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1.
HAMNET Tag 2012
Digitale Kommunikation im
täglichen Einsatz
Grundlagen: Internet-Protokolle
OE7BKH Bernhard
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
1
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
Agenda
•
•
•
•
TCP Verbindungsablauf
Fehlerbehandlung
Routingprotokolle
IPv6 Überblick
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
2
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
Gliederung
•
•
•
•
•
•
ISO/OSI Schichten + TCP/IP-Äquivalente
IPv4 (Internet Protocol)
IPv6 (Internet Protócol)
TCP (Transmission Control Protocol)
UDP (User Datagramm Protocol)
ICMP (Internet Control Message Protocol)
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
3
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
ISO/OSI-Referenzmodell
• beschreibt das externe Verhalten von
Endsystemen und keine Implementierung
• dient der Interoperabililität verschiedenster
Protokolle und Netzwerktechnologien.
Request For Comment
• (RFC)
• realisiert durch Schichten-Modell
– Abstraktion / Komplexitätsreduzierung
– Austauschbarkeit der Protokolle einzelner Schichten
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
4
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
ISO/OSI-Referenzmodell
7
Anwendungsschicht
6
Darstellungsschicht
5
Sitzungsschicht
4
Transportschicht
SMTP, FTP, HTTP, DNS...
TCP, UDP
ICMP
3
Vermittlungsschicht
2
Sicherungsschicht
1
Physikalische Ebene
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
IP
5
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
ISO/OSI-Referenzmodell
• Protokolle sind ineinander geschachtelt
• eine Schicht n nimmt Dienste der Schicht n-1 in
Anspruch und stellt der Schicht n+1 Dienste
bereit
• Beispiel für ein TCP-Paket in einem Ethernet:
EthernetFrame
IP-Packet
TCP-Packet Nutzdaten (z.B. http)
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
6
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
TCP/IP - Architekturmodell
Application
Level
WWW
(http)
File Transfer
(ftp)
Transmission
Control Protocol
Transmission
Level
NameServer
(dns)
NFS
User Datagramm
Protocol
Internet Protocol &
Internet Control Message Protocol
Internet
Level
Network
Level
E-Mail
(smtp)
ARPANET
Satelliten
Netzwerk
X.25
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
Ethernet
Token Ring
7
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
Architektur von TCP/IP
7
A pplic a t io n La ye r
6
P re s e nt a t io n La ye r
5
S e s s io n La ye r
4
T ra ns po rt La ye r
3
N e t wo rk La ye r
2
D a t a Link La ye r
1
4
A pplic a t io n
3
H o st-to -H o st
T ra ns po rt
2
Int e rne t
1
N e t wo rk Int e rf a c e
HTTP
FTP
TelNet TLDAP
SMTP/
...
POP
SNMP
TCP
UDP
T ransmissio nC o ntro llP ro to co l
U serD atagrammP ro to co l
ARP
ICMP
IP
InternetProtocol
IGMP
RIP
OSPF
Ethernet, Fast Ethernet, Token Ring, FDDI, ...
P hys ic a l La ye r
OSIModell
TCP/IPArchitektur
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
TCP/IPProtokoll-Suite
8
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
Datenkapselung
(Encapsulation)
Anwendungschicht
(=Application–Layer)
Transportschicht
(=Präsentation-, Session-,
Transport-Layer)
Internetschicht
(= Network-Layer)
Netzzugangsschicht
(= Data Link-, PhysicalLayer)
Header
Header
Header
Header
Daten
Header
Daten
Header
Daten
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
Daten
9
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
Die TCP/IP Protokolle im
Einzelnen
• Network Layer: = Protokolle zur Wegesuche zum Ziel
ARP: Adress Resolution Protocol
=>
IP :
nimmt eine IP-zu-MAC-Adressauflösung vor.
Internet Protocol
=>
ist für die Zustellung von Paketen an alle anderen
Protokolle in der TCP/IP-Protokoll-Suite sowie für das
Weiterleiten von Paketen mit fremden Adressen
verantwortlich (Routing).
ICMP: Internet Control Message Protocol
=> meldet im Auftrag von IP lediglich Fehler und
gibt Rückmeldung über bestimmte Konditionen
IGMP: Internet Group Management Protocol
=> IGMP informiert Router darüber, dass Hosts einer
Multicast-Gruppe in einem bestimmten Netzwerk
zur Verfügung stehen (als Erweiterung von ICMP).
