Technik der IP-Netze

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1 Technik der IP-Netze TCP/IP inkl. IPv6 Bearbeitet von Anatol Badach, Erwin Hoffmann 1. Auflage Taschenbuch. 696 S. Paperback ISBN Format (B x L): 16,8 x 23,9 cm Gewicht: 1282 g Zu Leseprobe schnell und portofrei erhältlich bei Die Online-Fachbuchhandlung beck-shop.de ist spezialisiert auf Fachbücher, insbesondere Recht, Steuern und Wirtschaft. Im Sortiment finden Sie alle Medien (Bücher, Zeitschriften, CDs, ebooks, etc.) aller Verlage. Ergänzt wird das Programm durch Services wie Neuerscheinungsdienst oder Zusammenstellungen von Büchern zu Sonderpreisen. Der Shop führt mehr als 8 Millionen Produkte.

2 CARL HANSER VERLAG Anatol Badach, Erwin Hoffmann Technik der IP-Netze TCP/IP inkl. IPv

3 Inhaltsverzeichnis 1 Entwicklung des Internet und der Netzprotokolle Geschichte des Internet World Wide Web (WWW) Die Zukunft des Internet Request for Comments Umfang der TCP/IP-Standards OSI-Referenzmodell Arbeitsweise des OSI-Referenzmodells Schichtenspezifische Funktion Detailbeschreibung der sieben OSI-Schichten Funktionen der Kommunikationsprotokolle Fehlerkontrolle Flußkontrolle Überlastkontrolle Komponenten der TCP/IP-Protokollfamilie TCP/IP-Protokolle im Schichtenmodell Kommunikationsprinzipien der TCP/IP-Protokollfamilie Wichtige Anwendungsprotokolle TELNET FTP SMTP HTTP Internet-Netzwerkprotokolle IPv4, ARP, ICMP und IGMP IPv4-Aufgaben Aufbau von IPv4-Paketen... 88

4 VI Inhaltsverzeichnis Differentiated Services Fragmentierung der IP-Pakete Optionen in IP-Paketen Internet-Adressen Darstellung von IP-Adressen Standard-Subnetz-Maske Vergabe von IP-Adressen Bildung von Subnetzen Benutzerdefinierte Subnetz-Maske Bestimmen von Subnetz-IDs und Host-IDs Zielbestimmung eines IP-Pakets beim Quellrechner Adressierungsaspekte Network Address Translation (NAT) Protokolle ARP und RARP Protokoll ARP Proxy-ARP Protokoll RARP Protokoll ICMP ICMP-Nachrichten ICMP-Fehlermeldungen ICMP-Anfragen Pfad-MTU Ermittlung IP-Multicasting Multicast-IP- und -MAC-Adressen Internet Group Management Protocol (IGMP) Transport-Protokolle TCP und UDP Funktion des Protokolls TCP Aufbau von TCP-Paketen Konzept der TCP-Verbindungen Auf- und Abbau von TCP-Verbindungen Flußkontrolle beim Protokoll TCP TCP Sliding-Window-Prinzip Implementierungsaspekte von TCP Transaction TCP T/TCP Aufbau und Arbeitsweise von UDP Dynamische Vergabe und Ermittlung von IP-Adressen Protokoll DHCP

5 Inhaltsverzeichnis VII Aufbau von DHCP-Nachrichten DHCP im Einsatz Implementierung von mehreren DHCP-Servern Domain Name System Ermittlung von Ziel-IP-Adressen Aufbau des DNS-Namensraums DNS-Zonen und Name-Server Prinzip der Namensauflösung Struktur von DNS-Nachrichten Auflösung von IP-Adressen auf Host-Namen Name-Server und Internet-Anbindung DNS und SMTP Protokoll IPv IPv6-Besonderheiten Erweiterungs-Header IPv6-Flexibilität mit Options Headern Aufbau der Options Header Belegung des Option-Feldes Übertragung großer Datenmengen mit Jumbo Payload Option Source Routing beim IPv Fragmentierung langer IPv6-Pakete Adreßstruktur von IPv Textuelle Darstellung von IPv6-Adressen Aufteilung des IPv6-Adreßraums Unicast-Adressen von IPv Provider-basierte globale Unicast-Adressen Aggregierbare globale Unicast-Adressen Globale Unicast IPv6-Adressen und MAC-Adressen in LANs Unicast-Adressen von lokaler Bedeutung Spezielle Unicast-Adressen von IPv Multicast- und Anycast-Adressen Protokoll ICMPv Plug&Play-Unterstützung bei IPv Neighbor Discovery Protocol Bestimmen des Ziels eines IPv6-Pakets beim Quell-Host Ermittlung von Link-Adressen

