Basiskonzepte des Rechnerbetriebs WS 2013/2014. Arvid Terzibaschian

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1 WS 2013/2014 Arvid Terzibaschian 1

2 Ablaufplan 2 abschließende Vorlesungen und Prüfung am Ende des Semester (siehe Abstimmung) Achtung: Abstimmung auch für EPR-Termin! (Bitte immer alle möglichen Termine angeben) Klausur 90 min auch für Studenten des gesamten Kurses (+EPR) 2

3 Inhalte Inhalte der beiden Abschlussvorlesungen sind Netzwerke, WWW Protokolle, Dienste, Sicherheit & Tools Im Gegensatz zu Übungen: keine reine Unix-Vorlesung viele Aussagen betreffen alle Betriebssysteme gerade im Bereich Internet, müssen alle Systeme miteinander kommunizieren 3

4 Netzwerke, Internet, Protokolle Arvid Terzibaschian 4

5 Netzwerke verbinden Rechner und andere Komponenten Funktionen: Datenaustausch, Kommunikation, Dienste auf Servern Ziele: vereinfachte Administration, Senkung von Kosten zentral: Client-Server-Prinzip auch andere Möglichkeiten: Peer-to-Peer 5

6 Netzwerke verschiedene Medien: Kabelnetze (LAN, DSL) Funknetze: W-LAN, Bluethooth, RFID/NFC Funknetze: GPRS, UMTS, LTE verschiedene Topologien: 6

7 Internet Was ist das Internet? schwer zu fassender Begriff für Laien aber auch Experten extrem viele Aspekte (technisch, politisch, sozial, ) lustige Erklärung aus Sitcom IT-Crowd : leider inzwischen gesperrt -> auch ein Teil des Internets Internet entwickelt sich ständig weiter, immer neue Aspekte nur noch schwer zu vergleichen mit seinen Anfängen 80er/90er Jahren hier zentral: die technischen Grundlagen des Internets 7

8 Internet Was ist das Internet? Netz der Netze Sammlung von Daten und Diensten Facebook, Youtube, Mail, HTTP, dezentralisierte Architektur logische Verbindung aller Hosts jeder kann mit jedem Host direkt kommunizieren IP-Adresse: X.X.X.X mit X von IP-Adressen sind eindeutig 8

9 Geschichte des Internets Ende der 1960er Jahre verschiedene Forschungsnetzwerke wie ARPANET 1982 das TCP/IP Protokoll eingeführt Ziel: ein weltweites Netz genannt Internet späte 80er erste kommerzielle Anwendung ab 1995 uneingeschränkte Nutzung des Internets für alle Dienste 9

10 Internetadressen IP-Adressen-Problematik Beispiel IP-Adresse: Besteht aus 4 Zahlen (4 Byte) von 0 bis 255 Anzahl theoretisch möglicher Hosts: 256^4 = klare obere Schranke an die Anzahl der direkt über das Internet erreichbaren Geräte, problematisch! Lösung: IPv6, direkte Adressierung einzelner Komponenten eines Rechners Anzahl der Adresse: 256^16 noch nicht durchgehend eingeführt jeder kann mit jedem kommunizieren IP-Adresse: X.X.X.X mit X von IP-Adressen sind eindeutig 10

11 Internetadressen IP-Adressen-Problematik Protokoll IPv4 Anzahl maximal möglicher Hosts: 256*256*256*256 =

12 Verfügbare Adressräume 12

13 Domains und IP-Adressen hat welche Adresse? Befehl: nslookup domain [- DNS-Server] Netzwerkdienst Domain-Name-Service bildet Klarnamen von Domains auf IP-Adressen ab Namen sind hierarchisch strukturiert: delenn.babylon.cs.uni-potsdam.de Rechner Domäne Top-Level Domäne Top-Level-Domains: de, au, com, edu, org, net, gov, bayern, lol (neu!),... 13

