Netzwerktechnik. Günther Laner ( 3.13)

Transkript

1 Netzwerktechnik Günther Laner ( 3.13)

2 2 Content Netzwerktechnik G. Laner 3.13

3 Networks, Internet 2 Content

4 Networks, Internet Communication 2 Content

5 Networks, Internet Communication Addressing the network 2 Content

6 Networks, Internet Communication Addressing the network Applications, Protocols 2 Content

7 Networks, Internet Communication Addressing the network Applications, Protocols OSI-Transport Layer 2 Content

8 Networks, Internet Communication Addressing the network Applications, Protocols OSI-Transport Layer OSI-Network Layer 2 Content

9 Networks, Internet Communication Addressing the network Applications, Protocols OSI-Transport Layer OSI-Network Layer OSI-Data Link Layer 2 Content

10 Networks, Internet Communication Addressing the network Applications, Protocols OSI-Transport Layer OSI-Network Layer OSI-Data Link Layer OSI-Physical Layer 2 Content

11 Networks, Internet Communication Addressing the network Applications, Protocols OSI-Transport Layer OSI-Network Layer OSI-Data Link Layer OSI-Physical Layer Ethernet 2 Content

12 Networks, Internet Communication Addressing the network Applications, Protocols OSI-Transport Layer OSI-Network Layer OSI-Data Link Layer OSI-Physical Layer Ethernet Configuration, Testing 2 Content

13 Networks, Internet Communication Addressing the network Applications, Protocols OSI-Transport Layer OSI-Network Layer OSI-Data Link Layer OSI-Physical Layer Ethernet Configuration, Testing Simulation 2 Content

14 Networks, Internet Communication Addressing the network Applications, Protocols OSI-Transport Layer OSI-Network Layer OSI-Data Link Layer OSI-Physical Layer Ethernet Configuration, Testing Simulation 2 Content

15 3 Networks Netzwerktechnik G. Laner 3.13

16 Networks 3 Networks

17 Networks Grundelemente von Netzwerken: 3 Networks

18 Networks Grundelemente von Netzwerken: Rules Regeln 3 Networks

19 Networks Grundelemente von Netzwerken: Rules Regeln Media Medien 3 Networks

20 Networks Grundelemente von Netzwerken: Rules Regeln Media Medien Messages Nachrichten 3 Networks

21 Networks Grundelemente von Netzwerken: Rules Regeln Media Medien Messages Nachrichten Devices Geräte 3 Networks

24 Network - Rules Sie werden im Netzwerkbereich als Protokolle bezeichnet. Sie legen die Vorgangsweise bei der Datenübertragung fest und auch die Handhabung der Daten. Das heute als Industrie-Standard geltende Protokoll ist TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol). Dieses Protokoll regelt die Formatierung, die Adressierung und das Routing der Datenframes. 4 Networks - Rules

25 Network - Rules Sie werden im Netzwerkbereich als Protokolle bezeichnet. Sie legen die Vorgangsweise bei der Datenübertragung fest und auch die Handhabung der Daten. Das heute als Industrie-Standard geltende Protokoll ist TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol). Dieses Protokoll regelt die Formatierung, die Adressierung und das Routing der Datenframes. 4 Networks - Rules

26 Network - Media 5 Networks - Media

27 Network - Media 5 Networks - Media

28 Network - Media wired connections:!! Kupfer- und Glasfaserkabel wireless connections:! Mikrowellensignale in Atmosphäre Kupfer:!! Coax-Kabel!!!!! twisted pair Telefonkabel!!!!! twisted pair Netzwerkkabel (CAT x) Glasfaser:! Multimoden-Kabel!!!!! Monomoden-Kabel Wireless:!! Funk Je nach Aufbau des Netzwerks können Kombinationen der Medien verwendet werden. Aktuell werden Twisted-Pair-Netzwerkkabel und Wireless-Verbindungen verwendet. 6 Networks - Media

29 Network - Media wired connections:!! Kupfer- und Glasfaserkabel wireless connections:! Mikrowellensignale in Atmosphäre Kupfer:!! Coax-Kabel!!!!! twisted pair Telefonkabel!!!!! twisted pair Netzwerkkabel (CAT x) Glasfaser:! Multimoden-Kabel!!!!! Monomoden-Kabel Wireless:!! Funk Je nach Aufbau des Netzwerks können Kombinationen der Medien verwendet werden. Aktuell werden Twisted-Pair-Netzwerkkabel und Wireless-Verbindungen verwendet. 6 Networks - Media

30 Network - Messages Daten aufbereitet für die Übertragung als Bits. Messages sind nicht nur Daten, die ein User verschickt, sondern auch Informationen oder Anfragen (requests), die Geräte (devices) und Software für die Einrichtung und das Management des Netzwerks benötigen. 7 Networks - Messages

31 Network - Messages Daten aufbereitet für die Übertragung als Bits. Messages sind nicht nur Daten, die ein User verschickt, sondern auch Informationen oder Anfragen (requests), die Geräte (devices) und Software für die Einrichtung und das Management des Netzwerks benötigen. 7 Networks - Messages

32 Network - Devices Unterscheidung in End-Devices und in Interconnected-Devices. End-Devices:! Source- und Destination-Devices!!!!!! PCs, Netzwerkdrucker,... Interconnected-Devices:! Hubs, Switches, Router Interconnected-Devices End-Devices 8 Networks - Devices

33 Network - Devices Unterscheidung in End-Devices und in Interconnected-Devices. End-Devices:! Source- und Destination-Devices!!!!!! PCs, Netzwerkdrucker,... Interconnected-Devices:! Hubs, Switches, Router Interconnected-Devices End-Devices 8 Networks - Devices

34 Network - Devices 9 Networks - Devices

35 Network - Devices 9 Networks - Devices

36 Network - Design Schwerpunkte für Netzwerk-Design: Fehlertoleranz Skalierbarkeit Quality of Service (QoS) Security 10 Network-Design

37 Network - Design Schwerpunkte für Netzwerk-Design: Fehlertoleranz Skalierbarkeit Quality of Service (QoS) Security 10 Network-Design

38 Fehlertoleranz Bei Ausfall eines Devices muss Datentransfer gewährleistet sein. Erreicht wird das durch redundante (mehrfach vorhandene) Verbindungen. Skalierbarkeit Erweiterung des Netzwerks mit neuen Devices muss ohne Änderung der Netzwerkstruktur möglich sein. 11 Network-Design - Fehlertoleranz / Skalierbarkeit

39 Fehlertoleranz Bei Ausfall eines Devices muss Datentransfer gewährleistet sein. Erreicht wird das durch redundante (mehrfach vorhandene) Verbindungen. Skalierbarkeit Erweiterung des Netzwerks mit neuen Devices muss ohne Änderung der Netzwerkstruktur möglich sein. 11 Network-Design - Fehlertoleranz / Skalierbarkeit

40 Quality of Service (QoS) Anwendungen benötigen mehr Bandbreite (Video, Streaming,...): Durch Reduktion der Bandbreite für andere Übertragungen erreichbar. Security Für sicherheitsrelevante Aufgaben muss Authentizierung von Benutzern und Devices möglich sein. 12 Network-Design - QoS / Security

