8. Überblick auf wichtige Protokolle
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Protokolle Ein Referat von Rahul Chanana, Sebastian Callian und Steffen Klikar. 1. Einführung - 2. OSI-Referenzmodell - 3. TCP/IP - 4. IP Versionen im Detail - 5. TCP 6. UDP - 7. Ports - 8. Überblick auf wichtige Protokolle - 9. Bluetooth OSI-Referenzmodell Sender Empfänger 1. Einführung - 2. OSI-Referenzmodell - 3. TCP/IP - 4. IP Versionen im Detail - 5. TCP 6. UDP - 7. Ports - 8. Überblick auf wichtige Protokolle - 9. Bluetooth TCP/IP Das TCP/IP-Referenzmodell beschreibt den Aufbau und das Zusammenwirken der Netzwerkprotokolle aus der TCP/IP-Familie. Es gliedert die TCP/IP-Protolkolle in vier aufeinander aufbauende Schichten. Man spricht daher auch von einem "Protokollstapel". Die wesentlichen Vorteile von TCP/IP sind: •Unabhängigkeit von einem bestimmten Netzwerkmedium. •Unabhängigkeit von der Architektur der Hostrechner. •Universelle Verbindungsmöglichkeiten im gesamten Netzwerk . •Ende-zu-Ende-Quittungen. •Standardisierte Anwendungsprotokolle. 1. Einführung - 2. OSI-Referenzmodell - 3. TCP/IP - 4. IP Versionen im Detail - 5. TCP 6. UDP - 7. Ports - 8. Überblick auf wichtige Protokolle - 9. Bluetooth IP Versionen im Detail IPv4 •Netzwerkschicht: Die Netzwerkschicht ist im TCP/IP-Referenzmodell spezifiziert, enthält jedoch keine Protokolle der TCP/IP-Familie. Sie ist vielmehr als Platzhalter für verschiedene Techniken zur Datenübertragung von Punkt zu Punkt zu verstehen. Die Internet-Protokolle wurden mit dem Ziel entwickelt, verschiedene Subnetze zusammenzuschließen. Daher kann die Host-an-Netz-Schicht durch Protokolle wie Ethernet, Token RIng oder FDDI ausgefüllt werden. •Internetschicht: Die Internetschicht ist für die Weitervermittlung von Paketen und die Wegewahl (Routing) zuständig. Auf dieser Schicht und den darunterliegenden Schichten werden Punkt-zu-Punkt-Verbindungen betrachtet. Die Aufgabe dieser Schicht ist es, zu einem empfangenen Paket das nächste Zwischenziel zu ermitteln und das Paket dorthin weiterzuleiten. Kern dieser Schicht ist das Internet Protocol (IP), das einen unzuverlässigen, verbindungslosen Paketauslieferungsdienst bereitstellt. •Transportschicht: Die Transportschicht stellt eine Ende-zu-Ende Verbindung her. Das wichtigste Protokoll dieser Schicht ist das Transmission Control Protocol (TCP), das Verbindungen zwischen jeweils zwei Netzwerkteilnehmern zum gesicherten Versenden von Datenströmen herstellt. TCP bietet auch Fehlererkennung und Korrektur auf dem gesamten Übertragungsweg. •Anwendungsschicht: Die Anwendungsschicht umfasst alle Protokolle, die mit Anwendungsprogrammen zusammenarbeiten und die Netzwerkinfrastruktur für den Austausch anwendungsspezifischer Daten nutzen. IPv6 •IPv6-Adressen bestehen aus 128 Bit und werden als Kette von 16-BitZahlen in Hexadezimalform dargestellt, die durch einen Doppelpunkt (":") voneinander getrennt werden. Folgen von Nullen können einmalig durch einen doppelten Doppelpunkt ("::") abgekürzt werden. Da in URLs* der Doppelpunkt mit der Portangabe kollidiert, werden IPv6-Adressen in eckige Klammern gesetzt. •IPv6 führt keine Prüfsumme mehr im Header mit. Stattdessen wird dem übergeordneten Transport-Protokoll TCP die Aufgabe überlassen kaputte Pakete zu erkennen und neu anzufordern. Dieser Vorgang wird beim Empfänger bearbeitet. •Zu große Datenpakete werden von IPv6-Routern nicht mehr selber fragmentiert. Ist ein Paket zu groß wird dem Absender eine Fehlermeldung geschickt. Dieser muss dann die maximale Paketlänge (MTU - Maximum Transmission Unit) anpassen. 