TCP/IP-Familie

TCP/IP-Familie
Netzwerkprotokolle
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Protokoll ≙ Verfahrensvorschrift
Der komplexe Vorgang der Kommunikation wird
im Netzwerk auf mehrere aufeinander
aufbauende Schichten verteilt, wobei es neben
dem OSI-Modell auch noch weitere
Aufteilungen gibt.
●
Im Folgenden:
–
Physikalische Verbindungsebene
–
Datenübertragungsebene
Gegenüberstellung Modelle
Ebene I
Datenübertragung
Aufgabe der
Schicht
Prozesskontrolle
der Anwendung
Modell TCP/IP
Beispiel
Anwendungsschicht Webseite
Application Layer
(HTTP)
OSI-Modell
Anwendung
Darstellung
Sitzung
Datenkontrolle
Transportschicht
TCP
Transport Layer
Datenweiterleitung Internetschicht
IP
Internet Layer
Netzzugangsschicht Ethernet
Ebene II Zugriffskontrolle
Network Layer
Phys.
VerbindKupfer-/Glasung und physikalische
faserkabel
Kontrolle Verbindung
Transport
Vermittlung
Sicherung
Bitübertragung
Protokollfamilien
Damit nun die Kommunikation zwischen
den Schichten funktioniert, sind
aufeinander aufbauende Vereinbarungen
zu treffen.
Protokollfamilien
Für die Datenübertragung gibt es
unterschiedliche Potokollfamilien:
–
TCP/IP (Internet)
–
IPX/SPX (Novell Netware)
–
NetBEUI (Windows)
Jedoch ist heutzutage vor allem noch die
TCP/IP-Familie bedeutsam!
TCP/IP-Protokollfamilie
Die IETF (Internet Engineering Task Force)
entwickelt Standards.
Jeder kann sich beteiligen, in dem er sich
einer Arbeitsgruppe anschließt und zu
einem RFC (Request for Comments)
einen Beitrag leistet.
Die RFCs können unter http://ietf.org
heruntergeladen werden.
TCP/IP
Folgende Vereinbarungen werden
getroffen:
–
Adressierung und Ansprache von PCs
–
Datenaustausch der Anwendungen
–
Art der Verbindung und Transport
–
Weiterleitung von Daten
–
Zugriff auf Netzwerkkarten
TCP/IP – v4-Adressierung
Jeder PC muss über eine eindeutige 32Bit lange Adresse verfügen.
Da das Internet aus vielen Teilnetzen
besteht, wurde die IP-Adresse in die
Bestandteile Netzwerkadresse (network
address) und Rechneradresse (host
address) aufgeteilt.
Netzadresse
0 ...
Hostadresse
...31
TCP/IP – v4-Adressierung
Netz- Erste
klass Bits
efür
A
0...
B
C
D
E
Adressbereich
0.0.0.0 –
127.255.255.255
10...
128.0.0.0 –
191.255.255.255
110... 192.0.0.0 –
223.255.255.255
1110... 224.0.0.0 –
239.255.255.255.255
11110.. 240.0.0.0 –
.
255.255.255.255
Netzmaske
Netze
Hosts pro
Netz
255.0.0.0
128
16777214
255.255.0.0
16384
65534
255.255.255.0 2097152 254
Nicht definiert Multicastanwendungen
Nicht definiert Forschungszwecke
TCP/IP – v4-Adressierung
Die Adressklassen haben heute gar keine
Bedeutung mehr. Lediglich die privaten
Adressbereiche, die im Internet nicht
geroutet werden, haben ihre Bedeutung
behalten.Netz- Adressbereich
Netzmaske
klasse
A
B
C
10.0.0.0 –
10.255.255.255
172.16.0.0 –
172.31.255.255
192.168.0.0 –
192.168.255.255
255.0.0.0
255.255.0.0
255.255.255.0
TCP/IP – v6-Adressierung
Jeder PC erhält eine 128 Bit Adresse.
Die ersten 64 Bit stellen den Netzwerkteil dar,
die verbleibenden 64 Bit bezeichnen den Host.
Die vollständige Adresse schreibt man
hexadezimal, mit Doppelpunkten in Blöcke je
16 Bit unterteilt.
Bsp: 2001:0DB8:0000:0001:0000:0000:0010:01FF
verkürzt sich zu 2001:0DB8:0000:0001::0010:01FF
Führende Nullen dürfen wegfallen:
2001:DB8:0:1::10:1FF
Übung IPv4-Adressierung
Gegeben ist die IP-Adresse 113.8.66.42/26.
Berechnen Sie:
a)die Netzwerkadresse des zugehörigen
Subnetzes,
b)dessen Broadcast-Adresse und
c)die Anzahl der Hosts, die maximal in
diesem Subnetz untergebracht werden
können.
Übung IPv4-Adressierung
Liegen die Adressen IP1: 197.15.93.73 und
IP2: 197.15.97.58 mit der Subnetzmaske
255.255.224.0 in dem gleichen Subnetz?
Wie lautet der Adressbereich bzw. die
Adressbereiche?
TCP/IP – Adressierung
Diese Adressen werden mit Hilfe des
DNS-Dienstes auf speziellen DNSServern den Internet-Adressen
zugeordnet.
Diese Namen sind hierarchisch geordnet.
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Bsp: www.bildung.schleswig-holstein.de
–
Dienst WWW
–
Bildungsministerium (.bildung)
–
Land Schleswig-Holstein (.schleswig-holstein)
–
Staat Deutschland (.de)
IP-Protokoll v4
http://www.cisco.com/web/about/ac123/ac147/archived_issues/ipj_9-3/ipv6_internals.html
IP-Protokoll v6
http://www.cisco.com/web/about/ac123/ac147/archived_issues/ipj_9-3/ipv6_internals.html
Übung auf Arbeitsblatt
→ Bedeutung der Felder der Header
TCP / UDP
Um den Transport innerhalb der TCP/IPFamilie zu kontrollieren, gibt es zwei
unterschiedliche Protokolle.
UDP (User Datagram Protocol)
–
einfaches, schnelles, jedoch
verbindungsloses Protokoll
TCP (Transmission Control Protocol)
–
Verbindungsorientiertes Protokoll, das
Punkt-zu-Punkt-Verbindung herstellt
UDP-Header
http://ipv6.com/articles/general/User-Datagram-Protocol.htm
TCP-Header
http://www.wvs.be.schule.de/faecher/informatik/material/internet/internet/tcp-grundlagen.html
TCP Handshake
http://de.wikipedia.org/wiki/Transmission_Control_Protocol
Dienste
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DNS
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HTTP
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FTP
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SMTP
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POP/SMTP
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Telnet
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DHCP
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