Aufgaben zum ISO/OSI Referenzmodell

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1 Übung 1 - Musterlösung 1 Aufgaben zum ISO/OSI Referenzmodell 1 ISO/OSI-Model Basics Aufgabe 1 Weisen Sie die folgenden Protokolle und Bezeichnungen den zugehörigen OSI- Schichten zu: IP, MAC-Adresse, HTTP, Hub, ASCII, UDP, Switch, ARP, Netzwerkkarte, ICMP, FTP, Router, Glasfaserkabel, DHCP, Kollision, DNS, ASN.1, Broadcast, TCP, SSL, RADIUS, NetBIOS. No. Protokoll / Bezeichnung 7 HTTP, DNS, FTP, PC, RADIUS (Service), DHCP (Service) 6 ASCII, ASN.1, SSL (Encryption) 5 NetBIOS, SSL, RADIUS, TCP (Session Management) 4 UDP, TCP 3 IP, ICMP, Router, DHCP (Layer 3 Hilfsprotokoll), Broadcast 2 MAC-Adresse, Switch, ARP (Layer 2 Hilfsprotokoll), Netzwerkkarte, Kollision, Broadcast 1 Hub, Glasfaserkabel, Netzwerkkarte, Kollision Tabelle 1: ISO/OSI Protokollzuordnung Aufgabe 2 Ordnen Sie die Werte, welche Sie mit dem Command-Line Befehl ipconfig /all erhalten, den entsprechenden OSI-Schichten zu. Physikalische Adresse Layer 2 IPv6 Adresse Layer 3 IPv4 Adresse Layer 3 Subnetzmaske Layer 3 Standardgateway Layer 3 DHCP-Server Layer 3 / Layer 7 DNS-Server Layer 7 NetBIOS über TCP/IP Layer 5

2 Übung 1 - Musterlösung 2 Aufgabe 3 Erklären Sie in Worten wie die Kommunikation zwischen zwei Geräten, z.b. ein Telnet-Server und -Client, anhand des OSI Modells stattfindet. Verwenden Sie dafür die entsprechenden Fachbegriffe. Physikalisch verläuft die Kommunikation von Layer 7 zu Layer 1 von Layer zu Layer über die Service Access Points (SAP) und dann über die physikalische Netzwerkverbindung zum entfernten Gerät. Dort wiederholt sich der Vorgang, nur dass der OSI Stack in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen wird. Aufgabe 4 Aufgabe 5 Welchen OSI Schichten würden Sie die folgenden Tätigkeiten zuordnen (z.t. mehrere Möglichkeiten denkbar, deshalb kurz begründen)? - Outlook lädt vom Server runter: Layer 7 - Telefon wählt Nummer: Layer 3 (Wegesuche beim Verbindungsaufbau) - Sprache wird übertragen: Layer 6 - Briefpost von PC zu PC: Layer 3 - Eingeschriebener Brief (von Station zu Station): Layer 4 - Eingeschriebener Brief (von Applikation zu Applikation): Layer 7 - Postsack hat ein Loch und verliert Briefe: Layer 1 - Dolmetscher: Layer 6 - Ampel: Layer 2 (Medium Access Control für Kreuzung) Layer 4 (Congestion Control, Grüne Welle, Tropfensystem) Layer 3 (Spurensignalisierung auf Autobahn z.b. im Tunnel) Wie kann ein Gerät auf den Layern 2, 3 und 4 adressiert, bzw. angesprochen werden? In welchem Format liegen diese Adressen vor? Schlagen Sie allenfalls bei Wikipedia nach. Layer 2: MAC Adresse -> Layer 3: IP Adresse -> Layer 4: Port Nummer -> 48 Bit, Hexadezimale Darstellung 32 Bit, Dezimale Darstellung mit 4 Tupeln 16 Bit, Dezimale Darstellung