1. Einführung - 2. OSI-Referenzmodell - 3. TCP/IP - 4. IP Versionen im Detail - 5. TCP 6. UDP - 7. Ports - 8. Überblick auf wichtige Protokolle - 9. Bluetooth TCP TCP-Pakete setzen sich aus dem Header-Bereich und dem Daten-Bereich zusammen. Im Header sind alle Informationen enthalten, die für eine gesicherte TCP-Verbindung wichtig sind. Der TCP-Header ist in mehrere 32-Bit-Blöcke aufgeteilt. Mindestens enthält der Header solcher Blöcke. Somit hat ein TCPHeader eine Länge von mindestens 20 Byte. 32 Bits 1. Einführung - 2. OSI-Referenzmodell - 3. TCP/IP - 4. IP Versionen im Detail - 5. TCP 6. UDP - 7. Ports - 8. Überblick auf wichtige Protokolle - 9. Bluetooth UDP Neben dem verbindungsorientierten TCP gibt es auch das verbindungslose und unsichere UDP. Das User Datagram Protocol, das die selbe Aufgabe wie TCP hat, ist auf der 4. Schicht, der Transportschicht, des OSI-Schichtenmodells angeordnet. Verbindungslos bedeutet, dass nicht erst eine Verbindung zum Empfänger aufgebaut wird (mittels Handshaking wie bei TCP), sondern dass die Daten unmittelbar zu der Gegenstelle geschickt werden. Es wird nicht garantiert, dass ein einmal gesendetes Paket ankommt oder dass sie in der gleichen Reihenfolge ankommen, in der sie gesendet wurden. UDP/IP hat gegenüber TCP/IP einige Vorteile: Es wird mit weniger Aufwand und schneller ausgeliefert und deshalb oft für die Datenübertragung von Audio- oder Videoströmen verwendet. Das Fehlen einzelner Pakete ist hier nicht besonders problematisch. UDP/IP wird jedoch auch von Anwendungen verwendet, welche die Sicherung von Datenübertragungen selber durchführen (NFS, Name Server). Die einzige Gemeinsamkeit von UDP und TCP ist die Port-Struktur, die mehrere Anwendungen gleichzeitig mehrere Verbindungen über das Netzwerk ermöglicht. Sie unterscheiden sich nur darin, dass die UDP-PortStruktur keine Verbindung steuert, sondern die ankommenden Datenpakete aufnimmt und direkt an die Anwendungen weiterleitet.(siehe Ports) 1. Einführung - 2. OSI-Referenzmodell - 3. TCP/IP - 4. IP Versionen im Detail - 5. TCP 6. UDP - 7. Ports - 8. Überblick auf wichtige Protokolle - 9. Bluetooth Ports •Über einen Port können Daten vermittelt werden. •Jeder Port wird über eine Nummer identifiziert. Mit der IP-Adresse kann ein Rechner als geschlossene Einheit im Netz eindeutig erkannt werden. Aber um den konkreten technischen Dienst, der genutzt bzw. angesprochen wird, zu identifizieren, besteht unter TCP, UDP, SCTP* die Notwendigkeit, über Port-Nummern eine exaktere Identifikation zu ermöglichen. Über diese Portnummern kann dann ein Verständigungsprozess ablaufen. Zu einem vollständigen Datentransfer gehört also immer IP-Adresse:Port, um Datenpakete den richtigen Diensten zuzuordnen. Bsp. Der Browser soll die Seite www.google.de abrufen: 216.239.33.100:80 IP-Adresse Portnr. (80 steht für HTTP Dienst) •Eine Port-Nummer ist 16 Bit groß, d.h. sie kann Werte zwischen 0-65535 annehmen. Bestimmte Applikationen verwenden Portnummern, die ihnen von der IANA (Internet Assigned Numbers Authority) fest zugeordnet und allgemein bekannt sind. 1. Einführung - 2. OSI-Referenzmodell - 3. TCP/IP - 4. IP Versionen im Detail - 5. TCP 6. UDP - 7. Ports - 8. Überblick auf wichtige Protokolle - 9. Bluetooth Wichtige Protokolle FTP ICMP ARP RARP 1. Einführung - 2. OSI-Referenzmodell - 3. TCP/IP - 4. IP Versionen im Detail - 5. TCP 6. UDP - 7. Ports - 8. Überblick auf wichtige Protokolle - 9. Bluetooth Bluetooth •Bluetooth bietet eine drahtlose Schnittstelle, über die sowohl mobile Kleingeräte wie Mobiltelefone und PDAs als auch Computer und Peripheriegeräte auf Funkbasis miteinander kommunizieren können. •Ein solches Netzwerk wird auch als Wireless Personal Area Network (WPAN) bezeichnet. ENDE Wir bedanken uns für eure Aufmerksamkeit.
