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1 Computernetzwerke

2 Praxis - Welche Geräte braucht man für ein Computernetzwerk und wie funktionieren sie? - Protokolle? - Wie baue/organisiere ich ein eigenes Netzwerk? - Hacking und rechtliche Aspekte. Theorie - Welche Netzwerkmodelle gibt es? - Wie funktioniert die Datenübertragung (Kommunikation) in Netzwerken? - Welche Sicherheitsrisiken gibt es und wie kann man sie bekämpfen?

3 Übung «menschliches Netzwerk» Eine Person darf nicht mehr als ca. 5 m laufen. Absender und Inhalt der Nachricht müssen dem Empfänger klar sein. Lediglich mündliche Weiterleitung von Nachrichten.(ins Ohr flüstern) Es darf nicht gleichzeitig mit zwei Mitgliedern kommuniziert werden. Möglichst schnell, effizient und fehlerfrei! Die «Aufstellung» kann bei jeder Aufgabe wieder verändert werden. Es muss evtl. auf Störanfälle (meinerseits) reagiert werden können. Wie organisiert ihr Euer menschliches «Netzwerk» für folgende Aufgaben? a) Jemand sendet an alle anderen Mitglieder die gleiche Nachricht. b) Jemand sendet an ein bestimmtes Mitglied eine Nachricht. c) Jemand sendet an ein bestimmtes Mitglied eine Frage und erwartet eine Antwort. d) Jemand sendet an alle anderen Mitglieder jeweils unterschiedliche Nachrichten. e) Jemand sendet an ein bestimmtes Mitglied eine komplexe Nachricht und möchte wissen, ob sie korrekt übertragen wurde.

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7 Schicht Schicht Aufgabe Anwendung 5-7 Macht dem Benutzer Dienste verfügbar (Browser, /SMTP Dienst)

8 DIENSTE Nummer Dienst Beschreibung 20/21 FTP Datei Transfer 23 Telnet Terminalemulation 25/587 SMTP Versand 53 DNS Domain Name Server 80/8080 http Webserver 110 Pop3 Zugriff auf server

9 Schicht Schicht Aufgabe Anwendung 5-7 Macht dem Benutzer Dienste verfügbar (Browser, /SMTP Dienst) Transport 4 Zerstückelung/Segmentierung der Daten. Jedes Segment erhält Ziel- und Quelladresse sowie eine Laufnummer. Verbindungsauf-/abbau.

10 Schicht Schicht Aufgabe Anwendung 5-7 Macht dem Benutzer Dienste verfügbar (Browser, /SMTP Dienst) Transport 4 Netzwerk 3 Zerstückelung/Segmentierung der Daten. Jedes Segment erhält Ziel- und Quelladresse sowie eine Laufnummer. Verbindungsauf-/abbau. Ist für die korrekte Weiterleitung der Daten (Pakete) zwischen logischen Netzen, also über physische Übertragungsabschnitt hinweg, verantwortlich. Die entsprechende IP-Adresse wird dem Datenpaket angehängt.

11 Schicht Schicht Aufgabe Anwendung 5-7 Macht dem Benutzer Dienste verfügbar (Browser, /SMTP Dienst) Transport 4 Netzwerk 3 Zerstückelung/Segmentierung der Daten. Jedes Segment erhält Ziel- und Quelladresse sowie eine Laufnummer. Verbindungsauf-/abbau. Ist für die korrekte Weiterleitung der Daten (Pakete) zwischen logischen Netzen, also über physische Übertragungsabschnitt hinweg, verantwortlich. Die entsprechende IP-Adresse wird dem Datenpaket angehängt. Sicherung 2 Ist für die fehlerfreie Übertragung zuständig. Fügt Prüfziffern hinzu und versendet verlorengegangene Pakete neu. Hängt die MAC Adresse ans Paket.

12 Schicht Schicht Aufgabe Anwendung 5-7 Macht dem Benutzer Dienste verfügbar (Browser, /SMTP Dienst) Transport 4 Netzwerk 3 Zerstückelung/Segmentierung der Daten. Jedes Segment erhält Ziel- und Quelladresse sowie eine Laufnummer. Verbindungsauf-/abbau. Ist für die korrekte Weiterleitung der Daten (Pakete) zwischen logischen Netzen, also über physische Übertragungsabschnitt hinweg, verantwortlich. Die entsprechende IP-Adresse wird dem Datenpaket angehängt. Sicherung 2 Ist für die fehlerfreie Übertragung zuständig. Fügt Prüfziffern hinzu und versendet verlorengegangene Pakete neu. Hängt die MAC Adresse ans Paket. Bitübertragung 1 Sorgt dafür, dass die Datenpakete über die physikalische Leitung übertragen werden (Umsetzung der Daten in Signale)

13 Schicht Schicht Beispielprotokolle Anwendung 5-7 HTTP, FTP, TELNET POP3,SMTP Transport 4 TCP, UDP Gateway Netzwerk 3 IP Router Sicherung 2 MAC, Ethernet, ARP Switch, Bridge Bitübertragung 1 Repeater, Hub

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18 Schicht 1: Repeater (bzw. Access Point) - Signalverstärker (da Länge der Kabel beschränkt) - maximal 4 Repeater können eingesetzt werden. - haben keine Infos zum Inhalt der Daten. - haben keine Filter oder Wegfindungsfunktionen