41 Quality of Service (QoS) Anwendungen benötigen mehr Bandbreite (Video, Streaming,...): Durch Reduktion der Bandbreite für andere Übertragungen erreichbar. Security Für sicherheitsrelevante Aufgaben muss Authentizierung von Benutzern und Devices möglich sein. 12 Network-Design - QoS / Security

42 Communication over the network Nachrichten-Quelle >> Nachrichten-Kanal >> Nachrichten-Ziel Für die Übertragung wird die Nachricht an der Quelle codiert, in Teilen (Segmente) übertragen und am Ziel wieder decodiert. Multiplexing: Nachrichten-Teile von verschiedenen Quellen werden gleichzeitig übertragen. 13 Communication

43 Communication over the network Nachrichten-Quelle >> Nachrichten-Kanal >> Nachrichten-Ziel Für die Übertragung wird die Nachricht an der Quelle codiert, in Teilen (Segmente) übertragen und am Ziel wieder decodiert. Multiplexing: Nachrichten-Teile von verschiedenen Quellen werden gleichzeitig übertragen. 13 Communication

44 Network-Areas LAN!!! Local Area Network WAN!! Wide Area Network LANs, die mit WANs zusammengeschlossen werden, bilden das Internet. Um die Netzwerkdienste nutzen zu können, werden Regelwerke benötigt, die sogenannten Protokolle (Protocols). Beispiele:!! HTTP! HyperText Transfer Protocol!!!!! FTP!! File Transfer Protocol!!!!! TCP!! Transfer Control Protocol!!!!! IP!!! Internet Protocol!!!!! Ethernet, DNS, Communication - Network-Areas

45 Network-Areas LAN!!! Local Area Network WAN!! Wide Area Network LANs, die mit WANs zusammengeschlossen werden, bilden das Internet. Um die Netzwerkdienste nutzen zu können, werden Regelwerke benötigt, die sogenannten Protokolle (Protocols). Beispiele:!! HTTP! HyperText Transfer Protocol!!!!! FTP!! File Transfer Protocol!!!!! TCP!! Transfer Control Protocol!!!!! IP!!! Internet Protocol!!!!! Ethernet, DNS, Communication - Network-Areas

46 Layer-Models Die komplexen Abläufe bei der Datenübertragung werden durch die Teilung in einzelne Phasen besser erklärbar und ermöglichen Soft- und Hardware- Entwicklern übersichtlicheres Arbeiten. Es gibt zwei Layer-Modelle. Das ältere TCP/IP und das OSI-Layer-Modell (Open System Interconnection) 15 Communication - Layer-Models

47 Layer-Models Die komplexen Abläufe bei der Datenübertragung werden durch die Teilung in einzelne Phasen besser erklärbar und ermöglichen Soft- und Hardware- Entwicklern übersichtlicheres Arbeiten. Es gibt zwei Layer-Modelle. Das ältere TCP/IP und das OSI-Layer-Modell (Open System Interconnection) 15 Communication - Layer-Models

48 OSI - Layer Ermöglicht Applikationen die Netzbenutzung Daten-Formatierung, Daten-Strukturen Managen von Sessions zwischen Applikationen Zuverlässigkeit, Fehlererkennung Logische Adressierung, Bester Pfad Physik. Adressierung, Fehlerbeh., Flusskontrolle Kabel, Verbindungen, Spannungen 16 Communication - OSI-Layer-Model

49 OSI - Layer Ermöglicht Applikationen die Netzbenutzung Daten-Formatierung, Daten-Strukturen Managen von Sessions zwischen Applikationen Zuverlässigkeit, Fehlererkennung Logische Adressierung, Bester Pfad Physik. Adressierung, Fehlerbeh., Flusskontrolle Kabel, Verbindungen, Spannungen 16 Communication - OSI-Layer-Model

50 Data-Encapsulation Am Beispiel einer -Übertragung Alphanumerische Zeichen werden in Daten umgewandelt Daten werden segmentiert Source-IP und Destination-IP wird jedem Paket hinzugefügt Jedes Device fügt MAC-Adresse des nächsten Devices hinzu Frame wird in Bits umgewandelt, die über das Medium übertragen werden 17 Communication - Data-Encapsulation

51 Data-Encapsulation Am Beispiel einer -Übertragung Alphanumerische Zeichen werden in Daten umgewandelt Daten werden segmentiert Source-IP und Destination-IP wird jedem Paket hinzugefügt Jedes Device fügt MAC-Adresse des nächsten Devices hinzu Frame wird in Bits umgewandelt, die über das Medium übertragen werden 17 Communication - Data-Encapsulation

52 Network - Adressing MAC-Adressen! Physikalische Adresse im Layer 2!! Weltweit einzigartige Adresse von NICs!! 12 Hexadezimale Zahlen: A2-13-2E-77-CD-12!!!!! IP-Adressen! Logische Adresse im Layer 3!! Wird einem Interface zugewiesen (Manuell oder automatisch per DHCP)!! 32-bit bzw. 4 Dezimalzahlen 0-255: Port-Nummern! Adresse des Dienstes im Layer 4!! 16-bit als Dezimalzahl Windows:! Eingabeaufforderung ipconfig /all Mac:!! Systemeinstellungen - Netzwerk 18 Network - Adressing

53 Network - Adressing MAC-Adressen! Physikalische Adresse im Layer 2!! Weltweit einzigartige Adresse von NICs!! 12 Hexadezimale Zahlen: A2-13-2E-77-CD-12!!!!! IP-Adressen! Logische Adresse im Layer 3!! Wird einem Interface zugewiesen (Manuell oder automatisch per DHCP)!! 32-bit bzw. 4 Dezimalzahlen 0-255: Port-Nummern! Adresse des Dienstes im Layer 4!! 16-bit als Dezimalzahl Windows:! Eingabeaufforderung ipconfig /all Mac:!! Systemeinstellungen - Netzwerk 18 Network - Adressing

54 Network - Adressing Windows:! Eingabeaufforderung ipconfig /all Mac:!! Systemeinstellungen - Netzwerk MAC-Adressen! Physikalische Adresse im Layer 2!! Weltweit einzigartige Adresse von NICs!! 12 Hexadezimale Zahlen: A2-13-2E-77-CD-12!!!!! 19 Network - Adressing

55 Network - Adressing Windows:! Eingabeaufforderung ipconfig /all Mac:!! Systemeinstellungen - Netzwerk MAC-Adressen! Physikalische Adresse im Layer 2!! Weltweit einzigartige Adresse von NICs!! 12 Hexadezimale Zahlen: A2-13-2E-77-CD-12!!!!! 19 Network - Adressing

56 Network - Adressing!! IP-Adressen! Logische Adresse im Layer 3!! Wird einem Interface zugewiesen (Manuell oder automatisch per DHCP)!! 32-bit bzw. 4 Dezimalzahlen 0-255: Network - Adressing