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
10
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
11
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
Gottfried Wilhelm Leibniz
deutscher Philosoph
und Mathematiker
Binary numeral system –
entstanden um(1697)
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
12
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
L2
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
13
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
L2 MAC
MAC-Adressen in einem Ethernet-Typ-II-Frame
Ethernet-Broadcast-Frame
Herstellercodes von MAC-Adressen (Auswahl)
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
00-50-8B-xx-xx-xx
Compaq
00-07-E9-xx-xx-xx
Intel
00-60-2F-xx-xx-xx
Cisco
00-15-F2-xx-xx-xx
Asus
00-0C-42-xx-xx-xx
Microtik
14
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
ARP
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
15
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
Address Resolution Protocol
(ARP)
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
16
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
ARP Tabelle
L3
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
L2
17
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
ARP /?
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
18
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
L3
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
19
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
Die TCP/IP Protokolle im
Einzelnen
• Präsentation-, Session-, Transport-Layer:
= Protokolle zur Datendarstellung-, Kommunikations-steuerungund Daten-Transport
TCP: Transmission Control Protocol
=>
verbindungs-orientiertes Protokoll, das einen
Zustellungsdienst realisiert,d.h.:
# TCP garantiert die Zustellung von Informationen,
# sorgt für eine geeignete Reihenfolge der Daten und
# nimmt eine Checksummen-Prüfung sowohl des Headers
als auch der eigentlichen Daten vor.
UDP :
User Datagram Protocol
=> ein verbindungslosen Dienst, der jedoch
# weder die Zustellbarkeit noch
# die richtige Reihenfolge der übertragenen Paketen garantiert.
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
20
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
Protokolle, Ports und
ihre Nummern
Bsp.: RFC 1700 defined protocol-numbers
Protocol
name
ip
icmp
ggp
tcp
egp
pup
udp
hnp
xns-idp
rdp
rvd
assigned
[aliases...]
Kommentar
number
0
1
3
6
8
12
17
20
22
27
66
IP
ICMP
GGP
TCP
EGP
PUP
UDP
HMP
XNS-IDP
RDP
RVD
#Internet protocol
#Internet control message protocol
#Gateway-gateway protocol
#Transmission control protocol
#Exterior gateway protocol
#PARC universal packet protocol
#user datagram protocol
#Host monitoring protocol
#xerox NS IDP
#"reliable datagram" protocol
#MIT remote virtual disk
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
21
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
Protokolle, Ports und
ihre Nummern (1)
• Port-Nummern:
•
•
Bei der Kommunikation zweier TCP /IP-Hosts gibt der Port (16-Bit lange
Nummer) an, an welchen Prozess (Dienst) Informationen weiterzuleiten sind,
Z.B.: http://193.170.239.33:80/Index.html
•
• Well-Known Ports:
•
Bsp. HTTP verwendet den Port 80, SMTP arbeitet mit Port 25.
•
Die Nummern für Well-Known Ports werden von der
IANA zugewiesen und kontrolliert.
•
•
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
22
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
Protokolle, Ports und
ihre Nummern (2)
• Port-Nummernbereichsgliederung:
•
•
•
0-
1023:
sind in der Regel für Systemprozesse
vorgesehen.
1024 - 49151: für herkömmliche Prozesse.
• 49152 - 65535:
•
Port
werden nicht von der IANA kontrolliert und
können damit zum Beispiel :
=> für selbstgeschriebene Applikationen genutzt
werden, um nach Bedarf bei TCP /IP einen freien
anzufordern.
Da eine solche Port-Nummer dann dynamisch
zugewiesen wird, kann diese von Aufruf zu Aufruf
variieren.
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
23
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
Bedeutung von Protokollund Port-Nummern
=> Zur Absicherung eines mit TCP /IP arbeitenden Hosts
=> Minimale Firewall Funktionalität (Paket-Filter)
z.B.:
Sperre PING: Das für den Befehl PING relevante ICMP verwendet die
Protokoll-Nummer 1.
bei Sperre:
=>
Host antwortet auf Ping nicht mehr, d.h ein potentieller
Angreifer aus dem Internet kann nicht mehr über Ping
herausfinden ob der Host existiert.
