LAN ausmessen und überprüfen Modul 130

LAN ausmessen und überprüfen Modul 130
Dokumentation
Svend Maag
Inhaltsverzeichnis
OSI MODELL -OPEN SYSTEMS INTERCONNECTION ........................................................................................... 2
TCP /IP ............................................................................................................................................................. 3
PROTOKOLLE .................................................................................................................................................... 6
NETZWERKADRESSIERUNG ............................................................................................................................... 8
MAC ................................................................................................................................................................ 8
IPv4 ................................................................................................................................................................. 8
IPv6 ................................................................................................................................................................. 8
Aktivkomponenten ......................................................................................................................................... 8
Organizationally Unique Identifier OUI .......................................................................................................... 9
WIRESHARK ...................................................................................................................................................... 9
HEADERGRÖSSEN UND -OVERHEAD ............................................................................................................... 10
JUMBO FRAMES ............................................................................................................................................. 10
PORT MIRRORING .......................................................................................................................................... 10
Test ............................................................................................................................................................... 11
VLAN .............................................................................................................................................................. 11
SPANING TREE ................................................................................................................................................ 11
ARP ................................................................................................................................................................ 12
PROXY ARP ..................................................................................................................................................... 13
TRACEROUTE .................................................................................................................................................. 13
ROUTING-SETTING ......................................................................................................................................... 15
TCP ................................................................................................................................................................. 16
VERBINDUNGSAUFBAU UND ABBAU .......................................................................................................................... 17
UDP USER DATAGRAMM PROTOKOLL ............................................................................................................ 19
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OSI Modell Open Systems
Interconnection
1 Please
 Physical Layer
Definiert die Verbindungswege wie Kabel und Stecker damit eine
Kommunikation Physisch möglich wird. Beispiel: Übertragungsmedien,
Datenbrandbreite und Datensynchronisation.
Beispiel: Netzwerkkabel, Netzwerkkarte oder Hub.
2 Do

Data Link Layer
Funktionen sind Fehlererkennung, Fehlerbehebung, Datenflusskontrolle. Sowie
physikalische Adressierung von Datenpaketen. Er wird unterteilt zwischen
Media Access Control (MAC) und Logical Link Control (LLC).
Dazu gehören Bridge und Switch.
3 Not

Network Layer
Hier wird die Adressierung geregelt, welches Packet wo hin muss.
Logische Adressierung, Weiterleitung und Netzwerksteuerung.
Dazu gehört ein Router.
4 Throw 
Transport Layer
Die Dienstadressierung besagt zu welchem Dienst die Daten kommen.
Bei der Segmentierung werden die Daten zerstückelt damit sie in die nächsten
schichten passen. Bei der Transportsteuerung wird eine Fehlerprüfung
gemacht.
Protokolle, die in dieser Schicht genutzt werden: TCP, UDP, SCTP
5 Salami 
Session Layer
Steuert die Dialoge durch die Verbindungseinrichtung, Datenübertragung und
Verbindungsfreigab.
Dienste können in den Schichten 5-7 genutzt werden: FTP, Telnet, SMTP
6 Pizza 
Presentation Layer
Hier werden die Daten übersetzt und verschlüsselt. Was am Schluss auf dem
Bildschirm angezeigt wird.
Formate und Codierungen dieser Schicht: ASCII, JPEG, HTML, Unicode
7 Away 
Application Layer
Ist die Schnittstelle zwischen Anwendung und Netzwerk.
Die Dienstbekanntmachung und die Dienstverfügbarkeit.
Anwendungen: Browser, Mailprogramme.
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TCP /IP
TCP/IP Schicht
Enthält
Entspricht OSI Schicht
Application Layer
FTP, HTTP, POP, SMTP, SSH,Telnet, NFS-Mount,
DNS
5-7
Transport Layer
TCP, UDP, SCTP
4
Internet Layer
Internetprotokoll IPv4 IPv6
3
Data Link Layer
Techniken für Punkt-zu PunktDatenübertragungen
1 und 2
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Wozu dient das ISO/OSI Modell?
Es Regelt die Kommunikationen zwischen den einzelnen Schichten.