60 Network - Adressing Port-Nummern! Adresse des Dienstes im Layer 4!! 16-bit als Dezimalzahl Network - Adressing

64 IP4-Adressen Einteilung der Adresse in Klassen! Klasse Beginn der Bit-Folge erstes Byte Standard- Subnet-Maske Hostanzahl A B C D E Festgelegt werden die Klassen durch das erste Byte. 24 Network - Adressing - IP4

65 IP4-Adressen Einteilung der Adresse in Klassen! Klasse Beginn der Bit-Folge erstes Byte Standard- Subnet-Maske Hostanzahl A B C D E Festgelegt werden die Klassen durch das erste Byte. 24 Network - Adressing - IP4

66 IP4-Adressen Einteilung der Adresse in Host- und Network-Teil! Klasse C, daher diese Standard-Subnetmask Die Einser bezeichnen den Network-Teil, die Nullen den Host-Teil. Der Network-Teil muss fix sein, die Adressen des Host-Teils können den Hosts zugeteilt werden. 25 Network - Adressing - IP4

67 IP4-Adressen Einteilung der Adresse in Host- und Network-Teil! Klasse C, daher diese Standard-Subnetmask Die Einser bezeichnen den Network-Teil, die Nullen den Host-Teil. Der Network-Teil muss fix sein, die Adressen des Host-Teils können den Hosts zugeteilt werden. 25 Network - Adressing - IP4

68 IP4-Adressen Unser Beispiel:! !! Netzwerk-Adresse ist die erste Adresse mit dem Network-Teil. Hier also Diese Adresse kann nicht für Hosts verwendet werden. Broadcast-Adresse ist die letzte Adresse des Netzwerks. Hier also Ebenfalls für Hosts gesperrt. Adressen von bis können vergeben werden. Broadcast-Adresse: Datenframes an diese Adresse werden an ALLE Hosts geschickt. 26 Network - Adressing - IP4

69 IP4-Adressen Unser Beispiel:! !! Netzwerk-Adresse ist die erste Adresse mit dem Network-Teil. Hier also Diese Adresse kann nicht für Hosts verwendet werden. Broadcast-Adresse ist die letzte Adresse des Netzwerks. Hier also Ebenfalls für Hosts gesperrt. Adressen von bis können vergeben werden. Broadcast-Adresse: Datenframes an diese Adresse werden an ALLE Hosts geschickt. 26 Network - Adressing - IP4

70 IP4-Subnetting Das Netz soll in zwei Netze geteilt werden. Dazu muss ein Bit aus dem Host-Teil ausgeliehen und dem Network-Teil zugeordnet werden. (Immer Links) Daher ist die Netmask jetzt ( /25 ) N B N B N B Network - Adressing - Subnetting

71 IP4-Subnetting Das Netz soll in zwei Netze geteilt werden. Dazu muss ein Bit aus dem Host-Teil ausgeliehen und dem Network-Teil zugeordnet werden. (Immer Links) Daher ist die Netmask jetzt ( /25 ) N B N B N B Network - Adressing - Subnetting

72 IP4-Subnetting Aufgabenstellung: Wie ist die Netz-IP und die Broadcast-IP des Hosts /28? entspricht: Maske anwenden ergibt für Netz-IP: Maske anwenden ergibt für Broadcast-IP: Network - Adressing - Subnetting-Beispiel

73 IP4-Subnetting Aufgabenstellung: Wie ist die Netz-IP und die Broadcast-IP des Hosts /28? entspricht: Maske anwenden ergibt für Netz-IP: Maske anwenden ergibt für Broadcast-IP: Network - Adressing - Subnetting-Beispiel

74 IP-Adressen DHCP - Dynamic Host Configuration Protocol Ablauf der automatischen Zuweisung einer IP-Adresse: Host muss für automatische Zuweisung konfiguriert werden. Host wird ans Netz angeschlossen Host sendet Broadcast: Brauche IP-Adresse DHCP-Server nimmt freie IP-Adr. aus seinem Adressen-Pool DHCP-Server antwortet: Biete Adr. xxx.xxx.xxx.xxx an Host antwortet: Adresse passt mir (wenn Adr. dem Host nicht passt, dann zu Punkt 3) DHCP-Server: Dann bitte verwenden. Reserviere Adresse! Zusätzliche mitgeschickte Infos: Standard-Gateway, DNS-Server 29 Network - Adressing - DHCP

75 IP-Adressen DHCP - Dynamic Host Configuration Protocol Ablauf der automatischen Zuweisung einer IP-Adresse: Host muss für automatische Zuweisung konfiguriert werden. Host wird ans Netz angeschlossen Host sendet Broadcast: Brauche IP-Adresse DHCP-Server nimmt freie IP-Adr. aus seinem Adressen-Pool DHCP-Server antwortet: Biete Adr. xxx.xxx.xxx.xxx an Host antwortet: Adresse passt mir (wenn Adr. dem Host nicht passt, dann zu Punkt 3) DHCP-Server: Dann bitte verwenden. Reserviere Adresse! Zusätzliche mitgeschickte Infos: Standard-Gateway, DNS-Server 29 Network - Adressing - DHCP

76 Besondere IP-Adressen Private IP-Adressen: ( /8) ( /16) ( /24) Werden nicht durch Router geroutet (weitergeleitet). Für Kommunikation mit dem Internet muss der Router NAT (Network Address Translation) auf öffentliche Adressen durchführen. 30 Network - Adressing - Private IP-Adressen

77 Besondere IP-Adressen Private IP-Adressen: ( /8) ( /16) ( /24) Werden nicht durch Router geroutet (weitergeleitet). Für Kommunikation mit dem Internet muss der Router NAT (Network Address Translation) auf öffentliche Adressen durchführen. 30 Network - Adressing - Private IP-Adressen

78 Besondere IP-Adressen Default - Adresse: Die Adresse gilt als Adresse für alle Netzwerke. Die Verwendung dieser Adresse reserviert alle Adressen von bis Loopback - Adresse: Die Adresse (auch localhost genannt) wird verwendet, um Pakete an den Host selbst weiterzuleiten. Mit Verwendung dieser Adresse sind auch bis reserviert. Link local - Adressen: Darunter wird der Bereich /16 verstanden. Adressen aus diesem Bereich werden verwendet, falls die IP Adresse automatisch mittels DHCP bezogen werden soll, der DHCP Server aber nicht erreichbar ist. 31 Network - Adressing - Besondere IP-Adressen

79 Besondere IP-Adressen Default - Adresse: Die Adresse gilt als Adresse für alle Netzwerke. Die Verwendung dieser Adresse reserviert alle Adressen von bis Loopback - Adresse: Die Adresse (auch localhost genannt) wird verwendet, um Pakete an den Host selbst weiterzuleiten. Mit Verwendung dieser Adresse sind auch bis reserviert. Link local - Adressen: Darunter wird der Bereich /16 verstanden. Adressen aus diesem Bereich werden verwendet, falls die IP Adresse automatisch mittels DHCP bezogen werden soll, der DHCP Server aber nicht erreichbar ist. 31 Network - Adressing - Besondere IP-Adressen