19 Schicht 1: Hub (heute langsam durch Switches abgelöst) - Zentraler Verteiler in Sterntopologie. - Schicken immer nur ein Datenpaket weiter - sind nicht «lernfähig»

20 Schicht 2: Bridge - ein Netzwerk in kleinere Segmente aufteilen («Datenverkehrsaufkommen» wird verringert ) - weiss an welchem Anschluss welches Gerät (MAC Adresse hängt) - trennt das Netz in unterschiedliche «Kollisionsdomänen»

21 Schicht 2: Switch - Zentraler Netzknoten, der «lernfähig» ist. - Datendurchsatz ist höher als bei Hub. - ist «lernfähig» (Mac Adressen) und merkt sich, welche Geräte mit welchen «Ports» verbunden sind.

22 Schicht 3: Router - Verbinden ganze Netzwerke (auch mit untersch. Topologien und unterschiedliche Protokolle) - Leiten Pakete mittels IP Adresse auf kürzestem Weg durchs Netz. - Nur notwendig für PC s in verschiedenen Subnetzen - Weiterleitung via «Routingtabelle»

23 Schicht 3: Router

24 Vernetzungsarten Peer to Peer

25 Vernetzungsarten Server-Client

26 Netzwerktopologien Bus Ring Stern

27 Die IP-Adressbereiche Netzname Adresse Netzmaske Nutzbare Adressen A bis B bis C bis

28 Ziele Du kennst neben der IP-Adresse auch die MAC- Adresse und kannst diese am eigenen Gerät bestimmen. Du weisst, was eine MAC-Adresse ist und kennst deren Funktion. Du verstehst, warum es beide Adressen braucht. Du weisst, was die Aufgabe der ARP-Tabelle ist und kannst sie mit «arp a» anzeigen. Du kannst den Protokollablauf des ARP mit eigenen Worten beschreiben.

29 MAC-Adresse Media-Access-Control-Adresse Weltweit eindeutige Identifikationsnr der Netzwerkadapter Besteht aus 48Bit oder 6 Bytes: xx-xx-xx-xx-xx-xx Ersten 3 Bytes sind die Herstellernummer: Der ARP-Dienst verknüpft die MAC- mit der IP-Adresse

30 MAC/IP-Adresse

31 ARP C:\Users\testuser>arp -a Schnittstelle: xc Internetadresse Physische Adresse Typ a0-c5-82-a5-0e dynamisch f8-e1-ae-d5 dynamisch d-e0-66-e1-8d dynamisch e fc statisch e fd statisch e-7f-ff-fa statisch ff-ff-ff-ff-ff-ff statisch

32 MAC/ARP Schnittstelle: xb Internetadresse Physische Adresse Typ Who has statisch d-e dynamisch ef-1e dynamisch d a dynamisch ff-ff-ff-ff-ff-ff statisch e statisch b-be-2f-74 dynamisch b-be-2f-74

33 MAC/ARP Who has

34 Dienst Jemand nimmt den Dienst in Anspruch Server bietet Mail/SMTP-Dienst an

35 Dienst Ein Dienst ist eine Funktion, die ein Gerät anderen Geräten zur Verfügung stellt. Mail www Dateien Telnet Chat Drucker Terminal Autentifzierung Client nimmt Dienst in Anspruch Server bietet Dienst an

36 Protokoll Ein Protokoll ist eine strikte Vorschrift, wie die Kommunikation und Datenübertragung zwischen zwei Parteien ablaufen soll. C:\USERS\ADMIN>telnet wmisargans.ch d203.x-mailer.de ESMTP Exim 4.63 Fri, 21 May :13: HELO wmisargans.ch 250 d203.x-mailer.de Hello wmisargans.ch [ ] MAIL FROM: 250 OK RCPT TO: 250 Accepted DATA 354 Enter message, ending with "." on a line by itself Hallo Fuchs Wie geht's dir?.

37 Schichtenmodell Untere Schicht bietet Dienst an Obere Schicht nimmt Dienst in Anspruch Untere Schicht bietet Dienst an Obere Schicht nimmt Dienst in Anspruch Untere Schicht bietet Dienst an Obere Schicht nimmt Dienst in Anspruch

38 Ports

39 Das Hybridmodell Obere Schicht nimmt Dienst in Anspruch Untere Schicht bietet Dienst an

40 Anwendungsschicht

41 Anwendungsschicht Daten Lieber Thomas, weisst du wie die Anwendungsschicht funktioniert? Grüsse Müller

42 Quelle Ziel Laufnr. Daten S3 Transportschicht S1 S2 Daten S3 S4 S5 TCP-Paket

43 Quelle Ziel Laufnr. Daten Transportschicht S3 TCP-Paket

44 IP-Adresse Z Q L D Netzwerkschicht TCP-Paket IP-Paket

45 IP-Adresse Z Q L D Netzwerkschicht TCP-Paket IP-Paket?

46 MAC-Adr. IP-A Z Q L D Data-Sicherungs-Schicht TCP-Paket IP-Paket Ethernet?

47 MAC-Adr. IP-A Z Q L D Physikalische Schicht TCP-Paket IP-Paket?

48 Man in the middle Router / Gateway Angreifer Opfer

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