TCP/IP Grundlagen und Praxis

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1 TCP/IP Grundlagen und Praxis Protokolle, Routing, Dienste, Sicherheit von Gerhard Lienemann, Dirk Larisch 1. Auflage TCP/IP Grundlagen und Praxis Lienemann / Larisch schnell und portofrei erhältlich bei beck-shop.de DIE FACHBUCHHANDLUNG Thematische Gliederung: Netzwerkprotokolle, EDI Netzwerkprotokolle, EDI Heise Zeitschriften 2010 Verlag C.H. Beck im Internet: ISBN

2 vii 1 Netzwerke Netzwerkstandards OSI als Grundlage IEEE-Normen Sonstige Standards Netzwerkvarianten Ethernet Token Ring Fiber Distributed Data Interface (FDDI) Integrated Services Digital Network (ISDN) Digital Subscriber Line (xdsl) Asynchronous Transfer Mode (ATM) Wireless LAN (WLAN) Bluetooth Netzwerkkomponenten Repeater Brücke Switch Gateway Router TCP/IP Grundlagen Wesen eines Protokolls Versuch einer Erklärung Verbindungsorientierte und verbindungslose Protokolle

3 viii 2.2 Low-Layer-Protokolle Protokolle der Datensicherungsschicht (Layer 2) Media Access Control (MAC) Logical Link Control (LLC) Service Access Point (SAP) Subnetwork Access Protocol (SNAP) Protokolle der Netzwerkschicht (Layer 3) Internet Protocol (IP) Internet Control Message Protocol (ICMP) Address Resolution Protocol (ARP) Reverse Address Resolution Protocol (RARP) Routing-Protokolle Protokolle der Transportschicht (Layer 4) Transmission Control Protocol (TCP) User Datagram Protocol (UDP) Protokolle der Anwendungsschicht (Layer 5 7) Sonstige Protokolle X Frame Relay Serial Line Internet Protocol (SLIP) Point-to-Point Protocol (PPP) Point-to-Point Tunneling Protocol (PPTP) PPP over Ethernet (PPPoE) Layer 2 Tunneling Protocol (L2TP) Adressierung im IP-Netzwerk Adresskonzept Adressierungsverfahren Adressregistrierung Adressaufbau und Adressklassen Subnetzadressierung Prinzip Typen der Subnetzmaske Design der Subnetzmaske Verwendung privater IP-Adressen Internetdomain und Subnetz

4 ix 3.3 Dynamische Adressvergabe Bootstrap Protocol (BootP) Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) DHCP im Windows-Netzwerk Routing Grundlagen Aufgaben und Funktion Anforderungen Funktionsweise Router-Architektur Routing-Verfahren Routing-Algorithmus Einsatzkriterien für Router Routing-Protokolle Routing Information Protocol (RIP) RIP-Version Open Shortest Path First (OSPF) HELLO Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) Enhanced IGRP Intermediate System Intermediate System (IS-IS) Border Gateway Protocol (BGP) Betrieb und Wartung Router-Initialisierung Out-Of-Band-Access Hardware-Diagnose Router-Steuerung Sicherheitsaspekte Namensauflösung Prinzip der Namensauflösung Symbolische Namen Namenshierarchie Funktionsweise

5 x 5.2 Verfahren zur Namensauflösung Host-Datei WINS Domain Name System Domain Name System Aufgaben und Funktionen Auflösung von Namen DNS-Struktur DNS-Anfragen Umgekehrte Auflösung Standard Resource Records DNS-Message Dynamic DNS (DDNS) Zusammenspiel von DNS und Active Directory Auswahl der Betriebssystemplattform Fazit Namensauflösung in der Praxis Vorgaben und Funktionsweise DNS mit Windows-Servern DNS-Konfiguration unter Linux Client-Konfiguration DNS-Datenfluss Protokolle und Dienste Exkurs: Client-Server-Konzept TELNET Network Virtual Terminal Negotiated Options Zugriffsschutz Kommunikation und Protokollierung TELNET-Anweisungen TELNET auf einem Windows-Client Sonderfall: TELNET 3270 (tn3270) Dateiübertragung mit FTP Funktion FTP-Sitzungsprotokoll FTP-Befehlsübersicht