80 IPv6 Seit über 15 Jahren wird versucht, den IPv6 Standard einzuführen. Microsoft, Linux und Mac haben dieses Protokoll in ihren OS bereits implementiert, eine flächendeckende Nutzung ist zurzeit aber noch nicht gegeben. Wesentliche Merkmale dieses Protokolls sind: Erweitertes Pakethandling Verbesserte Skalierbarkeit Erhöhte Sicherheit QOS Mechanismen Um alle diese Features zu ermöglichen, wurde die Struktur von IPv6 Adressen grundlegend geändert und teilweise vereinfacht. IPv6 Adressen bestehen aus 108 Bit, was zu insgesamt 3, Adressen führt. Die Adresse wird in 8 HEX - Blöcken zu je vier Zeichen, getrennt durch : geschrieben (z.bsp.: 2001:0DB8:9FF2:4567:AA20:0000:1111:BE00). 32 Network - Adressing - IP6

81 IPv6 Seit über 15 Jahren wird versucht, den IPv6 Standard einzuführen. Microsoft, Linux und Mac haben dieses Protokoll in ihren OS bereits implementiert, eine flächendeckende Nutzung ist zurzeit aber noch nicht gegeben. Wesentliche Merkmale dieses Protokolls sind: Erweitertes Pakethandling Verbesserte Skalierbarkeit Erhöhte Sicherheit QOS Mechanismen Um alle diese Features zu ermöglichen, wurde die Struktur von IPv6 Adressen grundlegend geändert und teilweise vereinfacht. IPv6 Adressen bestehen aus 108 Bit, was zu insgesamt 3, Adressen führt. Die Adresse wird in 8 HEX - Blöcken zu je vier Zeichen, getrennt durch : geschrieben (z.bsp.: 2001:0DB8:9FF2:4567:AA20:0000:1111:BE00). 32 Network - Adressing - IP6

82 Protocols Sind Regelwerke, die den Datentransfer erst ermöglichen. Damit der Datenaustausch nach standardisierten Richtlinien erfolgt, wurden im Laufe der Zeit verschiedene Netzwerk-Protokolle implementiert. Seit einiger Zeit ist praktisch nur mehr TCP/IP im Einsatz. Damit die Kommunikation mit den unterschiedlichsten Zielsetzungen (z. Bsp.: Mailtransfer, Zugriff auf Webserver, Downloaden von Daten von FTP Servern,...) reibungslos funktioniert, werden verschiedene Protokolle benötigt, deren Zusammenarbeiten in einer sog. Protokollsuite beschrieben wird. Als Beispiel umfasst die Protokollsuite für einen Zugriff auf einen Webserver im Internet die Interaktion der Protokolle HTTP, TCP, IP, DNS und Ethernet. 33 Protocols

83 Protocols Sind Regelwerke, die den Datentransfer erst ermöglichen. Damit der Datenaustausch nach standardisierten Richtlinien erfolgt, wurden im Laufe der Zeit verschiedene Netzwerk-Protokolle implementiert. Seit einiger Zeit ist praktisch nur mehr TCP/IP im Einsatz. Damit die Kommunikation mit den unterschiedlichsten Zielsetzungen (z. Bsp.: Mailtransfer, Zugriff auf Webserver, Downloaden von Daten von FTP Servern,...) reibungslos funktioniert, werden verschiedene Protokolle benötigt, deren Zusammenarbeiten in einer sog. Protokollsuite beschrieben wird. Als Beispiel umfasst die Protokollsuite für einen Zugriff auf einen Webserver im Internet die Interaktion der Protokolle HTTP, TCP, IP, DNS und Ethernet. 33 Protocols

84 Application - Protocols Der Application-Layer 7 erhält seinen Namen von Network Aware Applications, Programmen die im Netzwerk arbeiten, wie Mailer, Browser, und von Services, Diensten, die von Programmen verwendet werden um Daten zu übertragen, wie Printer-Spooler. Beide Arten verwenden Protokolle. Diese Regeln definieren: die Prozesse an den Enden der Kommunikations-Verbindung den Typ der Messages die Syntax der Messages die Bedeutung jedes Informations-Feldes wie die Messages gesendet werden und welche Antwort erwartet wird die Zusammenarbeit mit den unteren Layern 34 Protocols - Application-Protocols

85 Application - Protocols Der Application-Layer 7 erhält seinen Namen von Network Aware Applications, Programmen die im Netzwerk arbeiten, wie Mailer, Browser, und von Services, Diensten, die von Programmen verwendet werden um Daten zu übertragen, wie Printer-Spooler. Beide Arten verwenden Protokolle. Diese Regeln definieren: die Prozesse an den Enden der Kommunikations-Verbindung den Typ der Messages die Syntax der Messages die Bedeutung jedes Informations-Feldes wie die Messages gesendet werden und welche Antwort erwartet wird die Zusammenarbeit mit den unteren Layern 34 Protocols - Application-Protocols

86 Application - Protocols Die bekanntesten Layer7 Protokolle sind: DNS Domain Name System TCP/UDP Port 53 HTTP Hypertext Transfer Protocol TCP Port 80 SMTP Simple Mail Transfer Protocol TCP Port 25 POP Post Office Protocol TCP Port 110 Telnet TCP Port 23 DHCP Dynamic Host Conf. Protocol UDP Ports 67 and 68 FTP File Transfer Protocol TCP Ports 20 and 21 TFTP Trivial File Transfer Protocol UDP Port Protocols - Application-Protocols

87 Application - Protocols Die bekanntesten Layer7 Protokolle sind: DNS Domain Name System TCP/UDP Port 53 HTTP Hypertext Transfer Protocol TCP Port 80 SMTP Simple Mail Transfer Protocol TCP Port 25 POP Post Office Protocol TCP Port 110 Telnet TCP Port 23 DHCP Dynamic Host Conf. Protocol UDP Ports 67 and 68 FTP File Transfer Protocol TCP Ports 20 and 21 TFTP Trivial File Transfer Protocol UDP Port Protocols - Application-Protocols

88 DNS Domain Name System - TCP/UDP Port 53 Das DNS-Protokoll verbindet eine URL (Uniform Resource Locator) mit der Netzwerk- Adresse (numerisch). Dazu werden DNS-Server mittels Queries abgefragt. DNS ist eine typische Client- Server-Anwendung. 36 Protocols - Application-Protocols - DNS

89 DNS Domain Name System - TCP/UDP Port 53 Das DNS-Protokoll verbindet eine URL (Uniform Resource Locator) mit der Netzwerk- Adresse (numerisch). Dazu werden DNS-Server mittels Queries abgefragt. DNS ist eine typische Client- Server-Anwendung. 36 Protocols - Application-Protocols - DNS

90 DNS Mittels nslookup kann zb. in der Eingabeaufforderung, oder mit lookup im Apple-Netzwerkdienstprogramm dieser Zusammenhang ermittelt werden. 37 Protocols - Application-Protocols