14 Domains und IP-Adressen Netzwerkdienst Domain-Name-Service bildet Klarnamen von Domains auf IP-Adressen ab wird vom ISP bereitsgestellt, kann aber auch jeder Lokal betreiben oder ändern Unix: Konfigurationsdatei resolv.conf Windows: in Netzwerkeinstellungen arbeitet mit Namensauflösungs-Tabellen Unix: /etc/hosts Windows: %SystemRoot%\system32\drivers\etc\hosts Nameserver sind hierarchisch nach Domains organisiert 14

15 Client-Server-Modell Clientprozess: erwünscht eine Dienstleistung stellt Anfragen an einen bestimmten Host auf einem bestimmten Port Serverprozess: Erbringt eine Dienstleistung, wartet auf Anfragen auf einem bestimmten Port läuft oft im Hintergrund (sog. Dämon) Port: Adresse eines Client- oder Serverprozesses auf einem Host Port ist eine Zahl von zwischen 0 und 2^16=

16 Client-Server-Modell Beispiel: Öffnen von im Browser Client Internetbrowser fragt Server auf Port 80 an Client öffnet für Antwort einen freien Port X Server Webserver schickt Antwort zum Client Internetbrowser auf Port X Port 80 ist per Konvention oft für den Webserver und das HTTP-Protokoll reserviert 16

17 Protokolle bestimmen die Kommunikation verschiedener Komponenten legen Reihenfolge der Kommunikation und Datenformate der Nachrichten fest sind oft in Schichten organisiert von physikalischer Kommunikation im Kabel über Routingprotokollen für Host zu Host-Transport bis zu Anwendungsprotokollen (HTTP, FTP) 17

18 Meta-Protokollstandart: ISO/OSI 18

19 Protokollfamilie TCP/IP legt seit 1982 wichtige Basisprotokolle für heutiges Internet fest 19 IP (Internet Protocol) versendet Daten Paketform von Host zu Host legt Route fest ICMP (Internet Control Message Protocol) stellt Erreichbarkeit von Hosts fest dient optimalem Routing TCP (Transmission Control Protocol) zerlegt große Daten in Pakete und versendet via IP sichert zu, dass Pakete korrekt zusammengesetzt werden UDP (User-Datagram Protocol) verschicken einzelner Pakete per IP-Protokoll keine Sicherheit, dass Pakete ankommen, dafür weniger Overhead (schneller und kleiner als TCP)

20 Dienst: Remote Login Sitzung auf einem entfernten Rechner starten meist für Unix-Systeme, auch unter Windows telnet adresse (unverschlüsselt!) ssh [-l user] adresse (verschlüsselt) Ende durch Befehl exit Achtung: ssh beendet erst, wenn alle gestarteten Prozesse geschlossen wurden 20

21 Anwendung: Dateitransfer [s]ftp (File Transfer Protocoll) Port meist 21 (oder 22 sftp) sftp verschlüsselt Protokollbefehle: get, put, ls, cd, scp (secure copy): zum kopieren im Unix-Netz scp lokalerpfad scp hello.txt umgekehrt: kopieren von Server zu lokal geht auch von ServerA zu ServerB 21

22 Protokoll: X Window System (X11) Offenes, plattformunabhängiges Client-Server-System Ansteuerung von sog. Displays (Bildschirme u.a.) Verwaltung von fensterbasierten Oberflächen Display: Rechner mit Bildschirm, Datei, Xserver (~steuert Monitor) Ist ein Serverprozess, der ein Display ansteuert Xclients (~sendet Grafikbefehle/Eingabe an Monitor) sind Prozesse, die graphische Ausgabe erzeugen möchten Auch Eingabegeräte wie Maus und Tastatur im Protokoll enthalten für fast alle Linux-Oberflächen grundlegendes Protokoll kann mit entsprechenden Windows-Servern auch unter Windows eingesetzt werden 22

23 wichtige Hilfsmittel tar Zusammenfassen von Verzeichnisstrukturen in einer Archivdatei tar -cf Archivdatei Dateiliste tar -tf Archivdatei tar -xf Archivdatei Komprimieren von Dateien compress [uncompress] gzip [gunzip] zip [unzip] Archivieren Inhaltsangabe Dearchivieren 23

24 Vielen Dank! Bei Fragen einfach eine Mail an: oder Nachricht per PULS 24

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