Layer 7
Application Layer
Layer 6
Presentation Layer
Layer 5
Session Layer
SNMP, DHCP, FTP, HTTP, SMTP,
DNS, BGP(Layer 3), RIP (Layer
3)
Application Layer
Transport Layer
TCP, UDP
Transport Layer
Layer 3
Network Layer
IP, ICMP, OSPF
Network Layer
Layer 2
Layer 2
Data-Link Layer
alle IEEE (Ethernet), ARP, LACP,
STP
Data-Link Layer
Layer 1
Layer 4
ISO/OSI
Layer 1
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Physical Layer
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Layer 4
TCP/IP
Layer 3
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Protokolle
Protokolle
Was ist die Aufgabe dieses Protokoll
Dynamic Host Control Protocol,
DHCP
Ethernet IEEE 802.3
Zuweisung der Netzwerkkonfiguration der
Clients durch einen Server, DNS
Definiert der Strom und Spannungsnormen im
Layer 1 und Aufbau der Datenpakete (Frames)
auf Layer 2
IPv4 und IPv6
Adressierung von Objekten und
Netzwerkpaketen.
Simple Mail Transfer Protocol SMTP Für den Mailversand zuständig
Open Shortest Path First OSPF
WLAN 802.11
Routingprotocol, Skalierbar für grosse
Netzwerke
Zum Ermitteln von der MAC Adresse zur
gegebene IP-Adresse
Kommunikation in Funknetzwerken
Link Aggregation Control Protocol
LACP
Bündelt von mehrere Physischen Schnittstellen
zu einer Logischen
Virtual LAN Networking VLAN
Logisches Teilnetz innerhalb eines Switches
File Transfer Protocol FTP
Stellt eine Verbindung als Tunnel her.
Spanning Tree Protocol STP
Verhindert Schlaufen(Loops) in der
Datenübertragung
Address Resolution Protocol ARP
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Wann und Wozu wird dieses
Protokoll benötigt
Zuweisung von IP-Adressen an
Clients im Netzwerk
Einheitliche Datenübertragung auf
Layer 1, Sende die Zuweisung der
MAC Adresse
Wahl und Weiterleitung von
Netzwerkpaketen
Zum Senden von E-Mails vom Clients
zum Mailserver
Sucht sich den kürzesten Weg durch
das Netzwerk
In Verwendung mit IPv4 in Ethernet
Für Kabelloses Verbindung mit
einem Netzwerk
Erhöht den Datendurchsatz, Für eine
redundante Verbindung zwischen
Switch und Server
Unter derselben Hardware mehrere
getrennte Netzwerk
Für Übertragungen von Daten.
Down/Upload
Protokolle/Portnunu
mmer
UDP Ports 67 und 68
TCP/UDP
TCP 25
TCP, 20, 21
Protokolle
Was ist die Aufgabe dieses Protokoll
Transport Control Protocol TCP
Steuert und Kontrolliert den Transport der
Daten
Verbindungsloses Übertagungsprotokoll
Verbindet den Namen mit der IP-Adresse
User Datagram Protocol UDP
Domain Name System DNS
Wann und Wozu wird dieses
Protokoll benötigt
Verbindungsorientiertes Protokoll
Übertragung von Daten
Umwandlung eines Namens oder
eine IP-Adresse.
Einfaches Netzwerkverwaltungsprotokoll
Protokolle/Portnunu
mmer
TCP, UDP 53
Simple Network Management
Protocol SNMP
Überwachung von Netzwerkkomponenten,
Fernsteuerung und Fernkonfiguration von
Netzwerkkomponenten,
Fehlererkennung und Fehlerbenachrichtigung
Hypertext Transfer Protocol HTTP
Stellt Verbindung zur Webseiten oder
Webserver her
Erstellt eine Routingtabelle für Übertragung
her.
Übertragung von Daten im Internet
TCP 80
Tauscht Routing Information aus wie
die Verbindung hergestellt wird.
UDP 520
Internet Control Messages Protocol
ICMP
Dient in Rechnernetzwerken dem Austausch
von Informations- und Fehlermeldungen über
das Internet-Protokoll in der IPv4 und IPv6
Zum Pingen um Informationen zu
bekommen.
Border Gateway Protocol BGP
Ist das im Internet eingesetzte Routingprotokoll
und verbindet autonome Systeme (AS)
miteinander.
Routing Information Protocol RIP
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UDP 161
TCP
Netzwerkadressierung
MAC




Hat eine Länge von 48 bit.