=>
Kein Ping of Death« (»POD«) mehr möglich
= Anpingen mit extrem großen Diagrammen
kann zum Absturz führen)
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
24
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
IP-Adressierung
Dotted Decimal Notation
 4 mal 8 Bits = 4 Bytes
 Byte nimmt Werte zwischen »0« und »255« an.
 In Dezimalform - durch Punkte getrennt. (z.B. 192.168.134.68)
2 Bestandteile der IP-Adressierung
 Netzwerknummer
 Hostnummer
Bsp:
Die Netzwerknummer: 192.168.153.xxx
Die Hostnummer:
xxx.xxx.xxx.10
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
25
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
•
•
IP-Adress-Klassen
Spezifiziert Kategorie von Netzwerknummern
Aufteilung in Netzwerk- und Host-Nummer
0
Class A
26
104
0
8 Netzwerk Bits .
0 - 127.nn.nn.nn
19
24 Host Bits
.
10
Class B
128
66
. 16 Netzwerk Bits
12
.
128 - 191.xx.nn.nn
1
16 Host Bits
110
.
Class C
193
170
.
24 Netzwerk Bits
239
.
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
192 - 223.xx.xx.nn
33
8 Host Bits
.
> 223.xx.xx.xx
reserviert
26
Reservierte IP-Adressen
• Loopback oder Localhost: = das Gerät selbst
=> 127.0.0.1
• Netzwerknummer des Segments:
=> alle Bits der HOST-Nummer sind 0
• Alle Hosts – dieses Netzwerksegmentes:
= Broadcast
=> alle Bits der HOST-Nummer sind 1
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
27
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
IP-Adressen für
Intranets
Inoffizielle IP-Adressen:
„Internet Assigned Numbers Authority“ (IANA)
WEB-Site der IANA:
www.iana.org/assignments/Port-Numbers
reserviert drei Adressräume für Intranets:
•10.0.0.0.-10.255.255.255.: ein Class-A Netz
•172.16.0.0.-172.31.255.255.: 16 Class-B Netze
•192.168.0.0.-192.168.255.255.: 256 Class-C Netze
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
28
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
IP - Adressklassen
Adressklasse
Erstes Byte
Bytes für die
Netzadresse
Bytes für die
Hostadresse
Adressformat*
Anzahl Hosts
Klasse A
001-126
1
3
N.H.H.H
224(~16 Mio.)
Klasse B
128-191
2
2
N.N.H.H
216 (~64000)
Klasse C
192-223
3
1
N.N.N.H
254
* N steht für Teil der Netzadresse, H steht für einen Teil der Hostadresse
IP Adressen reserviert für die private Nutzung:
• Klasse A:
10.0.0.0 bis 10.255.255.255
• Klasse B:
172.16.0.0 bis 172.31.0.0
• Klasse C:
192.168.0.254 bis 192.168.255.0
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
29
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
IP – Adressklassen AMPR
Weltweit
Klasse A:
44.0.0.0 bis 44.255.255.255
24
2 (~16
Mio.)
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
30
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
44/8
Address:
44.0.0.0
Netmask:
255.0.0.0
00101100.00000000.00000000.00000000
=
Wildcard: 0.255.255.255
=> Network: 44.0.0.0/8
8
11111111.00000000.00000000.00000000
00000000.11111111.11111111.11111111
00101100.00000000.00000000.00000000
(ClassA)
Broadcast: 44.255.255.255
00101100.11111111.11111111.11111111
HostMin:
00101100.00000000.00000000.00000001
44.0.0.1
HostMax: 44.255.255.254
00101100.11111111.11111111.11111110
Hosts/Net:
Allocation
16.777.214
1970‚s
www.ampr.org
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
31
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
AMPR Netz in OE
Address: 44.143.0.0
00101100.10001111 .00000000.00000000
Netmask: 255.255.0.0 = 16 11111111.11111111 .00000000.00000000
Wildcard: 0.0.255.255
00000000.00000000 .11111111.11111111
=> Network: 44.143.0.0/16
00101100.10001111.00000000.00000000
(Class A)
Broadcast: 44.143.255.255 00101100.10001111 .11111111.11111111
HostMin: 44.143.0.1 00101100.10001111 .00000000.00000001
HostMax: 44.143.255.254 00101100.10001111 .11111111.11111110
Hosts/Net: 65.534
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
32
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
IPv4-Adresse
(klassenlose) IPv4-Adresse 203.0.113.195/27
Dezimal
Binär
Berechnung
IP-Adresse 203.000.113.195 11001011 00000000 01110001 11000011 ip-adresse
Netzmaske 255.255.255.224 11111111 11111111 11111111 11100000 AND netzmaske
Netzwerkadr. 203.000.113.192 11001011 00000000 01110001 11000000 = netzwerkteil
