Rechnern netze und Organisatio on

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1 Rechnernetze und Organisation Assignment A3 Präsentation 1

2 Motivation Übersicht Netzwerke und Protokolle Rechnernetze und Organisatio on Aufgabenstellung: Netzwerk-Protokoll-Simulator 2

3 Motivation Protokoll-Simulator l t Wie funktionieren LANs? Wie werden Pakete im Internet geroutet Welche Protokolle werden benötigt? LAN Switch Firmennetzwerk Router Wie sehen Pakete aus? Was ist die Aufgabe von Hub Switch Router Host WAN ISP-1 Internet Service Provider WAN Router Router ISP-2 ISP-3 Internet Webstore Internet-Service Service-2 Internet-Service 3

4 Local Area Networks (LAN) Verbinden Computer Netzwerke: Ethernet Paketorientiert Nicht leitungsvermittelnd Unterteilt Datenstrom in Pakete Bandbreite nach Bedarf Typische Eigenschaften 10/100 Mbit Durchsatz Oder Gigabit Durchsatz Twisted-Pair für Verkabelung Foto Realtek Foto a-c-design.com 4

5 Wireshark: HTTP-Traffic Traffic Rechnernetze und Organisatio on 5

6 Netzwerk: Ethernet-Frame Paket allgemein Ethernet-Headert Kleine Datenmenge ( Payload ) plus Zusatzinformation ( Header ) Ethernet-Frame Präambel und SFD: Paketbeginn Ethernet-Header: siehe rechts Payload: z.b. IP-Paket Padding Gesamt-Frame-Länge >= 64 Byte Checksumme (CRC-32) Zum Prüfen auf Übertragungsfehler Präambel SFD AAAAAAAAAAAAAAAB Zieladresse Quelladr. VLAN Typ (Size) IP Ziel-, Quell-Adresse: 48-Bit MAC-Adresse Jede Netzwerkkarte hat eindeutige MAC-Adresse Hersteller-Prefix Hat nichts mit IP-Adresse zu tun Längen oder VLAN-Feldz Paket-Typ z.b. 0x0800: IP z.b. 0x0806: ARP Daten (1-1500)... (Pad) CRC 6

7 Netzwerk: Schichtmodell Netzwerkschichten ht Bieten unterschiedliche Dienste/Qualitäten Bauen auf Ethernet auf OSI Schichtmodell HTTP: Hypertext Transport Protocol Anwendungsprotokoll Anwendung FTP HTTP SMTP DHCP TCP/IP: Transmission Control Protocol Gesicherte Datenverbindung Transport TCP UDP IP: Internet Protocol Paket-Routing im Internet Netz IP ARP Ethernet (IEEE 802.3) Frames über Link Netzzugang Ethernet Bitübertragung Protokoll: Konvention wie Daten übertragen werden. 7

8 Netzwerke: Protokoll-Schichten Kapselung von Protokollen Pakete höherer Protokolle Als Payload darunter liegender Schicht Payload von Anwendungsschicht am tiefsten in Ethernet-Frame Eigener Header für jedes Protokoll Ethernet Paket-Header HTTP TCP Paket IP Paket Frame Geben Auskunft über Ziel und Quelle Beschaffenheit der Payload Next Protocol Header Header Header Header Payload Payload Payload Payload 8

9 Requirements Netzwerk-Simulator t Unterstützte tüt t Protokolle Übermittlung von Paketen Testdaten: einfache und größere Netzwerke Erweiterung des Frameworks Hierarchie von Pakten Mit Packet-Klasse Modellieren von Netzwerk- Komponenten Host, Hub, Switch, Router Layer 2: Ethernet Layer 3: IP, ARP, ICMP, RIP Layer 4: UDP Framework Kann Ethernet-Frames bereits versenden Klassen für Protokolle schon vorhanden 9

10 Zeitplan Termine Präsentation Assignment A Framework A3 Vorstellung Abgabe-Deadline für A3 Abgabegespräch (nur A3) In der vorletzten Semesterwoche Mögliche Termine werden in der Newsgroup gepostet Studienassistent postet Termine Studierende wählen noch freien Slot aus 10

11 Lesen Computernetzwerke Wo beginnen? Protokolle Aufbau von Paketen Berechnung von Checksummen Wireshark ausprobieren Netzwerk-Traffic sniffen Analyse von Netzwerk-Traffic Programmieren Hub bauen Eintreffende Frames an alle Ports weiterleiten 11

12 Zusammenfassung Lernziel: Verständnis für Unterschiedliche Netzwerkprotokolle wegen unterschiedlichen Zielen Schichtaufbau von Netzwerkprotokollen Aufbau von Paketen aus Header und Payload Verschachtelung von Pakten in darunter liegende Netzwerkschicht Routing von Paketen Literatur Wireshark: Protocol Analyzer, wireshark Wikipedia: Ethernet, ARP, ICMP, IP, UDP, RIP 12

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