91 DNS Mittels nslookup kann zb. in der Eingabeaufforderung, oder mit lookup im Apple-Netzwerkdienstprogramm dieser Zusammenhang ermittelt werden. 37 Protocols - Application-Protocols

92 HTTP Hypertext Transfer Protocol - TCP Port 80 Über dieses Protokoll werden Anfragen an einen Webserver gestellt, der mit dem Zusenden einer Webseite antwortet. Eingabe im Browser: http!!!!!!! gibt Protokoll an (Browser kann verschiedene).com!!!!!!! gibt die Top Level - Domain an apple.com gibt die Second Level - Domain an gibt den Server an index.htm!!!!! gibt die Datei an, die zurück geschickt werden soll. (kann auch weiter in Ordnern verschachtelt liegen) 38 Protocols - Application-Protocols - HTTP

93 HTTP Hypertext Transfer Protocol - TCP Port 80 Über dieses Protokoll werden Anfragen an einen Webserver gestellt, der mit dem Zusenden einer Webseite antwortet. Eingabe im Browser: http!!!!!!! gibt Protokoll an (Browser kann verschiedene).com!!!!!!! gibt die Top Level - Domain an apple.com gibt die Second Level - Domain an gibt den Server an index.htm!!!!! gibt die Datei an, die zurück geschickt werden soll. (kann auch weiter in Ordnern verschachtelt liegen) 38 Protocols - Application-Protocols - HTTP

94 SMTP / POP Post Office Protocol - TCP Port 110!! Holt Mails vom Mail-Server Simple Mail Transfer Protocol - TCP Port 25!! Verschickt Mails Versandweg: Absender-Host (MUA - MailUserAgent) > Mail-Server (MTA - MailTransferAgent) > Mail-Server (MDA - MailDeliveryAgent) > Empfänger-Host (MAU MailUserAgent) 39 Protocols - Application-Protocols - SMTP/POP

95 SMTP / POP Post Office Protocol - TCP Port 110!! Holt Mails vom Mail-Server Simple Mail Transfer Protocol - TCP Port 25!! Verschickt Mails Versandweg: Absender-Host (MUA - MailUserAgent) > Mail-Server (MTA - MailTransferAgent) > Mail-Server (MDA - MailDeliveryAgent) > Empfänger-Host (MAU MailUserAgent) 39 Protocols - Application-Protocols - SMTP/POP

96 Telnet Telnet - TCP Port 23!! Dient zur Fernsteuerung von PCs. Allerdings Datenübertragung in Klartext, daher unsicher. Moderner und sicherer ist SSH, das die Daten verschlüsselt überträgt. 40 Protocols - Application-Protocols - Telnet

97 Telnet Telnet - TCP Port 23!! Dient zur Fernsteuerung von PCs. Allerdings Datenübertragung in Klartext, daher unsicher. Moderner und sicherer ist SSH, das die Daten verschlüsselt überträgt. 40 Protocols - Application-Protocols - Telnet

98 OSI - Transport Layer 4 41 OSI - Transport-Layer

99 OSI - Transport Layer 4 41 OSI - Transport-Layer

100 OSI - Transport Layer 4 Aufgaben des Layer 4 (1)! Tracking Individual Conversations: Die Kommunikation von mehreren gleichzeitig laufenden Applikationen wird kontrolliert und verwaltet.! Segmenting Data: Die Daten werden in passende Stücke zerlegt, verpackt, mit einem Header versehen und durch Multiplexing über das gleiche Medium übertragen.! Reassembling Segments: Die Daten-Segmente werden in der richtigen Reihenfolge wieder zusammengesetzt. 42 OSI - Transport-Layer

101 OSI - Transport Layer 4 Aufgaben des Layer 4 (1)! Tracking Individual Conversations: Die Kommunikation von mehreren gleichzeitig laufenden Applikationen wird kontrolliert und verwaltet.! Segmenting Data: Die Daten werden in passende Stücke zerlegt, verpackt, mit einem Header versehen und durch Multiplexing über das gleiche Medium übertragen.! Reassembling Segments: Die Daten-Segmente werden in der richtigen Reihenfolge wieder zusammengesetzt. 42 OSI - Transport-Layer

102 OSI - Transport Layer 4 Aufgaben des Layer 4 (2)! Identifying the Applications: Über die verwendeten Ports werden die Applikationen erkannt und unterschieden.! Data!Requirements! Vary: Verschiedene Applikationen erfordern unterschiedliche Protokolle. Über die Port-Nummern werden diese Protokolle ausgewählt und eingesetzt. 43 OSI - Transport-Layer

103 OSI - Transport Layer 4 Aufgaben des Layer 4 (2)! Identifying the Applications: Über die verwendeten Ports werden die Applikationen erkannt und unterschieden.! Data!Requirements! Vary: Verschiedene Applikationen erfordern unterschiedliche Protokolle. Über die Port-Nummern werden diese Protokolle ausgewählt und eingesetzt. 43 OSI - Transport-Layer

104 Layer 4 - Protocols Die beiden Protokolle, die der Transport-Layer dazu verwendet, sind: TCP (transmission control protocol) Dieses Protokoll ist Connenction-Oriented, es wird also die Übertragung überwacht. Verwendet wird TCP von Web-Browsern, -Programmen und FTP-Programmen. UDP (user datagram protocol) Ist Connection-Less, es gibt keine Übertragungskontrolle. Verwendet wird dieses Protokoll zum Beispiel von DNS, Video-Streaming und Voice-over-IP. 44 OSI - Transport-Layer

105 Layer 4 - Protocols Die beiden Protokolle, die der Transport-Layer dazu verwendet, sind: TCP (transmission control protocol) Dieses Protokoll ist Connenction-Oriented, es wird also die Übertragung überwacht. Verwendet wird TCP von Web-Browsern, -Programmen und FTP-Programmen. UDP (user datagram protocol) Ist Connection-Less, es gibt keine Übertragungskontrolle. Verwendet wird dieses Protokoll zum Beispiel von DNS, Video-Streaming und Voice-over-IP. 44 OSI - Transport-Layer

106 Layer 4 - Protocols Große Unterschiede in der Länge des Headers, da bei TCP mehr Informationen mitgeliefert werden müssen. Deshalb ist auch UDP schneller, allerdings weniger zuverlässig. 45 OSI - Transport-Layer

107 Layer 4 - Protocols Große Unterschiede in der Länge des Headers, da bei TCP mehr Informationen mitgeliefert werden müssen. Deshalb ist auch UDP schneller, allerdings weniger zuverlässig. 45 OSI - Transport-Layer

108 Layer 4 - Ports Die Adressierung in Layer 4 erfolgt über Ports. In den Header der Datagrams werden Source- und Destination-Port mitgeliefert. Der Source-Port wird zufällig gewählt und liegt über Er funktioniert wie eine Rücksende-Adresse für die anfragende Applikation. Der Destination-Port legt einen Service am Ziel-Server fest, der benutzt werden soll, und ist üblicherweise ein well known -Port im Bereich Zurückgesandte Datagrams haben logischerweise vertauschte Ports. 46 OSI - Transport-Layer

