Die Vermittlungsschicht gehört zum Netzbetreiber: Adressierung eines Zielprozesses. Kapitel 2: Protokolle und Dienste im Netz Seite 152

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1 Schicht 4 Kern der Protokollhierarchie: netzunabhängiger, zuverlässiger und kostengünstiger Datentransport Aufgaben der Transportschicht: sorientierter oder verbindungsloser Datentransport Adressierung einer bestimmten Kommunikationsverbindung eines Rechners Multiplexing. Aufwärts - mehrere Transportverbindungen auf eine Netzverbindung. Abwärts - eine Transportverbindung auf mehrere Netzverbindungen (z.b. bei nicht ausreichender Kapazität einer Netzverbindung) Fehlerbehandlung, Fehlererkennung, Fehlerkorrektur Flusssteuerung Qualitätsgarantien Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 5 Hauptfunktion: Verbesserung der Dienstqualität von Schicht 3 Quality of Service (QoS) Beim saufbau werden gewünschte Parameterwerte und ggf. Mindestwerte der Parameter festgelegt. Je mehr Funktionalität Schicht 3 bietet, desto einfacher kann Schicht 4 diese Parameter einhalten. QoS-Parameter: saufbau Dauer (beinhaltet Verarbeitungsverzögerung des Empfängers) Ausfallwahrscheinlichkeit (innerhalb der Dauer) Datenübertragungsphase Durchsatz (in Byte pro Sekunde) Übertragungsverzögerung (von Sender zu Empfänger) Restfehlerrate (Anteil verlorener oder zerstörter Nachrichten) Schutz (vor unbefugtem lesen oder verändern der Daten) Prioritäten Störausgleichverhalten (Wahrscheinlichkeit eines sabbruchs bei Problemen oder Überlastungen) Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 53 Wofür eine Transportschicht? Ähnlichkeit zu Schicht 3: verbindungsorientierter und verbindungsloser Übertragungsdienst Adressierung Flusssteuerung Ist Schicht 4 überflüssig? Nein, denn: Die Vermittlungsschicht gehört zum Netzbetreiber: Ein Benutzer hat keine Kontrolle über Netzwerkdetails und -probleme Abschirmung höherer Schichten von technischen Details Adressierung eines Zielprozesses Ende-zu-Ende-Betrachtung des Datenflusses Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 5 Simples Transportprotokoll Verschachtelung der Dateneinheiten: TPDU: Transport Protocol Unit Rahmen- Header Paket- Header TPDU- Header TPDU-Nutzdaten Paketnutzdaten Rahmennutzdaten FCS Operation LISTEN CONNECT Gesendete TPDU --- CONNECTION REQ. (CR) Bedeutung Blockiere, bis ein Prozess versucht, eine aufzubauen Versuch eines saufbaus SEND RECEIVE DISCONNECT DATA --- DISCONNECTION REQ. () Datenübertragung Blockiere, bis eine DATA-TPDU ankommt Versuch eines sabbaus Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 54

2 ACK(seq=y, ACK=x) DATA(seq=x+, ACK=y) REJECT(ACK=y) Simples Transportprotokoll LISTEN CONNECT CONNECT RECEIVE SEND DISCONNECT DISCONNECT Server Client Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 55 saufbau Klingt leicht ist aber doch recht kompliziert: das Netz kann Pakete verlieren, speichern, duplizieren. Abhilfe: CR(seq=x) CR(seq=x) Folgenummern ACK(seq=y, ACK=x) Flusssteuerung und Pufferzuweisung Die Flusssteuerung ist ähnlich zu der auf Schicht, nur auf Netzebene: größere Anzahl an en Pufferung von TPDUs Neben Verlusten auch Reihefolgevertauschungen dynamische Pufferverwaltung (Anforderung von Pufferspeicher durch den Kommunikationspartner) Arbeitsweise: Sliding Window mit veränderlicher Größe: Anpassung an Pufferplatz des Empfängers und an die Netzleistung Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 57 Three-Way-Handshake ein saufbau besteht aus drei Teilen: Dem Connection Request, Der Bestätigung des Empfängers, dass der saufbau akzeptiert wird, Host Host Duplikat Host Host Der Bestätigung des Senders, dass die Bestätigung des Empfängers registriert wurde und der Sendewunsch noch aktuell ist. Durch diese Abfolge soll ein Kompromiss zwischen Sicherheit und Komplexität erzielt werden. Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 56 Dynamische Pufferzuweisung ack = n bis n quittiert, erwarte n+, Nummernvorrat,...,5 TIMEOUT für TPDU A Message B <request 8 buffers> A möchte bei B 8 Pufferspeicherplätze reservieren <ack = 5, buf = 4> B stellt 4 Pufferspeicherplätze zur Verfügung BerwartetTPDU 3 <seq =, data = m> TPDU 4 <seq =, data = m> AsendetTPDU 5 <seq =, data = m> TPDU 6 <ack =, buf = 3> B quittiert TPDU,; Pufferpl. auf 3 vermindert 7 <seq = 3, data = m3> A sendet TPDU 3; Pufferpl. frei 8 <seq = 4, data = m4> A sendet TPDU 4, kein Pufferpl. frei Stop 9 <seq =, data = m> A wiederholt TPDU <ack = 4, buf = > B quittiert TPDU -4; aber Puffer <ack = 4, buf = > B gewährt Pufferspeicherplatz <ack = 4, buf = > B gewährt Pufferspeicherplätze 3 <seq = 5, data = m5> A sendet TPDU 5; Pufferpl. frei 4 <seq = 6, data = m6> AsendetTPDU6; kein Pufferpl. frei Stop 5 <ack = 6, buf = > B quittiert TPDU 5,6; aber Puffer 6 <ack = 6, buf = 4> B gewährt wieder 4 Pufferspeicherplätze A wartet auf Pufferplätze B wartet, daß A Daten sendet Deadlockgefahr; Abhilfe : Kontroll-TPDUs in regelmäßigen Zeitabständen Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 58

