1.) Nennen Sie Aufgaben und mögliche Dienste der Transportschicht (Transport Layer) des ISO/OSI-Schichtenmodells.

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1 Übung 7 1.) Nennen Sie Aufgaben und mögliche Dienste der Transportschicht (Transport Layer) des ISO/OSI-Schichtenmodells. 2.) Charakterisieren Sie kurz das User Datagram Protokoll (UDP) aus der Internetprotokollfamilie und nennen Sie Ihnen bekannte Anwendungen mit ihren UDP- Portnummern! (Hinweis: ASCII-Datei Services, /etc/services unter UNIX und C:\winnt\system32\drivers\etc\Services unter Windows) 3.) Was versteht man im Zusammenhang mit der TCP/IP-Netzwerkprogrammierung unter einem Socket? 4.) Das File Transfer Protokoll (ftp) nutzt für die Datenübertragung über das Internetprotokoll die TCP-Ports 20 und 21. Warum werden zwei Ports verwendet? Erläutern Sie die Vergabe der Portnummern bei der Adressierung paralleler ftp- Verbindungen an einen Server anhand eines Beispieles! 5.) Charakterisieren Sie kurz das Transmission Control Protokoll (TCP) aus der Internetprotokollfamilie und nennen Sie Ihnen bekannte Anwendungen mit ihren TCP- Portnummern! (Hinweis: ASCII-Datei Services, /etc/services unter UNIX und C:\winnt\system32\drivers\etc\Services unter Windows) 6.) Router dienen zur Kopplung von IP-Subnetzen. Welche zusätzlichen Protokollinformationen können dabei durch den Einsatz von Firewall-Routern ausgewertet werden? 7.) Erläutern Sie Aufbau und Funktion der einzelnen Felder des TCP-Frames! Wodurch wird die maximale Länge des Datenfeldes begrenzt? 8.) Welche Unterschiede bestehen zwischen symmetrischem und asymmetrischem Verbindungsabbau in einem verbindungsorientierten Übertragungsprotokoll? 9.) Worin besteht der Vorteil des Three-Way-Handshakes beim Verbindungsaufbau des Transportprotokolls TCP?

2 Interprozeß-Kommunikation Anwender- Prozeß Anwender- Prozeß Kernel IPC: Interprozeß-Kommunikation auf einem System - Pipes: unidirektionaler Bytestrom (STREAM) zwischen Prozessen nach dem FIFO-Prinzip - Message Queues: Austausch von strukturierten Daten - Shared Memory - Semaphore: dient zur Prozeßsynchronisation Anwender- Prozeß Anwender- Prozeß Kernel Kernel IPC: Interprozeß-Kommunikation auf zwei verschiedenen Systemen - Stream Sockets: bidirektionaler Bytestream auf TCP - Datagram Sockets: bidirektionaler Messagestream auf UDP - Raw Sockets: Zugriff auf ICMP

3 Verbindungslose Client - Server - Kommunikation über IP/UDP-Sockets Server socket () Client bind () socket () recvfrom () sendto () normally block until a request is received data process the request recvfrom () sendto () data normally block waiting for reply

4 FTP - Serverprozeß mit 2 Clienten Host orange Host apple ( tcp, apple, 1500 ) FTP-Server ( parent ) ( tcp, *, 21 ) ( tcp, orange, 20 ) FTP-Server ( child 1 ) ( tcp, orange, 21 ) FTP-Client 1 ( tcp, apple, 1500 ) ( tcp, apple, 1501 ) FTP-Client 2 ( tcp, apple, 1501 ) ( tcp, orange, 20 ) FTP-Server ( child 2 ) ( tcp, orange, 21 ) - Kommandos des Clienten an den Server über die ( tcp, *, 21 ) - Verbindung - Datenübertragung über weitere Verbindung ( tcp, *, 20 ) - TCP-Modul des Clienten behält die Portnummer bei - alle 4 Verbindungen sind eindeutig adressiert durch: { tcp, orange, 20, apple, 1500 } { tcp, orange, 21, apple, 1500 } { tcp, orange, 20, apple, 1501 } { tcp, orange, 21, apple, 1501 }

5 FTP - Serverprozeß mit 2 Clienten Host orange Host apple Server ( parent ) Client 1 fork ( tcp, *, 21 ) Server ( child 1 ) Kommando - Verbindung ( tcp, apple, 1500 ) Client 2 ( tcp, orange, 21 ) Server ( child 2 ) Kommando - Verbindung ( tcp, apple, 1501 ) ( tcp, orange, 21 ) - FTP-Server wartet auf Client-Anfrage über Port 21 - Client-Verbindung wird vom Server-Child-Prozeß bearbeitet - Adressierung beim Multiplexing im TCP-Modul erfolgt über Fünfertupel { tcp, orange, 21, apple, 1500 } { tcp, orange, 21, apple, 1501 }

6 WIN Südstadt Uni RZ primary DNS-Server top.uni-rostock.de secondary DNS-Server hp1.uni-rostock.de W mde H 1 slave servercip primary DNS-Server verilog.e-technik.uni-rostock.de slave xilinx primary DNS-Server mdnt2.amd.e-technik.uni-rostock.de Domain-Name-Service FB Elektrotechnik

7 IPX - Frame Byte Bedeutung Beschreibung 0-1 CHECKSUM - 2 Byte Checksumme 2-3 LENGTH - 2 Byte Paketlänge 4 TRANSPORT CONTROL - Transportsteuerung 5 PACKET TYPE - Datentypen 6-9 DESTINATION NETWORK - 4 Byte Netzwerkadresse des Zielsystems (IPX-Netzwerknummer) DESTINATION NODE - 6 Byte MAC-Adresse des Zielsystems (Ethernet Adresse der Netzwerkkarte) DESTINATION SOCKET - Socket-Nummer des Prozesses im Zielsystem (Clients: 0455H=NetBIOS) SOURCE NETWORK - 4 Byte Netzwerkadresse des Absenders SOURCE NODE - 6 Byte MAC-Adresse des Absenders SOURCE SOCKET - Socket-Nummer des Source-Prozesses 30- DATA Byte Daten IPX- Internetworking Packet Exchange Beispiel einer IPX-Adresse: : B135A : Netzwerkadresse (IPX-Netzwerknummer): MAC-Adresse (Ethernet-Adresse ): B135A - Socket-Nummer (Client-Systeme): 4003

8 Funktionsweise von SSL Secure Socket Layer Verbindungsaufbau über den Secure Socket Layer funktioniert folgendermaßen: - Der Client baut eine Verbindung zum Server auf und teilt diesem mit, welch Verschlüsselungs-Algorithmen er unterstützt. - Der Webserver erzeugt mit einem der möglichen Algorithmen automatisch einen öffentlichen Schlüssel (public key) und einen privaten Schlüssel (private key) und teilt diese dem Client mit - Der Webserver sendet zusätzlich sein Zertifikat, das die Identität des Webservers sicherstellen soll. Mit diesem Zertifikat kann der Client überprüfen, ob die Antwort wirklich vom gewünschten Webserver stammt. - Der Client authentifiziert den Webserver, indem er einige mit dem Sitzungsschlüssel kodierten Testnachrichten an den Server sendet. Wenn der Webserver diese korrekt entschlüsseln kann, hat er sich gegenüber dem Client authentifiziert. - Beide Seiten schließen den Aufbau der Verbindung ab und kodieren alle weiteren Datenpakete mit dem Sitzungsschlüssel.

9 TCP Theree-Way Handshake/Open Connection HOST A HOST B

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