OSINLCP Configuration Option Types
PPP Bridging Configuration Option Types
PPP Bridging MAC-Types
PPP Bridging Spanning Tree
ICMP-Type Numbers
TCP Option Numbers
Novell SAP Numbers of Interest
707
708
708
709
709
709
710
710
710
711
714
714
19. Antrag auf eine IP-Adresse (Muster)
719
20. Wichtige Adressen
722
21. Literaturverzeichnis
725
22. Stichwortverzeichnis
730
TCP/IP • International Thomson Publishing