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
33
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
IPv4 Subnetze
Segment
A
B
C
D
A
B
C
D
Bit
Netz
16777214
~16 Mio
11111111
00000000
00000000
00000000
255
0
0
0
/8
HAMNET
Weltweit
65536
11111111
11111111
00000000
00000000
255
255
0
0
/16
HAMNET
OE
256
11111111
11111111
11111111
00000000
255
255
255
0
/24
HAMNET
128
11111111
11111111
11111111
10000000
255
255
255
128
/25
64
11111111
11111111
11111111
11000000
255
255
255
192
/26
32
11111111
11111111
11111111
11100000
255
255
255
224
/27
16
11111111
11111111
11111111
11110000
255
255
255
240
/28
8
11111111
11111111
11111111
11111000
255
255
255
248
/29
4
11111111
11111111
11111111
11111100
255
255
255
252
/30
2
11111111
11111111
11111111
11111110
255
255
255
254
/31
0
11111111
11111111
11111111
11111111
255
255
255
255
/32
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
34
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
Beispiel Basis-Routing
• IP-Adresse mit Subnet-Maske verknüpfen
am Beispiel eins Ping (ICMP) Paket
Quell IP 44.143.160.11/24
oder
44.143.160.11 255.255.255.0
• Nach
44.143.160.222
Was Passiert hier
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
35
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
Demonstration
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
36
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
Beispiel Basis-Routing
• IP-Adresse mit Subnet-Maske verknüpfen
» 193.170.239.150 und 255.255.255.224
Subnetz 11100000
• daraus kann das Netzwerk bestimmt werden
» 193.170.239.128 (10000000 = 150 AND 224)
• wenn Ziel = lokales Netz,
=> dann an den Rechner weiterleiten
• sonst zum angegebenen Gateway
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
37
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
Subnet Mask
•
•
Teilt die Netzwerkadresse in HOST-und Sub-Netzanteile einem Netzwerk
Logische Unterteilung der Host-Nummer in Subnet-Nummer und HostNummer
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
38
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
Subnets Maskierung
Z.B:
8(6) Segmente
Das Netzwerksegment wird um 3-Bit auf 27-Bit erweitert und das
Rechnersegment daher auf 5-Bit reduziert
193
170
239
168
11000001
10101010
11101111
10101000
11111111
11111111
11111111
11100000
255
255
255
224
193
170
27 Netzwerk Bits
239
.
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
Adresse
Subnetz
xxx
nnnnn
5Host Bits
39
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
Standard Gateway
•
Sender und Empfänger sind in verschiedenen Subnetzen
Standard Gateway
•
„Router“, der die Informationen aus dem Subnetz des Senders hinaus
transportiert
Transportiert Informationen zu anderen Routern
oder direkt ins Empfänger-Subnetz
•
Über die IP-Adresse identifizierbar
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
40
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
NAT (Network Adress
Translation)
• NAT (Network Adress Translation)
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
41
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
NAT (Network Adress
Translation)
=>
Internet-Zugang mehrerer PC‘s in einem Intranet über einen
Rechner (z.B. Router)
mit einer einzigen, für alle Computer identischen IP-Adresse
Für jeden mit dem Internet kommunizierenden Intranet-PC zieht NAT
dabei von sich aus eindeutige Ports heran, sodass sich eingehende
Antworten aus dem Internet über diese Port wieder den entsprechenden
PC‘s im Intranet zuordnen und an diese weiterleiten lassen.
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
42
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
Internet Protocol
• IP ist ein packetorientiertes und
verbindungs-loses Protokoll der
Vermittlungsschicht
• dient der Abstaktion von Besonderheiten
der unterliegenden Schicht 2 Protokoll wie
z.B. Ethernet, Token Ring oder ATM
• bietet der Transportschicht einen
unzuverlässiges Transportsystem
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
43
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
IP - Fragmentierung
• Die Reihenfolge der Ankunft beim Zielhost
spielt keine Rolle.