281.474.976.710.655 Adressen
Die vorderen 24 bit sind vom Hersteller (IEEE-OUI)
Die Hinteren 24 bit Identifikationteil (Laufnummer)
IPv4
Hat eine Länge von 32 bit
Für einen Teilnehmer.
Je nach subnettierung hat der vordere Teil die Netzwerkadressierung(Netzteil), der hintere Teil, die Adresse des Endgerätes(Hostteil).
IPv6
Hat eine Länge von 128 bit.
2 hoch 128.
Die ersten 48 bit ist der Standort Präfix (Regional Internet Registry(RIR))
Die mittleren 16 bit sind für die Teilnetz ID.
Die restlichen 64 bit sind für die Schnittstellen ID
Aktivkomponenten
Gerät
Repeater
Router
Bridge
Switch
Hub
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MAC
IPv4
IPv6
X
X
X
X
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Organizationally Unique Identifier OUI
http://standards.ieee.org/develop/regauth/oui/oui.txt
Wireshark
Paket
Protokoll
Feld
Lösung
IP Paket
ARP Paket
ARP Request
ARP Request
IP Paket
IP Paket
ICMP Paket
TCP Paket
UDP Paket
DNS Paket
Ethernet
Ethernet
ARP
ARP
IP
IP
IP
IP
IP
UDP
0x0800
0x0806
Request 1
IP 0x800
IPv4
128
1
6
17
Source=random/53
DHCP Paket
UDP
HTTP Paket
TCP
TCP SYN Paket z.b.
von HTTP
TCP
Type
Type
Opcode
Network Protocol
Version
Time-To-Live-TTL
Protocol
Protocol
Protocol
Source/Destination
Port
Source/Destination
Port
Source/Destination
Port
Windows Size
Source=68/Port=67
Source=random/Port=8080
505
Verknüpfte suche:
http or icmp oder http and ip
ip.addr == 192.168.1.1
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Headergrössen und -Overhead
14 (18)
Ethernet
20
IP
20
TCP
REST
HTTP
4
Frame ckeck sequenz
Gesamtgrösse ist 1518 bytes
18
Ethernet
20
IP
8
UDP
Ethernet
Grösste mögliche
1518 byte
Protokollheader
18 byte
IPv4
IPv6
64 Kbyte
64 Kbyte
20 byte
40 byte
REST
DNS
Headeroverhead
[18 bytes Ethernet+20 bytes IP+20 Bytes TCP
= 58 bytes] 100/1518 x 58 = 3.82 %
Jumbo Frames
Jumbo Frames sind da um grössere Daten zu übertragen (9000 byte).
Port Mirroring
 Welche Pakete sehen sie im Wireshark, wenn ihr System über einen Switch mit dem Netzwerk verbunden ist?
Eigene geschickte und empfangene Dateien
 Was ist Port Mirroring?
Spiegeln des Portes 1:1
 Wozu kann Port Mirroring eingesetzt werden?
Sniffen und überwachen
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Test
Paket
DHCP Offer
Protokoll
Bootp
DNS respone
DNS
HTTP request
Ping request
Ping reply
FTP Request
command: User
HTTP respone
Lösung
10.6.0.1
HTTP
ICMP
ICMP
FTP
Feld
Domain Name
Server
Typ A,class IN
addr
Request Version
Type
Type
Request Arg
HTTP
Content-Length
5942 \r \n
Hostadress,
195.210.16.89
HTTP/1.0
8
0
Unix Type L8
Wie?
ipconfig release
ipconfig renew
nslookup
Website öffnen
ping
ping
ftp://ftp.debian.org
ftp.request.command
== USER
Website öffnen
VLAN
 Was ist eine Broadcast Domain?
Ist das wo sich alle Netzwerkgeräte gegenseitig erreichen können.
 Was ist ein VLAN und wozu wird es eingesetzt?
Virtual Local Area Network, um Netzte voneinander zu trennen.
 Was ist der Unterschied zwischen tagged und untagged Ports?
VLAN Configuration, VLAN ID zuweisen (Port 2+3=VLAN10, Port 4+5=VLAN20),untagged dem VLAN10 und VLAN20 zuweissen und tagged beim Trunkport
zuweisen(Port1)
Untagged = ohne Header / Tagged = mit Header
Spaning Tree
Client schickt Broadcast-Paket über die Switches.