3 Übung 1 - Musterlösung 3 2 Sniffing mit Wireshark Wireshark wird in der dritten oder vierten Übungsstunde erstmals eingesetzt. Bis dahin sollten sie das Tutorial wireshark user-guide im Selbststudiumordern auf dem Skripteserver durchgearbeitet haben und die folgenden Kontrollfragen beantworten können. Der in den Übungen verwendete Sniffer kann gratis vom Internet herunter geladen werden: Auf Ihrem Rechner finden Sie Wireshark. Mit diesem Programm ist es möglich, Pakete aus dem Netzwerk aufzunehmen und darzustellen. Starten Sie das Programm und beginnen Sie mit dem Aufzeichnen von Paketen. Dazu wählen Sie "Capture -> Start" oder Sie drücken die Tastenkombination v + K. Das Programm zeichnet nun den lokalen Netzwerkverkehr auf. Nach etwa einer Minute sollten Sie genügend Daten für eine erste Auswertung erhalten haben. Stoppen Sie den Auszeichnungsvorgang mit "Stopp". Nun können Sie den aufgezeichneten Datenverkehr genauer betrachten. Aufgabe 6 Um Datenpakete zu sniffen, setzt Wireshark die Netzwerkkarte in den Promiscuous Mode. Nur so können alle Datenpakete vom Sniffer auch empfangen werden. Erklären Sie, warum dieser Schritt notwendig ist. Der Promiscuous Mode bezeichnet einen bestimmten Empfangsmodus für netzwerktechnische Geräte. In diesem Modus liest das Gerät den gesamten ankommenden Datenverkehr an die in diesen Modus geschaltete Netzwerkschnittstelle mit und gibt die Daten zur Verarbeitung an das Betriebssystem weiter. Normalerweise würde das Gerät nur die an sich selbst gerichteten Pakete verarbeiten, was zum Beispiel in Ethernetnetzen über das Auswerten der MAC-Adresse geschieht, zuzüglich Broadcast-Pakete.

4 Übung 1 - Musterlösung 4 Aufgabe 7 Was wird in den einzelnen Feldern der Wireshark Applikation dargestellt (siehe Screenshot). A: Chronologische Paketübersicht B: Detailansicht eines Pakets mit den einzelnen Feldern pro Layer C: Hexadezimale Darstellung der physikalisch übertragenen Bit

5 Übung 1 - Musterlösung 5 Aufgabe 8 Wo finden Sie die Schichtenunterteilung des OSI Modells wieder? Welche Unterschiede in der Anzahl angezeigter Schichten finden Sie bei verschiedenen aufgezeichneten Frames? Die einzelnen Sichten finden sich in der Detailansicht der einzelnen Pakete wieder. Dabei muss nicht unbedingt jede Schicht abgebildet sein. So kann Schicht 1 (Physical Layer) von Wireshark nicht dargestellt werden. Ab Schicht 5 (Session Layer) sind die einzelnen Schichten nicht abgebildet. Aufgabe 9 Expandieren Sie die Layer 2 Informationen von verschiedenen gesnifften Paketen und betrachten Sie die Adressfelder. Sehen Sie auch Frames, die nicht direkt an Sie adressiert sind? Warum, warum nicht? Es gibt nebst direkt addressierten Paketen (Unicasts) auch Broadcasts, die von allen Stationen empfangen werden, und Multicast, die von bestimmten Gruppen empfangen werden. Aufgabe 10 Befinden sich auch Broadcasts unter den aufgezeichneten Paketen? Woran erkennen Sie ein Broadcast Frame bzw. Paket? Ja, die Empfangsadresse von Broadcasts auf dem Layer 2 ist ff:ff:ff:ff:ff:ff und diejenige auf dem Layer 3 ist

6 Übung 1 - Musterlösung 6 Aufgabe 11 Versuchen Sie die Anzeige der Daten einzugrenzen. Dazu wird normalerweise ein Displayfilter verwendet. Wie lautet die Definition eines Filters, der nur noch die Pakete auflistet, die an eine Broadcast Adresse gesendet werden? Erstellung über Menüpunkt Analyze -> Display Filter oder direkt über den Shortcut. Filter: eth.addr == ff:ff:ff:ff:ff:ff oder besser eth.dst == ff:ff:ff:ff:ff:ff Aufgabe 12 Es gibt noch eine alternative Möglichkeit, einen Filter zu definieren. Wie ist der Vorgang um das selbe Resultat wie in der letzten Aufgabe zu erzielen? Hinweis: Es wird nicht über das Menü erzielt Direkt im aufgezeichneten Packet die gewünschte Option auswählen und im Menüpunkt Apply as Filter / Prepare as Filter selektieren Aufgabe 13 Mit den bisherigen Filtern wurde nur eine Sicht auf die bestehenden Daten gelegt. Je nach dem wie lange ein Capture läuft, kann sich so eine enorme Datenmenge ansammeln. Versuchen Sie einen Filter zu erstellen, der die aufgenommenen Daten eingrenzt und testen Sie Ihren Filter aus. Wo kann der Filter definiert werden und wie lautet ihr Filter? Bei den Capture Einstellungen kann ein Capture Filter definiert werden. Der Filter für das selbe Resultat lautet: ether host ff:ff:ff:ff:ff:ff oder ether dest ff:ff:ff:ff:ff:ff

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