3 sabbau Varianten: asymmetrisch, wie beim Telefon: abrupter sabbruch ACK symmetrisch, d.h. jeder Teilnehmer baut seine Richtung ab Die symmetrische Variante ist anspruchsvoller, aber hier können wieder TPDUs verloren gehen Timer senden Bestätigung senden senden ACK Host Host senden Bestätigung senden senden Host Host Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 59 Timeout senden senden Timeout senden ACK Bestätigung senden senden senden Timeout senden N Timeouts senden : : Timeout OSI-Transportprotokolle Klasse : Basisklasse Klasse : einfache Fehlerbehebungsklasse, aber keine eigene Fehlererkennung Klasse : Multiplexklasse: mehrere Transportverbindungen auf eine Netzverbindung abbilden Klasse 3: Multiplexing und einfache Fehlerbehebung Klasse 4: Fehlererkennungs- und Fehlerbehebungsklasse eigene Prüfsumme und eigene Fehlerbehebungstechniken Aufwärtsmultiplexing Netzklassen 4 Netzklasse C (A) fehlerfreier Netzwerkdienst (LANs) (B) weitgehend fehlerfreier Netzwerkdienst (sorientierte Weitverkehrsnetze) (C) unzuverlässiger Netzwerkdienst (IP-, Funknetze) Netzklasse B 3 Netzklasse A Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 6 Multiplexing Das Multiplexing dient der besseren Ausnutzung von Netzverbindungen. Dabei gibt es zwei Fälle: (a) Upward Multiplexing: verschiedene Transportverbindungen werden auf eine Netzwerkverbindung gemultiplext, um Overhead zu vermeiden (b) Downward Multiplexing: eine Transportverbindung wird auf mehrere Netzwerkverbindungen verteilt, um eine bessere Netzauslastung zu erreichen Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 6 OSI-Transportprotokolle: Anmerkung A B T-DISCONNECT request T-DATA request TPDUgeht bei A verloren! T-DISCONNECT indication kein sicherer sabbau beim OSI-TP! gesicherten sabbau durch Schicht 5 sicherstellen Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 6

4 Implementierungsbeispiel Implementierungsbeispiel Gegeben sei ein einfaches Transportprotokoll, welches die folgenden TPDU- Typen umfasst: Eine befindet sich in einem der folgenden Zustände: TPDU Bedeutung Idle es ist noch keine aufgebaut. Waiting ein CONNECT ist erfolgt, CALL REQUEST gesendet. CALL REQUEST Versuch eines saufbaus Queued Der CALL REQUEST wurde empfangen, aber noch nicht verarbeitet. CALL ACCEPTED Antwort auf CALL REQUEST Established saufbau abgeschlossen. Sending warten auf die Sendeerlaubnis. CLEAR REQUEST Versuch eines sabbaus Receiving Der Empfänger hat ein RECEIVE ausgeführt. CLEAR CONFIRMATION Antwort auf CLEAR REQUEST DISCONNECTING lokal wurde ein DISCONNECT aufgerufen. DATA Datenübertragung CREDIT Kontrolldaten für die Verwaltung des Fensters Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 63 Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 64 Implementierungsbeispiel Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 65 Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 66

5 Implementierungsbeispiel Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 67 Implementierungsbeispiel Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 69 Implementierungsbeispiel Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 68 Implementierungsbeispiel Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 7