6 xi FTP-Meldungen Anonymus FTP Trivial File Transfer Protocol (TFTP) HTTP Eigenschaften Adressierung HTTP-Message HTTP-Request HTTP-Response Statuscodes Methoden MIME-Datentypen Einsatz eines Web-Servers Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) Post Office Protocol 3 (POP3) Internet Message Access Protocol 4 (IMAP4) Einsatz in der Praxis Voice over IP Chat Newsgroups Lightweight Directory Access Protocol (LDAP) Konzeption Application Programming Interface (API) NFS Remote Procedure Calls (Layer 5) External Data Representation (XDR) Prozeduren und Anweisungen Network Information Services (NIS) YELLOW PAGES Kerberos Simple Network Management Protocol (SNMP) SNMP und CMOT zwei Entwicklungsrichtungen SNMP-Architektur SNMP-Komponenten Structure and Identification of Management Information (SMI)

7 xii Management Information Base (MIB) SNMP-Anweisungen SNMP-Message-Format SNMP-Sicherheit SNMP-Nachfolger TCP/IP und Betriebssysteme TCP/IP unter Windows Windows als Desktop-System Windows als Server-System TCP/IP beim Apple Macintosh TCP/IP unter Linux Netzwerkverbindung testen und konfigurieren Konfiguration des Name Resolver Loopback Interface Routing im Linux-Netzwerk Netzwerkdienste Sicherheit im IP-Netzwerk Interne Sicherheit Hardware-Sicherheit UNIX-Zugriffsrechte Windows-Zugriffsrechte Benutzerauthentifizierung Die R-Kommandos Remote Execution (rexec) Externe Sicherheit Öffnung isolierter Netzwerke Das LAN/WAN-Sicherheitsrisiko Organisatorische Sicherheit Data Leakage Nutzung potenziell gefährlicher Applikationen Prozessnetzwerke und ihr Schutz

8 xiii 8.4 Angriffe aus dem Internet »Hacker«und»Cracker« Scanning-Methoden Denial of Service Attack DNS-Sicherheitsprobleme Schwachstellen des Betriebssystems Aufbau eines Sicherheitssystems Grundschutzhandbuch für IT-Sicherheit des BSI Das Drei-Komponenten-System Firewall-System Content Security System Intrusion Detection System und Intrusion Response System Public Key Infrastructure (PKI) Authentifizierung Verschlüsselung Zertifikate Signaturen Virtual Private Network (VPN) Grundlagen Beispielkonfiguration Sicherheitsprotokoll IPsec IPsec-Merkmale IP- und IPsec-Paketformat Transport- und Tunnelmodus IPsec-Protokolle AH und ESP Internet Key Exchange (IKE) IPsec-RFCs TCP/IP im Internet Was ist das Internet? Aufbau des Internets TCP/IP als Grundlage Dienste im Internet

9 xiv 9.3 Internet-Sicherheit Sicherheitslücken Bedrohung durch Viren Hacking und Cracking Risikoabschätzung und -schutz Suche im Suche nach Dateien Einsatz von Suchmaschinen Geschwindigkeit und Bandbreite Weiterentwicklungen Gründe für eine Neuentwicklung Lösungsansätze Lösungen auf Basis von IPv ROAD-Arbeitsgruppe IPv6-Leistungsmerkmale Erweiterung des Adressraums Abbildung von Hierarchien IP-Header-Struktur Priorisierung Sicherheit Vereinfachte Konfiguration Multicasting IP-Header der Version Stand der Einführung von IPv Test-Netzwerk Adressen in der Konvergenzphase NAT, CIDR und RSIP als Alternativen Network Address Translation (NAT) Classless Inter Domain Routing (CIDR) RSIP Fazit

10 xv 11 Troubleshooting in IP-Netzwerken Analysemöglichkeiten Der Netzwerk-Trace Netzwerkstatistik Remote Network Monitoring (RMON) Analyse in Switched LANs Verbindungstest mit PING Selbsttest Test anderer Endgeräte Praktische Vorgehensweise im Fehlerfall Informationen per NETSTAT ROUTE zur Wegewahl Wegeermittlung per TRACEROUTE Knotenadressen per ARP Aktuelle Konfiguration mit IFCONFIG NSLOOKUP zur Nameserver-Suche A Anhang 469 A.1 Geschichtliches A.1.1 ARPANET Die Anfänge A.1.2 Entwicklung zum Internet A.1.3 Request For Comment (RFC) A.2 Literatur und Quellenverzeichnis Stichwortverzeichnis 481