• Wenn nach Ablauf eines Timers nicht alle
Teilpakete angekommen sind, wird das
Paket verworfen.
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
44
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
Ports
Ports von 0 bis 65535 gibt es unabhängig
voneinander bei TCP und UDP
 sie stellen die Endpunkte einer
Kommunikationsbeziehung zwischen zwei
Rechnern dar
 die sog. „well-known-ports“ von 0..1023
sind standardisiert z.B.:

 TCP-Port
80 für http
 UDP+TCP-Port 53 für DNS
 UDP-Port 123 für NTP
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
45
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
TCP (Transmisson Control
Protocol)
• verbindungsorientiertes Protokoll
• beinhaltet verschiedene Algorithmen zur Fehlererkennung und -behandlung
– Sequenznummern
– Quittungsnummern
– Anzeigen (Flags)
• die richtige Reihenfolge der Daten ist garantiert
•
bietet der Anwendungsschicht einen
zuverlässigen Transportdienst
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
46
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
UDP - User Datagramm
Protocol
• verbindungsloses Protokoll der Transportschicht
• bietet keine
– gesicherte Übertragung
– Flusskontrolle
– Garantie auf Reihenfolgeerhalt
• einfaches Protokoll ohne großen Overhead
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
47
Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
UDP - User Datagramm
Protocol
Sender-Port
Empfänger-Port
Länge
Prüfsumme
• Sender- und Empfängerport: Endpunkte der
UDP-„Verbindung“
• Länge: Länge des UDP-Pakets
• Prüfsumme: ist optional und wird gebildet über:
– UDP-Paketkopf
– Daten
– Teil des IP-Paketkopfs (u.a. Quell und Zieladresse)
03/2012
Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
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Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
ICMP - Internet Control
Message Protocol
• Steuer- und
Fehlerbenachrichtigungsprotokoll
• wird von IP, aber auch von höheren
Schichten wie UDP und TCP benutzt
• dient unter anderem zu Testzwecken
• ICMP-Daten werden in IP-Paketen
verschickt
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Ortsstelle Zillertal / WSK Verbund
ICMP - Internet Control
Message Protocol
Typ
Code
Prüfsumme
Verschiedenes
Daten
•
•
•
•
•
Typ: Art der ICMP-Nachricht
Code: weitere Unterteilung innerhalb des Typs
Prüfsumme: über das ICMP-Paket
Verschiedenes: nur bei manchen Typen genutzt
Daten: bei den meisten Typen der IP-Kopf des
fehlererzeugenden Pakets + 64 weitere Bits
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ICMP - Nachrichtentypen
• 1. Fehlermeldungen
– Typ3: Destination Unreachable
•
•
•
•
•
–
–
–
–
Code0: Netz nicht erreichbar
Code1: Rechner nicht erreichbar
Code2: Protokoll nicht erreichbar
Code3: Port nicht erreichbar
Code4: Fragmentierung erforderlich, aber DF=1
Typ4: Source Quench
Typ5: Redirect
Typ11: Time Exeeded
Typ12: Parameter Problem
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ICMP - Nachrichtentypen
• 2. Anfragen
– Typ8: Echo Request
– Typ0: Echo Reply (einzige IMCPNachricht, die jeder Rechner unterstützen
muss)
– Typ17: Adress Mask Request
– Typ18: Adress Mask Response
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PING
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Demonstration
• Ping mit Ethereal:
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TCP Verbindungsablauf
•
Drei Phasen:
1. Verbindungsaufbau
2. Datenaustausch
3. Verbindungsabbau
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1. Verbindungsaufbau
• Verbindungswunsch
• Bestätigung durch
beide Seiten
S YN
Seq.nr. = x
, Ack.nr. =
0
SYN, ACK
, Acknr. =
Seq.nr. = y
x+1
ACK
Seq.nr. =
x+1, Ack.n
Aktiver Teilnehmer
r. = y+1
Passiver Teilnehmer
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Sequenznummern
• Erhaltung der Reihenfolge
• Nummerierung:
– Zufallszahl auf beiden Seiten
– Seq.nr. := Initiale Seq.nr. + Byte-Position im
Datenstrom
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2. Datenaustausch
Sende
Nachricht 1
Empfange
Nachricht 1
Empfange
ACK 1
Sende
Nachricht 2
Sende ACK 1
Packetloss
Timeout für
Nachricht 2
Sende
Nachricht 2
Empfange
Nachricht 2
Empfange
ACK 2
Aktiver
Teilnehmer
Sende ACK 2
Passiver
Teilnehmer
• Senden eines
Segments und Start
eines Timer
• Bestätigung mit
nächster erwarteter
Seq.nr.