Erkennt Loops,
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Root Bridge, Bridge ID (BID)
3
2
100Mbit
5
1 GB
4
RB
2
3
ARP
Daten sollen von A nach B geschickt werden, mit der IP Adresse Layer 3.
Zielrechner gibt die MAC Adresse bekannt und baut so eine Verbindung auf.
Client sendet die IP(S), MAC(S), IP(E) und Broadcast Adresse und der Ziel-Client sendet
die IP(S), MAC(S), IP(E) und MAC(E).
Mac Adresse wird anhand der IP Adresse aufgelöst.
Damit sie auf Layer2 erreichbar ist muss die Adresse aufgelöst werden.
ARP-a = Cache anzeigen
ARP-s = Statischer Eintrag
Reverse ARP (RARP) können sie wenn die IP unbekannt wird der ein Rechner kontaktiert um diese abzufragen.
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Request (Sender) Lösung
Reply (Empfänger) Lösung
Ethernet Source
Ethernet Source
Sender MAC Adresse
Ethernet Destination
MAC Broadcast
Adresse
ARP Operation
1
ARP Sender Hardware Eigene MAC Adresse
ARP Sender Protokoll Eigene IP
ARP Taget Hardware
00:00:00 Umbekannt
Ethernet Destination
ARP Target Protokoll
ARP Target Protokoll
Die gesuchte IP
Adresse
ARP Operation
ARP Sender Hardware
ARP Sender Protokoll
ARP Target Hardware
Empfänger MAC
Adresse
MAC Adresse des
Request
2
Eigene MAC Adresse
Eigene IP Adresse
MAC Adresse des
Request
IP Adresse des Request
Proxy ARP
Die Clients sollen im gleichen Netzt sein mit einem Router getrennt.
Router führt 2 ARP Cache, er kennt alle Details des Netzes(MAC, IP), der Router schickt seine MAC- Adresse mit.
Traceroute
 Welches Protokoll wird verwendet?
ICMP (Internet Control Masseges Protocol)
Woran erkennt sie den einzelnen Router?
Ping www.debian.org
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X:\>tracert www.debian.org
Routenverfolgung zu www.debian.org [86.59.118.148] über maximal 30 Abschnitte:
1
2
3
4
5
6
<1 ms
<1 ms
9 ms
14 ms
13 ms
14 ms
<1 ms
<1 ms
9 ms
14 ms
13 ms
14 ms
<1 ms 10.6.0.254
<1 ms 46.245.145.109
9 ms 10.11.23.74
14 ms 10.11.5.162
13 ms 10.11.5.161
14 ms i69lss-001-gig2-1x1.bb.ip-plus.net [195.65.48.33
]
7 14 ms 13 ms 14 ms i69lss-000-vla50.bb.ip-plus.net [138.187.138.193
]
8 14 ms
.190]
9 18 ms
30.2]
10 18 ms
.140]
11 21 ms
29.133]
12 37 ms
13 37 ms
5.139]
14 39 ms
4.112]
15 38 ms
34]
16 46 ms
.200]
17 50 ms
.29]
18 49 ms
4.205.72]
19 50 ms
20 50 ms
21 49 ms
22 50 ms
23 50 ms
14 ms 13 ms i69lss-010-gig0-2x10.bb.ip-plus.net [138.187.129
23 ms 24 ms i68geb-025-ten0-1-0-10.bb.ip-plus.net [138.187.1
18 ms 18 ms i79zhh-005-gig12-0-0.bb.ip-plus.net [138.187.129
19 ms 19 ms i79zhb-025-gig0-10-0-1.bb.ip-plus.net [138.187.1
37 ms 37 ms i00ams-005-ae1.bb.ip-plus.net [138.187.129.31]
37 ms 37 ms ams16-core-1.gigabiteth8-1-0.swip.net [195.69.14
38 ms 39 ms ams16-core-4.tengige0-1-0-4.tele2.net [130.244.6
38 ms 39 ms ams-core-2.bundle-ether2.tele2.net [130.244.39.2
45 ms 45 ms fra36-core-1.bundle-ether4.tele2.net [130.244.64
49 ms 50 ms wen1-core-2.bundle-ether7.tele2.net [130.244.206
49 ms 51 ms wen3-core-1.tengigabiteth2-1-0.tele2.net [130.24
50 ms
50 ms
50 ms
50 ms
50 ms
50 ms
50 ms
50 ms
50 ms
50 ms
130.244.49.118
212.152.193.89
81.189.132.90
86.59.118.145
englund.debian.org [86.59.118.148]
Ablaufverfolgung beendet.