109 Layer 4 - Ports Die Adressierung in Layer 4 erfolgt über Ports. In den Header der Datagrams werden Source- und Destination-Port mitgeliefert. Der Source-Port wird zufällig gewählt und liegt über Er funktioniert wie eine Rücksende-Adresse für die anfragende Applikation. Der Destination-Port legt einen Service am Ziel-Server fest, der benutzt werden soll, und ist üblicherweise ein well known -Port im Bereich Zurückgesandte Datagrams haben logischerweise vertauschte Ports. 46 OSI - Transport-Layer

110 Layer 4 - Ports (2) Client schickt über einen Router eine Anfrage an einen Webserver: Client SRC: DST: :80 Router-IN registriert Absender mit zufälligem Port Router-OUT SRC: :43235 DST: :80 Server gibt Anfrage an Webserver weiter, weil Port 80 (HTTP) Server SRC: :80 DST: :43235 Router übernimmt Antwort und schickt an die unter Port reistrierte Adresse weiter. Client empfängt Webseite 47 OSI - Transport-Layer

111 Layer 4 - Ports (2) Client schickt über einen Router eine Anfrage an einen Webserver: Client SRC: DST: :80 Router-IN registriert Absender mit zufälligem Port Router-OUT SRC: :43235 DST: :80 Server gibt Anfrage an Webserver weiter, weil Port 80 (HTTP) Server SRC: :80 DST: :43235 Router übernimmt Antwort und schickt an die unter Port reistrierte Adresse weiter. Client empfängt Webseite 47 OSI - Transport-Layer

112 Layer 4 - Ports Well Known Ports (0 bis 1023) Diese Nummern sind für Services und Applikationen reserviert, wie HTTP (Port 80), POP3 (Port 110) oder SMTP (Port 25). Registered Ports (1024 bis 49151) Diese Nummern sind Benutzer-Prozessen und -Applikationen zugeordnet. Wenn sie nicht für eine Server-Resource benutzt werden, können sie vom Client für eine dynamische Port-Vergabe genutzt werden. TCP-Port 9100 wird zum Bsp. von Druckern verwendet. Dynamische oder Private Ports (49152 bis 65535) Diese Nummern werden dynamisch Benutzer-Applikationen zugeordnet, wenn eine Verbindung initialisiert wird, zum Bsp. bei peer-to-peer file sharing Programmen. 48 OSI - Transport-Layer

113 Layer 4 - Ports Well Known Ports (0 bis 1023) Diese Nummern sind für Services und Applikationen reserviert, wie HTTP (Port 80), POP3 (Port 110) oder SMTP (Port 25). Registered Ports (1024 bis 49151) Diese Nummern sind Benutzer-Prozessen und -Applikationen zugeordnet. Wenn sie nicht für eine Server-Resource benutzt werden, können sie vom Client für eine dynamische Port-Vergabe genutzt werden. TCP-Port 9100 wird zum Bsp. von Druckern verwendet. Dynamische oder Private Ports (49152 bis 65535) Diese Nummern werden dynamisch Benutzer-Applikationen zugeordnet, wenn eine Verbindung initialisiert wird, zum Bsp. bei peer-to-peer file sharing Programmen. 48 OSI - Transport-Layer

114 TCP Bevor zwei Hosts über TCP Daten miteinander austauschen können, muss eine Verbindung zwischen ihnen hergestellt werden. Dieser Verbindungsaufbau erfolgt über den sog. three-way handshake. TCP beendet eine Verbindung auch sicher, und zwar mit einem four-way handshake. 49 OSI - Transport-Layer - TCP

115 TCP Bevor zwei Hosts über TCP Daten miteinander austauschen können, muss eine Verbindung zwischen ihnen hergestellt werden. Dieser Verbindungsaufbau erfolgt über den sog. three-way handshake. TCP beendet eine Verbindung auch sicher, und zwar mit einem four-way handshake. 49 OSI - Transport-Layer - TCP

116 TCP Flow-Control Bei der Datenübertragung wird nicht ein Datenframe geschickt, sondern mehrere. Die Anzahl der Frames nennt man die Window-Größe. Wenn die Übertragung nicht klappt, wird die Window-Größe verringert, bis die Übertragung wieder funktioniert. In weiterer Folge kann die Window-Größe auch wieder angehoben werden. 50 OSI - Transport-Layer - TCP

117 TCP Flow-Control Bei der Datenübertragung wird nicht ein Datenframe geschickt, sondern mehrere. Die Anzahl der Frames nennt man die Window-Größe. Wenn die Übertragung nicht klappt, wird die Window-Größe verringert, bis die Übertragung wieder funktioniert. In weiterer Folge kann die Window-Größe auch wieder angehoben werden. 50 OSI - Transport-Layer - TCP

118 OSI Network Layer 3 Aufgaben des Network Layer Addressing: Adressierung mit IP-Adressen Encapsulation: Kapselung der Layer 4 Segmente Routing: Entscheidung über Weg im Netzwerk Decapsulation: Entkapselung der Layer 2 Frames PDU (protocol data unit) des Network Layer ist das Packet. Die PDU des Layer 4 (segment) wird mit IP-Adressen von Source und Destination versehen. 51 OSI - Network-Layer

119 OSI Network Layer 3 Aufgaben des Network Layer Addressing: Adressierung mit IP-Adressen Encapsulation: Kapselung der Layer 4 Segmente Routing: Entscheidung über Weg im Netzwerk Decapsulation: Entkapselung der Layer 2 Frames PDU (protocol data unit) des Network Layer ist das Packet. Die PDU des Layer 4 (segment) wird mit IP-Adressen von Source und Destination versehen. 51 OSI - Network-Layer

120 Routing Im Layer 3 werden die Entscheidungen getroffen, welche Wege die Datenframes durch das Netzwerk nehmen. Die Adressierung erfolgt mittels IP-Adressen (aktuell noch IPv4). Das für das Routing zuständige Device ist der Router. Er verbindet Netzwerke. Für die Weiterleitung der Frames werden Informationen über die Struktur der Netzwerke benötigt. Sie sind in den routing-tables der Router gespeichert. Routing-Protokolle sorgen für die Aktualisierung der routing-tables, sofern dynamisches und nicht statisches Routing gewählt wurde. Statische Routen müssen von Administratoren eingegeben werden. 52 OSI - Network-Layer - Routing

121 Routing Im Layer 3 werden die Entscheidungen getroffen, welche Wege die Datenframes durch das Netzwerk nehmen. Die Adressierung erfolgt mittels IP-Adressen (aktuell noch IPv4). Das für das Routing zuständige Device ist der Router. Er verbindet Netzwerke. Für die Weiterleitung der Frames werden Informationen über die Struktur der Netzwerke benötigt. Sie sind in den routing-tables der Router gespeichert. Routing-Protokolle sorgen für die Aktualisierung der routing-tables, sofern dynamisches und nicht statisches Routing gewählt wurde. Statische Routen müssen von Administratoren eingegeben werden. 52 OSI - Network-Layer - Routing

