Praktikum zur Vorlesung Datenkommunikation. Teil II

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1 Praktikum zur Vorlesung Datenkommunikation Teil II 1 1

2 Protokolle im TCP/IP-Referenzmodell HTTP FTP Telnet SMTP DNS SNMP TFTP SHTTP SFTP SSH DNSsec Internetprotokolle IGMP TCP ICMP UDP RARP IP ARP Schicht 1 Ethernet TokenRing Token Bus Wireless L. 2 2

3 FTP (File Transfer Protocol) FTP ist der Internetstandard für Filetransfer. FTP wird benutzt, um eine Datei von einem Rechner auf einen anderen zu kopieren. FTP bietet neben dem Filetransfer noch andere Möglichkeiten: Interaktiven Zugriff Format Spezifikation (ASCII, bin) Zugriffskontrolle durch Benutzername und Passwort 3 3

4 FTP - Bestätigter File Transfer FTP Client A Connection Setup TCP (Port21) B FTP Server FTP Connect to the Server Login Login OK Password Password OK User Logged In Get File Open Data Connection Data Exchange Prinzipieller Aufbau einer FTP-Sitzung Passwortabfrage Transfer Complete User Command Quit Termination of Connection TCP (Port 21) 4 4

5 FTP - Befehle Command open disconnect user cd lcd pwd get/mget put/mput binary ascii dir/ls help delete bye Description connect to remote FTP terminate FTP session send new user info when already connected change remote working directory change local working directory print working directory on remote machine receive file/get multiple files send file/send multiple files set binary transfer type set ascii transfer type list contents of remote directory get help delete a file on the remote directory terminate ftp session and exit 5 5

6 sftp Secure File Transfer Protocol WinSCP ist ein Open Source SFTP (SSH File Transfer Protocol) und SCP (Secure CoPy) client für Windows. Das Programm benutzt SSH (Secure SHell), um Dateien sicher zwischen 2 Computer zu kopieren. Als Authentifizierung dient Benutzername und Passwort oder public key (RSA oder DSA) Verfahren. WinSCP login screen 6 6

7 Was ist wirklich passiert... Datenvolumen inv. Rechner DNS Anfrage nach der IP-Nummer Arp 120 Byte alle 15 DNS-Antwort 170 Byte DNS-Server 3 Arp wg. Ethernetnummer 170 Byte alle 15 FTP-Verbingung Verbindungsaufbau x2 360 Byte FTP-Server 2 Verbindungsabbau x Byte dito 2 FTP-Befehle 900 Byte dito 2 Bestätigungen 300 Byte dito 2 Dateitransfer 3700 Byte dito 2 Summe 6220 Byte 7 7

8 Telnet - Remote Arbeiten Telnet ermöglicht transparenten, interaktiven Gebrauch von entfernten Maschinen Pseudo-Terminal des Servers interpretiert Zeichen, als kommen sie von der eigenen Tastatur Bei Antwort des Servers erfolgt der umgekehrte Weg der Kommunikation (Pseudo-Teminal fängt Antwort ab, leitet sie über TCP an den Client weiter, der die Ausgabe am Bildschirm macht Benutzername und Passwort werden unverschlüsselt übertragen 8 8

9 Telnet - Remote Arbeiten Client (Benutzer-Terminal) PC TCP/IP-Netz Server (Remote Machine) Telnet Commands System Commands Application Commands 9 9

10 rsh, rlogin, rexec als Alternative zu Telnet Rsh führt einen Befehl auf Remote-Hosts aus. rsh Host [-l Benutzername] Befehl Rexec führt Befehle auf Remote-Hosts aus. Rexec bestätigt die Echtheit des Benutzernamens mit einem Kennwort auf dem Remote-Host, bevor der angegebene Befehl ausgeführt wird. rexec Host [-l Benutzername] Befehl Rlogin führt ein remote login genauso wie Telnet aus, wobei die Passwortabfrage entfällt. Dieser Befehl ist nur auf Unixsystemen verfügbar. Rlogin [-l Benutzername] Host [Befehl] -l Benutzername Gibt den Benutzernamen an, der auf dem Remote- Host verwendet werden soll. Ohne Angabe wird der aktuelle Benutzername verwendet