6 Implementierungsbeispiel Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 7 Darstellung des Protokolls als Finite State Machine Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 73 Implementierungsbeispiel Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 7 Implementierungsbeispiel Darstellung des Protokolls als Finite State Machine (graphische Form) Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 74

7 Schicht 5 Schicht 5 ist die unterste der anwendungsorientierten Schichten; sie steuert Dialoge, d.h. den Austausch zusammengehöriger Informationseinheiten: saufbau, -durchführung, -abbau für Schicht 5 bis 7 (insbesondere geordneter sabbau, Ergänzung des OSI-TPs) Synchronisation von Partnerinstanzen durch Synchronisationspunkte Aktivitätsverwaltung Dialogverwaltung bei Halbduplex-Übertragung (unabhängig davon, dass die tieferen Schichten Vollduplex anbieten, nutzen manche Anwendungen nur Halbduplex: Verteilung von Senderechten) Verwendung verschiedener Token zur Zuweisung von Sendeberechtigungen, zum sabbau, zum Setzen von Haupt- und Nebensynchronisationspunkten Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 75 Synchronisationspunkte (Checkpoints) Daten können korrekt übertragen worden sein und müssen dennoch z. T. wiederholt werden! (Beispiel: Absturz eines Webservers mitten in der Datenübertragung) Synchronisationspunkte Kategorien: Hauptsynchronisationspunkte werden für beide Richtungen bestätigt laufende Übertragung wird so lange unterbrochen Major Checkpoint Stoppt Datenfluss akzeptiert keine expedited data- Pakete expedited data Checkpoint ACK expedited data Nebensynchronisationspunkte werden nicht bestätigt (oder nur optional) keine Unterbrechung der Übertragung nur für eine Richtung verwendbar Nebensyn.p. expedited data expedited data Nebensyn.p. Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 77 Der Dialog Ein Dialog ist ein eigenständiger Kommunikationsabschnitt (Beispiel: Kapitel eines Buchs) Dialoge werden durch Hauptsynchronisationspunkte begrenzt Innerhalb eines Dialogs können beliebig viele Nebensynchronisationspunkte gesetzt werden Übergeordnete Strukturierung: Aktivität (= Abfolge von Dialogen, z.b. ein gesamtes Buch) Aktivität Dialog Dialog Nebensynchronisationspunkte Nebensynchronisationspunkte Hauptsynchronisationspunkt Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 76 Rücksetzen auf Checkpoints IV V VI HS HS NS NS NS kann vergessen werden Rücksetzen immer nur auf letzten Hauptsynchronisationspunkt oder auf einen späteren Nebensynchronisationspunkt Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 78

8 Schicht 6 Schicht 6 verbirgt die Verwendung unterschiedlicher Datenstrukturen oder Unterschiede in ihrer internen Darstellung Sicherstellung gleicher Bedeutung der Daten bei Sender und Empfänger Zeichencodes anpassen ASCII - 7 Bit American Standard Code for Information Interchange EBCDIC - 8 Bit Extended Binary Coded Digital Interchange Code Zahlendarstellung anpassen 3/4/56/64 Bit Little-Endian (Byte eines Worts rechts) vs. Big-Endian (Byte links) Abstract Syntax Notation One, ASN. als Transfersyntax Wesentliche Aufgaben von Schicht 6:.) Aushandeln der Transfersyntax.) Abbildung der eigenen Daten auf die Transfersyntax 3.)... und weiterhin Datenkompression, Datenverschlüsselung (Quellcodierung) Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 79 ASN. als Transfersyntax Nähere Informationen: Abstract Syntax Notation One - ASN. The Tutorial and Reference Douglas Steedman (in der Informatik-Bibliothek) Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 8 ASN. als Transfersyntax Verwendet bei ISO, CCITT, ITU-T und auch in der TCP/IP-Welt Besteht aus Teilen: Kontextfreie Grammatik zur Definition von Datenstrukturen Festlegung zur Umsetzung von Datenstrukturen und -elementen in ein einheitliches Format: Basic Encoding Rules (BER) Grundelemente von ASN. für Datenstrukturen: Boolean, Integer, Bitstring, Octet String, Null Sequence, Set, Choice String-Typen (z.b. ASCII, Ziffern, Steuerzeichen,...) Basic Encoding Rules: Transformation von Dateneinheiten in Tripel: Typ, Länge, Inhalt Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 8 Codierung Shannon: Das grundlegende Problem der Kommunikation besteht darin, an einer Stelle genau oder angenähert eine Nachricht wiederzugeben, die an einer anderen Stelle ausgewählt worden ist. Quellendecodierer Nachrichtensenke Zeichencodes ASCII, PCM, TIFF,... FEC Quellen - codierer Nachrichtenquelle Kanalcodierer Schicht Kanal Kanaldecodierer Leitungscode nicht fehlerfrei Schicht 6, (7) Schicht und 4 (evtl. weitere) Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 8