• wird Timer
überschritten,
erneutes Senden
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Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
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3. Verbindungsabbau
FIN
Seq.nr. =
x
, Ack.nr.
=y
ACK
y, Ack.n
Seq.nr. =
r. = x+1
FIN
=x
, Ack.nr.
y
=
.
r
.n
q
Se
+1
ACK
Seq.nr. =
x
+1, Ack.n
r
Aktiver Teilnehmer
. = y+1
• Senden eines
Segments mit
FIN=1
• Bestätigung
• muss für beide
Richtungen
gemacht werden
Passiver Teilnehmer
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Demonstration
• TCP Verbindungsablauf mit Ethereal:
03/2012
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Zustandsautomat
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Fehlerbehandlung
• Checksummen-Fehler
• Ablehnung einer Verbindung
• Abgebrochene Verbindungen
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Checksummen-Fehler
• Erkennen von Übertragungsfehlern
• Defekte Pakete werden weggeworfen
• Nach Timeout wird das entsprechende
Paket neu gesendet
03/2012
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Ablehnung einer Verbindung
• Versuch eines Verbindungsaufbaus zu einem
geschlossenen Port
– Beispiel TCP
– Beispiel UDP
03/2012
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Beispiel TCP
Aktiver Teilnehmer
Passiver Teilnehmer
SYN
Seq.nr. = x
,
Acknr. = 0
RST, ACK
,
Seq.nr. = 0
1
Acknr. = x+
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Beispiel UDP
Aktiver Teilnehmer
Passiver Teilnehmer
UDP
Data
ICMP
c
Port Unrea
hable
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Abgebrochene Verbindung
• plötzlicher Abbruch (Absturz, Kabel
entfernt, ...)
• Schließen der Verbindung nach Timeout
03/2012
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IP Routing Protokolle
• RIP : Routing Information Protocol
• OSPF: Open Shortest Path First
• BGP4: Border Gateway Protocol 4
Distance Vector
Algorithmus
Link State
Algorithmus
IGP
EGP
RIP
BGP4
OSPF
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IPv6
•
•
•
•
•
•
Adressgrösse 128 Bit
Einfacheres Header-Format
Erweiterte Unterstützung von Optionen
Dienstarten
Sicherheit
Erweiterbarkeit
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Digitale Kommunikation im täglichen Einsatz
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R52Hn
RouterBOARD R52Hn miniPCI network adapter provides leading 802.11a/b/g/n performance in both
2GHz and 5GHz bands, supporting up to 300Mbps physical data rates and up to 200Mbps of actual user throughput on
both the uplink and downlink. 802.11n in your Wireless device provides higher efficiency for everyday activities such as local network file transfers,
Internet browsing, and media streaming. R52Hn has a high power transmitter, bringing you even more range.
Card has two MMCX connectors for external antennas
Product specifications
Details
Product code
R52Hn
802.11a
Yes
802.11b
Yes
802.11g
Yes
802.11n
Yes
Connector
MMCX
Format
miniPCI
Chipset
AR9220
Output power
25dBm
2GHz
Yes
5GHz
Yes
802.11 Turbo mode support
No
Operating Temperature
-50℃ to +70℃
RouterOS compatibility
v4
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Literaturliste I
• RFCs
http://www.ietf.org/rfc/rfc####.txt
0768 – User Datagram Protocol
0791 – Internet Protocol Version 4
0792 – Internet Control Message Protocol
0793 – Transmission Control Protocol
2018 – Transmission Control Protocol Selective ACK
2460 – Internet Protocol Version 6
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Literaturliste II
• Bücher:
– TCP/IP Network Administration (Craig Hunt)
– Technik der IP-Netze (Anatol Badach & Erwin Hoffmann)
– Technik Thorsten Sorger / Martin Gaitzsch
• NetCat
– http://www.atstake.com/research/tools/index.html#network_utilities
• Ethereal:
– http://www.ethereal.com
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… das war‘s !
• Fragen ?
• Kommentare ?
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PAUSE
Lawinen Sprengung auf Russisch
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