Die Transportprotokolle UDP und TCP

Transkript

1 Die Transportprotokolle UDP und TCP! UDP (User Datagram Protocol) " Ist wie IP verbindungslos (Zustellung und Reihenfolge werden nicht garantiert) " Erweitert die Funktionalität von IP um die Möglichkeit, eine spezifische Anwendung auf einem Rechner durch Portnummer zu adressieren Georges Awad 1

2 " UDP-Nachrichtenformat: " In UDP werden keine Mechanismen zur Fehlerbehebung und keine Flußkontrolle angeboten. " Im Falle eines erkannten Fehlers (Prüfsumme) wird das Datagramm verworfen. "#UDP-Pakete sind leichter zu fälschen. Es gibt keine Quittungsund keine Laufnummern. Georges Awad 2

3 Beispiel Mail-Kopf Mail-Inhalt TCP-Kopf TCP-Nutzdaten IP-Kopf IP-Nutzdaten PPP-Kopf PPP-Nutzdaten PPP-Ende Bitstrom auf der Leitung Georges Awad 3

4 ! TCP (Transmission Control Protocol) " Ist ein verbindungsorientiertes Protokoll mit Flußkontrolle " Aufbau und Abbau von End-zu-End-Verbindungen zwischen adressierten Anwendungen (16-Bit-Portnummern). " End-zu-End-Fehlererkennung und -behebung (durch Angabe einer Prüfsumme und ggf. Wiederholung im Fehlerfall). " End-zu-End-Flußkontrolle (durch Kreditrahmen, Zeitüberwachung und Quittierung). " Übertragung von Eildaten (Urgent-Data). Wichtigsten Aufgaben von TCP: Flusskontrolle und Zeitüberwachung einer Verbindung Überwachung der richtigen Reihenfolge der Pakete Überwachung der Zuverlässigkeit und Sicherheit einer Verbindung Steuerung der Prioritäten der Vorrangdaten Georges Awad 4

5 " Wenn zwei TCP-Instanzen miteinander Daten austauschen, werden diese Daten als Segmente oder Nachrichten bezeichnet. Schicht 4 (TCP) Schicht 3 (IP) Kopf Data Kopf Data Segment Paket Schicht 2 Kopf Data Frame " TCP- und UDP-Portnummern sind unabhängig voneinander, d.h. UDP- und TCP-Nachrichten mit derselben Portnummer werden an unterschiedliche Dienstzugangspunkte verteilt. Georges Awad 5

6 " Es gibt wichtige Prozesse, die auf jedem Host den gleichen Port (well-known ports) haben: Anwendung Portnummer Protokoll FTP 21 TCP TELNET 23 TCP SMTP 25 TCP rlogin 513 TCP rwhod 513 UDP portmap 111 UDP Georges Awad 6

7 ! TCP-Nachrichtenformat URG Urgent-Frame: Zeigt auf wichtige, sofort weiterzuleitende Daten SYN Sync Sequence-Numbers: Für Verbindungsaufbau zuständig Kontrollfelder ACK Acknowledgement-Frame: Zeigt an, dass Quittungsnummer gültig ist RST Reset Connection: Zurücksetzen einer Verbindung PSH Push (weiter ohne resync): Sofortige Auslieferung der Daten FIN Finish/End-Frame: Für Verbindungsabbau zuständig Georges Awad 7

8 ! TCP-Verbindungsaufbau Da TCP auf dem unzuverlässigen IP-Protokoll aufsetzt, geschieht der Verbindungsaufbau durch das relativ aufwendige 3-wayhandshake : Sende Verbindungsaufbauwunsch mit Sequenznummer = X Sende Quittung für Y Sende Quittung für X mit eigner Sequenznummer = Y Georges Awad 8

9 Georges Awad 9

10 ! Interprozeßkommunikation " Da TCP verbindungsorientiert ist, muß eine Nachricht einer TCP-Verbindung zugeordnet werden. " Diese Zuordnung findet über die Kombination von IP-Adressen und Portnummern von Sender und Empfänger statt. Prozesse Port 997 Port 999 Port 21 Port 999 IP-Adr. A.1 IP-Adr. A.2 IP-Adr. A.3 IP-Aresse + Portnummer wird als Socket bezeichnet Georges Awad 10

11 IP-Aresse + Portnummer eines Senders und IP-Aresse + Portnummer eines Empfängers wird als Interprozeßkommunikation bezeichnet und ist Internetweit einmalig Georges Awad 11

12 Zusammenfassung $ Auf der Netzwerkschicht unterscheidet jedes Medium normalerweise zwischen Kunden (Einheiten auf der Internet-Schicht) durch die Verwendung von unterschiedlichen Werten in einem Typ-Feld (z.b. benutzt Ethernet den Wert 0800 für IP). $ Auf der Internet-Schicht unterscheidet IP zwischen Kunden (Einheiten auf der Transport-Schicht) durch Verwendung von unterschiedlichen Werten im Protokoll-Feld (z.b. 6 für TCP und 17 für UDP). $ Auf der Transportschicht unterscheiden TCP und UDP zwischen Kunden (Einheiten auf der Anwendungsschicht) durch unterschiedliche Werte im Port-Feld (z.b. benutzt TCP den Wert 21 für FTP). Georges Awad 12

13 Um eine Rechnerübergreifende Prozeßkommunikation unter TCP/IP zu realisieren sind vier verschiedene Adreß-Ebenen notwendig: 1. Hardware-Adresse (bei LANs MAC-Adresse 48 Bits) 2. Internet-Adresse (32 Bits) 3. Transportprotokoll-Nummer (8 Bits) 4. Portnummer (16 Bits) Georges Awad 13