122 Routing Distance-Vector-Protocols Speicherung von Richtung (vector) und Entfernung (distance) zur Destination in den routing-tables. Informations-Frames werden regelmäßig (RIP alle 30 sek.) an die Nachbarn geschickt. Eine direkte Verbindung zu einem Netz hat die Distance 0. Vergleich: Fahrtentscheidungen über Autobahn-Schilder Beispiele: RIP1, RIP2, IGRG, EIGRP Link-State-Protocols Über LSAs (link state advertisments) werden an jeden Router Informationen geschickt, sodass alle ein Abbild des gesamten Netzes aufbauen können. LSAs nur wenn Änderung der Netzwerk-Topologie. Ein Algorithmus baut einen SPF (shortest path first)-baum für das Routing auf. Vergleich: Fahrtentscheidung über Straßenkarte Beispiel: OSPF 53 OSI - Network-Layer - Routing

123 Routing Distance-Vector-Protocols Speicherung von Richtung (vector) und Entfernung (distance) zur Destination in den routing-tables. Informations-Frames werden regelmäßig (RIP alle 30 sek.) an die Nachbarn geschickt. Eine direkte Verbindung zu einem Netz hat die Distance 0. Vergleich: Fahrtentscheidungen über Autobahn-Schilder Beispiele: RIP1, RIP2, IGRG, EIGRP Link-State-Protocols Über LSAs (link state advertisments) werden an jeden Router Informationen geschickt, sodass alle ein Abbild des gesamten Netzes aufbauen können. LSAs nur wenn Änderung der Netzwerk-Topologie. Ein Algorithmus baut einen SPF (shortest path first)-baum für das Routing auf. Vergleich: Fahrtentscheidung über Straßenkarte Beispiel: OSPF 53 OSI - Network-Layer - Routing

124 Routing Routing Protokolle Routing Information Protocol (RIP), Version 1 und 2 Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP) Open Shortest Path First (OSPF) Intermediate Intermediate System (ISIS) Router schicken sich Informationen entweder regelmäßig nach vorgegebenen Zeiten oder wenn sich das Netzwerk geändert hat. So hat jeder Router in seiner Routing Table alle für das Weiterleiten wichtigen Informationen. Die Entscheidung, welcher von mehreren möglichen Wegen durch das Netz genommen wird, entscheiden die Router über Metrics, das kann die Anzahl der Hops (Sprünge über Router) oder andere Kriterien, wie Bandbreite, Kosten, sein. 54

125 Routing Routing Protokolle Routing Information Protocol (RIP), Version 1 und 2 Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP) Open Shortest Path First (OSPF) Intermediate Intermediate System (ISIS) Router schicken sich Informationen entweder regelmäßig nach vorgegebenen Zeiten oder wenn sich das Netzwerk geändert hat. So hat jeder Router in seiner Routing Table alle für das Weiterleiten wichtigen Informationen. Die Entscheidung, welcher von mehreren möglichen Wegen durch das Netz genommen wird, entscheiden die Router über Metrics, das kann die Anzahl der Hops (Sprünge über Router) oder andere Kriterien, wie Bandbreite, Kosten, sein. 54

126 Testing connections Ping:! ping !!! ping Verwendet ein eigenes Protokoll: ICMP (Internet Control Message Protocol). Es wird ein echo request verschickt und ein echo reply erwartet. Sinnvolle Vorgangsweise: 1. Ping auf Loopback-Adresse ( ): Test der Netzwerkkarte 2. Ping auf die eigene IP-Adresse. 3. Ping auf das Standard-Gateway, den Proxy-Server 4. Ping auf eine bekannt URL 55 OSI - Network-Layer - Testing

127 Testing connections Ping:! ping !!! ping Verwendet ein eigenes Protokoll: ICMP (Internet Control Message Protocol). Es wird ein echo request verschickt und ein echo reply erwartet. Sinnvolle Vorgangsweise: 1. Ping auf Loopback-Adresse ( ): Test der Netzwerkkarte 2. Ping auf die eigene IP-Adresse. 3. Ping auf das Standard-Gateway, den Proxy-Server 4. Ping auf eine bekannt URL 55 OSI - Network-Layer - Testing

128 Testing connections Trace Route: tracert ICMP-Requests werden verschickt und geben von jedem passierten Router Informationen, wie URL und Zeit, zurück. Zu jedem Router wird ein neuer Request geschickt. Geht er verloren, erscheint ein * statt der Router Informationen. 56 OSI - Network-Layer - Testing

129 Testing connections Trace Route: tracert ICMP-Requests werden verschickt und geben von jedem passierten Router Informationen, wie URL und Zeit, zurück. Zu jedem Router wird ein neuer Request geschickt. Geht er verloren, erscheint ein * statt der Router Informationen. 56 OSI - Network-Layer - Testing

130 OSI - Data Link Layer 2 Aufgaben des Data Link Layer: Verbindung zum Medium herstellen. Nach unten zum Layer 1 in die Hardware (NIC). Verbindung zum Network-Layer über Software-Treiber. Der Layer 2 ist inhaltlich aufgeteilt in zwei Bereiche: LLC-Layer (logical link control) MAC-Layer (media access control) PDU ist der Frame, die PDU des Network Layer (packet) wird mit MAC-Adressen der Source und Destination versehen. 57 OSI - Data Link Layer

131 OSI - Data Link Layer 2 Aufgaben des Data Link Layer: Verbindung zum Medium herstellen. Nach unten zum Layer 1 in die Hardware (NIC). Verbindung zum Network-Layer über Software-Treiber. Der Layer 2 ist inhaltlich aufgeteilt in zwei Bereiche: LLC-Layer (logical link control) MAC-Layer (media access control) PDU ist der Frame, die PDU des Network Layer (packet) wird mit MAC-Adressen der Source und Destination versehen. 57 OSI - Data Link Layer

132 Data Link Layer - Protokolle Ähnliche Header für alle Protokolle: Wichtigster Teil des Headers sind die MAC-Adressen von Absender und Ziel. Ziel ist entweder der Host im gleichen Netz oder das Router-Interface des Standard-Gateways. Ethernet: Im LAN verwendet, Type gibt Auskunft über eingebettete Daten. Payload (Menge der zu transportierenden Daten) ist mindestens 46 Byte und maximal 1500 Byte. PPP, HDLC: im WAN verwendet. 58 OSI - Data Link Layer

133 Data Link Layer - Protokolle Ähnliche Header für alle Protokolle: Wichtigster Teil des Headers sind die MAC-Adressen von Absender und Ziel. Ziel ist entweder der Host im gleichen Netz oder das Router-Interface des Standard-Gateways. Ethernet: Im LAN verwendet, Type gibt Auskunft über eingebettete Daten. Payload (Menge der zu transportierenden Daten) ist mindestens 46 Byte und maximal 1500 Byte. PPP, HDLC: im WAN verwendet. 58 OSI - Data Link Layer

