Rechnernetze und Organisation

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1 Assignment A3 Präsentation 1

2 Motivation Übersicht Netzwerke und Protokolle Aufgabenstellung: Netzwerk-Protolkoll-Analysator 2

3 Protokoll-Analyzer Wireshark (Opensource-Tool) Motivation Sniffen von Netzwerk-Traffic Aufzeichnen sämtlichen Datenverkehrs Abbildung Cace Technologies Analyse der übertragenen Daten Verschiedene Protokolle Header-Information Payload Einsatzzwecke Analyse von Netzwerkproblemen Aufspüren von Sicherheitsproblemen Debugging von Netzwerkprotokollen Lernen von Netzwerkprotokollen: Aufbau von Paketen? 3

4 Wireshark: HTTP-Traffic 4

5 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 5

6 Netzwerk: Ethernet-Frame Paket allgemein 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 (Size) Ethernet-Header 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 Typ IP Daten (1-1500)... (Pad) CRC 6

7 Netzwerk: Schichtmodell Netzwerkschichten Bieten unterschiedliche Dienste/Qualitäten Bauen auf Ethernet auf OSI Schichtmodell HTTP: Hypertext Transport Protocol Anwendungsprotokoll TCP/IP: Transmission Control Protocol Gesicherte Datenverbindung IP: Internet Protocol Paket-Routing im Internet Netz Ethernet (IEEE 802.3) Frames über Link Bitübertragung Anwendung Transport Netzzugang FTP HTTP SMTP DHCP Protokoll: Konvention wie Daten übertragen werden. TCP IP Ethernet UDP ARP 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 IP Paket Ethernet Frame Paket-Header Geben Auskunft über Ziel und Quelle Beschaffenheit der Payload Next Protocol HTTP TCP Paket Header Header Header Header Payload Payload Payload Payload 8

9 Requirements Packet-Analyzer Analyse von Ethernet-Frames Testdaten: aus Wireshark Text-Dateien als Input Unterstützte Protokolle Layer 2: Ethernet Layer 3: IP, ARP Layer 4: UDP, TCP Erweiterung des Frameworks Hierarchie von Pakten Mit Packet-Klasse Extraktion von Header-Feldern TCP-Checksum-Test Framework Kann Wireshark- Testdaten bereits lesen Klassen für Protokolle schon vorhanden 9

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

11 Wo beginnen? Lesen Computernetzwerke Protokolle Aufbau von Paketen Berechnung von Checksummen Wireshark ausprobieren Netzwerk-Traffic sniffen Analyse von Netzwerk-Traffic Programmieren Analyse von Ethernet-Frames Extraktion von MAC-Adressen Quell-Host Ziel-Host Analyse des Ether-Type-Felds Protokoll des nächsten Network-Layers Art der Payload 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 Literatur Wireshark: Protocol Analyzer, Wikipedia: Ethernet, ARP, IP, UDP, TCP, 12

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