Netzwerkprotokolle. Physikalische Verbindungsebene Datenübertragungsebene

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1 TCP/IP-Familie

2 Netzwerkprotokolle Protokoll Verfahrensvorschrift Der komplexe Vorgang der Kommunikation wird im Netzwerk auf mehrere aufeinander aufbauende Schichten verteilt, wobei es neben dem OSI-Modell auch noch weitere Aufteilungen gibt. Im Folgenden: Physikalische Verbindungsebene Datenübertragungsebene

3 Gegenüberstellung Modelle Ebene I Datenübertragung Ebene II Phys. Verbindung und Kontrolle Aufgabe der Schicht Prozesskontrolle der Anwendung Modell TCP/IP Beispiel OSI-Modell Anwendungsschicht Application Layer Datenkontrolle Transportschicht Transport Layer Datenweiterleitung Internetschicht Internet Layer Zugriffskontrolle Netzzugangsschicht Network Layer physikalische Verbindung Webseite (HTTP) TCP IP Ethernet Anwendung Darstellung Sitzung Transport Vermittlung Sicherung Kupfer-/Glasfaserkabel Bitübertragung

4 Protokollfamilien Damit nun die Kommunikation zwischen den Schichten funktioniert, sind aufeinander aufbauende Vereinbarungen zu treffen.

5 Protokollfamilien Für die Datenübertragung gibt es unterschiedliche Potokollfamilien: TCP/IP (Internet) IPX/SPX (Novell Netware) NetBEUI (Windows) Jedoch ist heutzutage vor allem noch die TCP/IP-Familie bedeutsam!

6 TCP/IP-Protokollfamilie Die IETF (Internet Engineering Task Force) entwickelt Standards. Jeder kann sich beteiligen, in dem er sich einer Arbeitsgruppe anschließt und zu einem RFC (Request for Comments) einen Beitrag leistet. Die RFCs können unter heruntergeladen werden.

7 TCP/IP Folgende Vereinbarungen werden getroffen: Adressierung und Ansprache von PCs Datenaustausch der Anwendungen Art der Verbindung und Transport Weiterleitung von Daten Zugriff auf Netzwerkkarten

8 TCP/IP v4-adressierung Jeder PC muss über eine eindeutige 32- Bit lange Adresse verfügen. Da das Internet aus vielen Teilnetzen besteht, wurde die IP-Adresse in die Bestandteile Netzwerkadresse (network address) und Rechneradresse (host address) aufgeteilt. Netzadresse Hostadresse

9 TCP/IP v4-adressierung Netzklass efür Erste Bits Adressbereich Netzmaske Netze Hosts pro Netz A B C D E Nicht definiert Multicastanwendungen Nicht definiert Forschungszwecke

10 TCP/IP v4-adressierung Die Adressklassen haben heute gar keine Bedeutung mehr. Lediglich die privaten Adressbereiche, die im Internet nicht geroutet werden, haben ihre Bedeutung behalten Ṅetzklasse Adressbereich Netzmaske A B C

11 TCP/IP v6-adressierung Jeder PC erhält eine 128 Bit Adresse. Die ersten 64 Bit stellen den Netzwerkteil dar, die verbleibenden 64 Bit bezeichnen den Host. Die vollständige Adresse schreibt man hexadezimal, mit Doppelpunkten in Blöcke je 16 Bit unterteilt. Bsp: 2001:0DB8:0000:0001:0000:0000:0010:01FF verkürzt sich zu 2001:0DB8:0000:0001::0010:01FF Führende Nullen dürfen wegfallen: 2001:DB8:0:1::10:1FF

12 Übung IPv4-Adressierung Gegeben ist die IP-Adresse /26. Berechnen Sie: a)die Netzwerkadresse des zugehörigen Subnetzes, b)dessen Broadcast-Adresse und c)die Anzahl der Hosts, die maximal in diesem Subnetz untergebracht werden können.

13 Übung IPv4-Adressierung Liegen die Adressen IP1: und IP2: mit der Subnetzmaske in dem gleichen Subnetz? Wie lautet der Adressbereich bzw. die Adressbereiche?

14 TCP/IP Adressierung Diese Adressen werden mit Hilfe des DNS-Dienstes auf speziellen DNS- Servern den Internet-Adressen zugeordnet. Diese Namen sind hierarchisch geordnet. Bsp: Dienst WWW Bildungsministerium (.bildung) Land Schleswig-Holstein (.schleswig-holstein) Staat Deutschland (.de)

15 IP-Protokoll v4

16 IP-Protokoll v6

17 Übung auf Arbeitsblatt Bedeutung der Felder der Header

18 TCP / UDP Um den Transport innerhalb der TCP/IP- Familie zu kontrollieren, gibt es zwei unterschiedliche Protokolle. UDP (User Datagram Protocol) einfaches, schnelles, jedoch verbindungsloses Protokoll TCP (Transmission Control Protocol) Verbindungsorientiertes Protokoll, das Punkt-zu-Punkt-Verbindung herstellt

19 UDP-Header

20 TCP-Header

21 TCP Handshake

22 Dienste DNS HTTP FTP SMTP POP/SMTP Telnet DHCP...

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