11 ssh als Alternative zu Telnet und R-Dienste Secure Shell (SSH) erlaubt sicheres: Verbinden zu remote-maschinen (ein host-rechner, der einen Server Prozess bereitstellt) Ausführen von Kommandos auf diesem Computer Transportieren von Dateien zwischen zwei Computern SSH verfügt über: Starke Verschlüsselung (> 512 bit), server-authentifizierung, Schutz vor Integritätsverletzung Sichere Kommunikation über unsichere Leitungen port forwarding von X11 und TCP/IP Verbindungen über verschlüsselte ssh-verbindungen (z.bsp. POP über ssh ) SSH Implementierungen gibt es: public, SSH-1 Version , SSH-2 Version 3.1.0, openssh-3.1 commercial, F-Secure SSH von Data Fellows Ltd. Client software: putty (http://www.putty.nl/) 11 11

12 Secure Shell (SSH) Es gibt 2 unterschiedliche und inkompatible Protokolle: SSH-1 (von 1995) Entwicklung des Protokolls abgeschlossen; überholt, aber noch weit verbreitet SSH-2 (von 1998) Weiterentwicklung von SSH1, sicherer aber nicht kompatibel, enthält secure ftp, standardisiert von der IETF (Internet Engineering Task Force) Verbindungsaufbau: Verbindung zum Server port 22 (Authentication Request) Client Host Key + Server Key Host / Server Client generiert Sitzungsschlüssel (Encrypted Session Key) Verschlüsselte Bestätigung (OK) 12 12

13 Secure Shell (SSH) über PuTTY 13 13

14 VPN (virtual private Network) A VPN Client IP Network 2 Protokolle sind für die Datenübertragung zuständig: PPTP oder L2TP Ein VPN garantiert eine sichere Verbindung über ein unsicheres Netz Der Dateizugriff auf ein privates Netzwerk kann mit einem VPN realisiert werden B VPN Server 14 14

15 Telnet mit Portnummer Die erweiterte Syntax von Telnet lautet: telnet hostname portnummer Bsp.: telnet ! direkte Kommunikation mit einem Server-Dienst über die portnummer möglich! 15 15

16 verschicken und empfangen Um eine zu verschicken braucht man das Postamt = SMTP Um eine zu empfangen muss man in seinem Briefkasten = Mailbox nachschauen Gebracht wird die vom Briefträger = POP3 Der Brief = Mail hat eine Empfänger- und Absenderadresse: 16 16

17 SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) Benutzer: schreibt eine Mail. Mailprogramm: Formatiert die Mail, erzeugt die Empfängerliste und schickt die Mail an die Mail-Queue. Client: Stellt die Verbindung zum SMTP-Server her und schickt eine Kopie der Mail dorthin. Server: Erzeugt den Header der Mail und platziert die Mail in die passenden Mailbox

18 POP3 (Post Office Protocol v.3) Benutzer: liest die Mail. Mailprogramm: Formatiert die Mail. Client: Baut die Verbindung zum POP3-Server auf, authentifiziert sich mit Benutzername und Passwort. Server: schickt die Mail an den Client

19 über POP3 und SMTP Mail Client X.400 SMTP POP3 Proprietary Mail Protocol Mail Server und Gateway Senden von mit Hilfe von SMTP Mailanfragen über POP3 Gateway zu anderen Mailprotokollen 19 19

20 SMTP - Prozess HELO Initialisierung MAIL RCPT DATA QUIT Terminierung 20 20

21 SMTP - Befehle HELO (der SMTP Client initialisert die Verbindung und identifiziert den Client) HELO hostname.domäne MAIL FROM: (vom Sender) MAIL from: Domäne RCPT TO: (an den Empfänger) RCPT TO: Domäne DATA (Beginn der eigentlichen Nachricht; Ende des Data-Block mit. ) DATA QUIT (fertig) QUIT 21 21