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Routing-Setting
vyatta@vyatta:~$ configure
[edit]
vyatta@vyatta# set interfaces ethernet eth4 address 192.168.0.100/24
[edit]
vyatta@vyatta# commit
[edit]
vyatta@vyatta# set interfaces ethernet eth5 address 192.168.1.100/24
[edit]
vyatta@vyatta# commit
[edit]
vyatta@vyatta# set interfaces ethernet eth6 address 192.168.10.100/24
[edit]
vyatta@vyatta# commit
[edit]
vyatta@vyatta# set firewall all-ping enable
[edit]
vyatta@vyatta# commit
[edit]
vyatta@vyatta# set protocols static route 192.168.19.0/24 next-hop 192.168.10.200
[edit]
vyatta@vyatta# set protocols static route 192.168.18.0/24 next-hop 192.168.10.200
[edit]
vyatta@vyatta# commit
[edit]
vyatta@vyatta# save
Saving configuration to '/config/config.boot'...
Done
[edit]
vyatta@vyatta#
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23.10.2015
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TCP
Dient um verbindungsorientierte Pakete sicher von A nach B zu Transprotieren.
Nennen Sie mindestens 5 Application Layer Protokolle mit deren Portnummern, welche TCP als Transportprotokoll
verwendet?
Protokoll
Port
FTP
SMTP
WWW (HTTP)
POP 3
IRC
20 & 21
25
80
110
194
Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP?
TCP ist Verbindungs-Orientiert und UDP ist eine Verbindungslose Verbindung.
TCP übertragt alle Daten komplett und UDP so schnell und so viel wie möglich.
Wie gross ist der TCP Header?
20 Byte (160 Bits)
Wie viele verschiedene TCP Ports gibt es?
Gesamt
Well-Know-Ports Registrierte Port
Frei für Dynamisch
0-65535
4152-65535
Svend Maag
0-1023 Well-
1024-49151
23.10.2015
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Verbindungsaufbau und Abbau
Source und Destination IP
Source und Destination Port
TCP Flags
Sequence und Acknowledgement
Wie viele Pakete werden für
Verbindungsaufbau und wie viele für den
Abbau benötigt?
Welches Header Flag ist beim ersten Packet
gesetzt und signalisiert, dass eine
Verbindung aufgebaut werden soll?
Welches Header Flag signalisiert, dass die
Verbindung geschlossen wird?
10.4.12.140 10.4.5.58
1207
31338
PSH und ACK
232 und 1
3 Packet Aufbau und 4 Packet für Abbau
SYN
FIN
Three - way - Handshake
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Geschlossene Ports
FLAG: RST
Anfrage auf eine IP und einen Port mit ncat.
TCP Verbindungsstatistik
Netstat -anb -p TCP
-a = Alle Verbindungen, -n = Portnummer -b = Programme -p= Protokoll
Portscanning
Port 902 und 912, 2668
3 geöffnete Ports und 100 Port geschlossen (von 103)
Unknown Ports
Wie wird dieser Port im Resultat aufgelistet?
Wie müssen sie den Portscan durchführen, damit dieser Port aufgelistet wird?
Ping scan
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23.10.2015
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UDP User Datagramm Protokoll
Nennen sie mindestens 5 Application Layer Protokolle mit deren Portnummern, welche UDP als Transportprotokoll verwenden.
Protokoll
DNS
SYSLOG
SNMP
DHCP/BootTP
TFTP
Port
53
514
161
67 und 68
69
Wie gross ist der UDP Header?
8 Byte 64Bit
Wie viele verschieden UDP Ports gibt es?
65536
Wie gross ist das grösstmögliche UDP Datagramm?
64 Kbyte
Weshalb gibt es bei UDP eine Maximale Datagramm Grösse
Weil nicht mehr angegeben werden kann als 65536 byte
Geschlossene Ports
Wie wird einem Rechner Signalisiert dass ein bestimmter UDP Port geschlossen ist?
ICMP Paket mit Fehlermeldung „Port unreachable“.
Portscanning
Welche Ports hat der Rechner geöffnet mit Nmap.
Svend Maag
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