134 Ablauf einer Datenübertragung Host X schickt über das Netz Daten zu Host Y. 59 OSI - Data Link Layer

135 Ablauf einer Datenübertragung Host X schickt über das Netz Daten zu Host Y. 59 OSI - Data Link Layer

136 Ablauf einer Datenübertragung 1) Daten werden beim Durchlauf der 7 Layer formatiert, segmentiert und im Layer 3 mit IP-Adressen und im Layer 2 mit MAC-Adressen verkapselt, in Bits umgewandelt und ins Medium übertragen.! IP-Source:!! IP von X! IP-Destination:!IP von Y! MAC-Source:! MAC von X! MAC-Dest.:!! MAC von Standard-Gateway A 60 OSI - Data Link Layer

137 Ablauf einer Datenübertragung 1) Daten werden beim Durchlauf der 7 Layer formatiert, segmentiert und im Layer 3 mit IP-Adressen und im Layer 2 mit MAC-Adressen verkapselt, in Bits umgewandelt und ins Medium übertragen.! IP-Source:!! IP von X! IP-Destination:!IP von Y! MAC-Source:! MAC von X! MAC-Dest.:!! MAC von Standard-Gateway A 60 OSI - Data Link Layer

138 Ablauf einer Datenübertragung 2)!!Router A erkennt richtige MAC, entpackt Frame, sieht unpassende IP, verpackt wieder mit der MAC des nächsten Routers B.! IP-Source:!! IP von X! Bleiben immer unverändert!! IP-Destination:!IP von Y! MAC-Source:! MAC von A! Ändern sich bei jedem Hop!! MAC-Dest.:!! MAC von B 61 OSI - Data Link Layer

139 Ablauf einer Datenübertragung 2)!!Router A erkennt richtige MAC, entpackt Frame, sieht unpassende IP, verpackt wieder mit der MAC des nächsten Routers B.! IP-Source:!! IP von X! Bleiben immer unverändert!! IP-Destination:!IP von Y! MAC-Source:! MAC von A! Ändern sich bei jedem Hop!! MAC-Dest.:!! MAC von B 61 OSI - Data Link Layer

140 Ablauf einer Datenübertragung 3)!!Analog zu 2)! IP-Source:!! IP von X!! IP-Destination:!IP von Y! MAC-Source:! MAC von B!! MAC-Dest.:!! MAC von C 62 OSI - Data Link Layer

141 Ablauf einer Datenübertragung 3)!!Analog zu 2)! IP-Source:!! IP von X!! IP-Destination:!IP von Y! MAC-Source:! MAC von B!! MAC-Dest.:!! MAC von C 62 OSI - Data Link Layer

142 Ablauf einer Datenübertragung 4)!!Router C erkennt, dass IP-Dest. zu einem Netz passt, das an ihm angeschlossen ist und trägt MAC des Hosts Y ein.! IP-Source:!! IP von X!! IP-Destination:!IP von Y! MAC-Source:! MAC von C!! MAC-Dest.:!! MAC von Y 63 OSI - Data Link Layer

143 Ablauf einer Datenübertragung 4)!!Router C erkennt, dass IP-Dest. zu einem Netz passt, das an ihm angeschlossen ist und trägt MAC des Hosts Y ein.! IP-Source:!! IP von X!! IP-Destination:!IP von Y! MAC-Source:! MAC von C!! MAC-Dest.:!! MAC von Y 63 OSI - Data Link Layer

144 Ablauf einer Datenübertragung 5)!!Host Y erkennt passende MAC und dann passende IP, entkapselt Frame, Packet und Segments, ordnet die Segments richtig an und bekommt so die Daten im zur Applikation passenden Format.! 64 OSI - Data Link Layer

145 Ablauf einer Datenübertragung 5)!!Host Y erkennt passende MAC und dann passende IP, entkapselt Frame, Packet und Segments, ordnet die Segments richtig an und bekommt so die Daten im zur Applikation passenden Format.! 64 OSI - Data Link Layer

146 OSI Physical Layer 1 Aufgaben des Physical Layer: Frames aus Layer 2 annehmen, in Reihe von elektrischen Signalen kodieren und auf das Übertragungsmedium geben. Übertragungsmedien sind: Kupferkabel Lichtwellenleiter Wireless 65 OSI - Physical Layer

147 OSI Physical Layer 1 Aufgaben des Physical Layer: Frames aus Layer 2 annehmen, in Reihe von elektrischen Signalen kodieren und auf das Übertragungsmedium geben. Übertragungsmedien sind: Kupferkabel Lichtwellenleiter Wireless 65 OSI - Physical Layer

148 Signale Daten werden für die Umsetzung kodiert, um die Signale beim Empfänger eindeutig als 0 oder 1 erkennbar zu machen. Beginn und Ende der Übertragung müssen feststellbar sein. Kodierung (encoding):!!! Umwandlung der Daten in 0 und 1 Signalisierung (signaling):! Umwandlung der 0 und 1 in!!!!!!!!!!! elektrische, optische oder!!!!!!!!!!! Wellensignale. Um die Länge eine Signals, das die bit time aufrecht bleibt, eindeutig sehen zu können, ist ein Zeitsignal erforderlich (clock). Die bit time ist für 100 Mbit/s 10 ns. 66 OSI - Physical Layer

149 Signale Daten werden für die Umsetzung kodiert, um die Signale beim Empfänger eindeutig als 0 oder 1 erkennbar zu machen. Beginn und Ende der Übertragung müssen feststellbar sein. Kodierung (encoding):!!! Umwandlung der Daten in 0 und 1 Signalisierung (signaling):! Umwandlung der 0 und 1 in!!!!!!!!!!! elektrische, optische oder!!!!!!!!!!! Wellensignale. Um die Länge eine Signals, das die bit time aufrecht bleibt, eindeutig sehen zu können, ist ein Zeitsignal erforderlich (clock). Die bit time ist für 100 Mbit/s 10 ns. 66 OSI - Physical Layer

150 Signal-Kodierung Manchester-Kodierung Innerhalb der Bit-time wird ein Signalwechsel durchgeführt. Von niedrig zu hoch ist 1, von hoher Spannung zu niedriger ist 0. 4B/5B - Kodierung 1 ist Spannungswechsel, 0 ist kein Wechsel. 67 OSI - Physical Layer

151 Signal-Kodierung Manchester-Kodierung Innerhalb der Bit-time wird ein Signalwechsel durchgeführt. Von niedrig zu hoch ist 1, von hoher Spannung zu niedriger ist 0. 4B/5B - Kodierung 1 ist Spannungswechsel, 0 ist kein Wechsel. 67 OSI - Physical Layer

152 Physical Media - Copper Koaxial-Kabel Kaum mehr in Verwendung. UTP (unshielded twisted pair) 4 Adernpaare, die unterschiedlich stark verdrillt sind, um störende Einflüsse von Aussen zu minimieren. Wird hauptsächlich in Amerika verwendet. SFTP (shielded foiled twisted pair) Jedes Paar ist abgeschirmt und zusätzlich gibt es eine Sammelabschirmung. Wird in Europa eingesetzt. Kabellängen bis zu 95m (mit zusätzlich 5m zu den beiden Hosts ergibt das 100m). Verwendete Stecker sind RJ OSI - Physical Layer