6 VIII Inhaltsverzeichnis Abauf des ND-Protokolls bei der Ermittlung einer Link- Adresse Bekanntmachung von Netzparameter durch Router Ablauf des ND-Protokolls bei der Bekanntmachung von Router-Parametern Entdeckung von Routern IPv6-Paket-Umleitung Automatische Konfiguration in IPv6-Netzen Stateless Autoconfiguration Stateful Autoconfiguration mit DHCPv Migration zum IPv6-Einsatz Koexistenz von IPv4 und IPv Einsatz von IPv4 und IPv6 in einem physikalischen LAN- Segment Betrieb von Dual-IP-Endsystemen in IPv4-Netzen Erweiterung eines IPv4-Netzes um ein IPv6-Netz Kopplung der IPv6-Netze über ein IPv4-Netz Header Translation Kommunikationsmöglichkeiten beim Einsatz von IPv4 und IPv Arten der Endsysteme in IPv4- und IPv6-Netzen Tunneling-Techniken Schritte bei der Migration Internet Routing-Protokolle Routing-Grundlagen Aufgaben von Router Adressierung beim Router-Einsatz Routing-Tabelle Routing-Verfahren Inter-/Intra-Domain-Protokolle Klassenlose IP-Adressierung (VLSM, CIDR) Konzept der klassenlosen IP-Adressierung VLSM-Nutzung CIDR-Einsatz Routing Information Protocol (RIP) Erlernen von Routing-Tabellen beim RIP Besonderheiten von RIP Routing-Protokoll RIP

7 Inhaltsverzeichnis IX RIP für das Protokoll IPv6 (RIPng) Open Shortest Path First (OSPF) Funktionsweise von OSPF Nachbarschaften zwischen Routern OSPF-Einsatz in großen Netzwerken OSPF-Pakete Besonderheiten von OSPFv Open Shortest Path First für IPv Border Gateway Protocol (BGP-4) Grundlagen von BGP Funktionsweise von BGP BGP-4-Nachrichten Mulitcast Routing-Protokolle Mbone DVMRP Multicast OSPF Protocol Independent Multicast (PIM) Core Based Trees IP über X IP über LANs Encapsulation der IP-Pakete Multiplexing auf der LLC-Teilschicht IP über Punkt-zu-Punkt-Verbindungen Protokoll SLIP Protokoll PPP IP über X.25 und Frame-Relay Paketvermittlung nach X IP-Encapsulation bei X Frame-Relay Multiprotokollfähigkeit von Frame-Relay IP über ATM-Netze Grundlagen der ATM-Netze Classical IP over ATM LAN-Emulation in ATM-Netzen Next Hop Resolution Protocol Multi-Protocol Over ATM (MPOA) Multiprotocol Label Switching

8 X Inhaltsverzeichnis Notwendigkeit und Idee von MPLS MPLS als Integration von Routing und Switching Logisches Modell von MPLS Prinzip von Label-Switching Logische Struktur der MPLS-Switching-Netze Bildung der Klassen von IP-Paketen und MPLS-Einsatz MPLS und die Hierarchie von Netzen Virtual Private Networks mit MPLS Traffic Engineering mit MPLS Label Distribution Protocol (LDP) Virtual Private Networks (VPNs) und Remote Access Services (RAS) VPN-Konzepte Tunneling als VPN-Basis Arten von VPNs Layer-2-Tunneling Tunneling-Protokoll L2TP Tunneling-Protokoll PPTP Protokoll IPsec und Layer-3-Tunneling Ziele von IPsec Erweiterung der IP-Pakete mit IPsec-Angaben Konzept von IPsec IP Authentication Header (AH) Encapsulating Security Payload (ESP) Datenverschlüsselung beim IPsec Datenquelle-Authentisierung und Datenintegrität IPsec-Einsatz im Tunnel-Mode Standort-zu-Standort-VPN mit IPsec IPsec-Einsatz zum Aufbau von VPNs mit Remote Access Einsatzgebiete von VPNs Einsatz des Protokolls RADIUS Network Access Server und RADIUS Konzept von RADIUS RADIUS-Pakete Einsatz von mehreren RADIUS-Servern Multimedia über IP QoS-Anforderungen multimedialer Kommunikation H.323 als Basis für Multimedia über IP

9 Inhaltsverzeichnis XI X over IP Protokollarchitektur nach H Protokolle: RTP, RTCP RTP und Protokollfamilie TCP/IP Steuerungsangaben in RTP-Dateneinheiten Mixer- und Translator-Funktionen Bedeutung des Protokolls RTCP Voice over IP Anwendungsarten von VoIP Beispiele für den VoIP-Einsatz Protokolle für VoIP Voice over IP im LAN-Verbund mit ISDN Protokoll RSVP Token-Bucket-Modell RSVP-Funktionsmodule Prinzip der Reservierung von Ressourcen RSVP-Nachrichtentypen Aufbau einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung mit QoS-Garantie RSVP-Filterung RSVP und Multicast-Kommunikation Schlußbemerkung Anhang A TCP/IP-Standards (RFC 1700) B IP-Protokollnummern (RFC 1700) C TCP/UDP-Services (RFC 1700) D -Header-Felder E HTTP-Header-Felder F HTTP-Return-Codes Abkürzungsverzeichnis Ergänzende Literatur Index

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