22 SMTP (ein Beispiel) Kommunikation zwischen Partnern (von abc.com nach i4.cs.rwth.de) in Textform der Art: C: HELO abc.com /* Abk. für Hello /* S: 250 hello mata.i4.cs.rwth.de C: MAIL /* Server meldet sich */ S: 250 OK /* Sender der Mail */ C: RCPT TO:krogull S: 250 OK its for <krogull> /* Empfänger der Mail */ C: DATA S: ok; send it; end with <CRLF>.<CRLF> /* Jetzt kommt der Header */ C: SUBJECT: test <CRLF> Testnachricht. <CRLF> S: 250 Message queued 22 /* wichtig: eine Leerzeile */ /* Jetzt kommen die Daten Der Punkt schickt die Mail ab */ 22

23 POP3 - Prozess Client (Agent-Terminal) POP3-Server PC TCP/IP-Netz TCP Verbindung Port 110 Greeting Commands Replies 23 23

24 POP3 - Befehle Authorisierungsstatus: USER name PASS string QUIT Transaktionsstatus STAT LIST [msg] RETR msg DELE msg NOOP RSET QUIT 24 24

25 Parameter Return-Path Received Message ID Date To From Subject Mime Vers. Content-Type Mail Body Attachement 25 25

26 DNS - Domain Name Service Top Level Domain de rwth-aachen Internetadressen sind für Menschen schlecht zu merken, aber Rechner können damit perfekt umgehen. Symbolische Namen sind für Menschen einfacher zu handhaben, aber Maschinen können leider damit nichts anfangen informatik blaubaer.informatik.rwth-aachen.de 26 26

27 Namensstruktur Generic Länder int com edu gov mil org net us se de Microsoft Oxford Aachen eng CS eng RWTH Informatik Stadt I1 I2 I3 I4 I

28 Namensauflösung. de BGS RWTH Koeln informatik physik chemie 28 28

29 Nslookup - Wie heißt der Rechner? nslookup [Computer - [Server]] Dieses Diagnose-Hilfsprogramm zeigt Informationen von DNS-Namens- Servern (DNS = Domain Name System) an. Wenn Sie mehrere Datenelemente suchen, verwenden Sie den interaktiven Modus. Geben Sie einen Bindestrich (-) als erstes Argument und den Namen oder die IP- Adresse eines DNS-Namens-Servers als zweites Argument ein. Wenn Sie beide Argumente weglassen, wird der Standard- DNS-Namens-Server verwendet

30 WWW, HTTP, HTML und URL WWW steht für World Wide Web und meint damit die weltweite Vernetzung der Informationen und Dokumente Das Standardprotokoll zwischen einem Webserver und einem Client ist das Hypertext Transfer Protocol (HTTP) Die Standardsprache für Webdokumente ist Hypertext Markup Language (HTML) Jede Webseite ist über eine einzigartige URL (Uniform Resource Locator) erreichbar; Bsp.:

31 HTTP Client Protokolle der höheren Schichten WWW, HTTP und Proxy HTTP Proxy Network HTTP Server Intermediate Systems http request chain http response chain TCP-Verbindung Benutzung verschiedener Systeme Optimierung mittels Proxy 31 31

32 HTTP Nachrichtenformat command URL GET protocol HTTP server domain name path name file name GET

33 Surfen im Internet Aufruf von DNS-Server Bowser PC TCP/IP-Netz WWW-Server Browser fragt DNS nach der IP-Adresse des Servers DNS antwortet Browser öffnet eine TCP-Verbindung zu Port 80 des Rechners Browser sendet das Kommando GET/index.html WWW-Server schickt die Datei index.html zurück Verbindung wird wieder abgebaut

34 Suchen im Internet Suchmaschinen Katalogen Spezielle Suchmaschinen Bool sche Operatoren: Or ( ) AND ( &, +) AND NOT (!, -) Klammern () Phrases Near (~) Wildcard (*) 34 34

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