9 Beispiel Quellcodierung: PCM Pulscodemodulation (PCM) zur Umwandlung analoger in digitale Signale (Übertragung von Sprache) gleichmäßige Abtastung des analogen Signals Abtastfehler T Ursprungssignal rekonstruiertes Signal Quantisierungsbereich Abtasttheorem (Nyquist): Abtastrate * Grenzfrequenz des Ursprungssignals Grenzfrequenz des Telefons: 3,4 khz Abtastrate 8 Hz Jeder Wert wird bei Sprache mit 8 Bit quantisiert (d.h. etwas gerundet). Beispiel (Vereinfachung: Quantisierung mit 3 Bit) Intervallnummer Binärcode Abtastzeitpunkte Zeit Ein Sprachdatenstrom hat daher eine Datenrate von 8 Bit * 8 s - = 64 kbit/s erzeugter Pulscode Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 83 Codes Codes sind nur sinnvoll, wenn sie eindeutig decodierbar sind, d.h. jede Folge von Zeichen aus F, die aus Codewörtern besteht, kann eindeutig in eine Folge von Codewörtern zerlegt werden wichtig in der Kommunikation sind sofort decodierbare Codes, d.h. Zeichenfolgen aus Codeworten können von vorne beginnend eindeutig Wort für Wort decodiert werden, ohne nachfolgende Zeichen zu beachten Präfix-Code: kein Codewort darf Präfix eines anderen sein. Beispiel: C = {,,, } ist eindeutiger Code, aber nicht sofort decodierbar Zu jedem eindeutigen Code existiert ein sofort decodierbarer Code, der nicht "länger" ist. Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 85 Codierung Quellcodierung im allgemeinen setzt die Darstellung von Nachrichten in eine Folge von Zeichen um Codierung effizient Redundanz entfernen Datenkompression F q-elementige, endl. Menge von Zeichen oft: F:={,} Wort x=x...x n F n F n =X F = Fx...xF n-faches Kartesisches Produkt von F F * = Σ F n von F erzeugter Monoid Code C F* Menge von Codewörtern, endlich, nicht leer E Menge der zu codierenden Nachrichten Codierung injektive Abbildung C : E F*\{()} Blockcodes : alle Codewörter haben dieselbe Länge Codes variabler Länge : für Datenkompression nutzen Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 84 Informationstheorie Was ist Information? Definition: Der mittlere Informationsgehalt (Entropie) eines Zeichens wird definiert durch N = p N log p = mit N - Anzahl der verschiedenen Zeichen p i - Häufigkeit des Zeichens i (i=,...,n) a - Basis a = p log a p Anschaulich: Die Entropie gibt an, wie überrascht wir sind, welches Zeichen als nächstes kommt. Beispiel : Gegeben: 4 Zeichen Alle N=4 Zeichen gleich häufig (p i =,5 i) Entropie 4 = log,5 4 = log es existiert keine bessere Codierung als mit Bits/Zeichen 4 = [ bit ] Beispiel : Gegeben: 4 Zeichen. Zeichen hat die Häufigkeit p =, also gilt für die übrigen Häufigkeiten p =p 3 =p 4 = Entropie log + lim3* log = + = p a p Entropie = [bit] p Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 86 i i i i i i i

10 Huffman-Code Die Entropie gibt an, wie viele Bits man mindestens zur Codierung benötigt. Eine gute Annäherung an das theoretisches Minimum (für mittlere Codewortlänge) ist der Aufbau eines binären Baums. Die zu codierende Zeichen sind die Blätter des Baumes. Huffman-Code (Präfix-Code) Bedingung: die Häufigkeit des Auftretens aller Zeichen ist bekannt. Arbeitsweise: häufiger auftretende Zeichen werden kürzer codiert als seltenere.) Liste alle Zeichen zusammen mit ihrer Häufigkeit auf.) Wähle die zwei Knoten mit den geringsten Häufigkeiten 3.) Mache sie zu Blättern eines Baumes, wobei die Wahrscheinlichkeiten für beide Knoten addiert werden; füge den Baum an ihrer Stelle wieder in die Liste ein 4.) Wiederhole Schritte und 3, bis die Liste nur noch ein Element enthält 5.) Markiere alle Kanten: Vater linker Sohn mit "" Vater rechter Sohn mit " Das Codewort ergibt sich aus dem Pfad von der Wurzel zum Blatt Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 87 Huffman-Code - Beispiel A - Adenin,5 C - Cytosin,3 G - Guanin,5 T - Thymin,5 A(,5) C(,3) (,) (,5) (,) G(,5) T(,5) Entropie,65 Bit Es kann eine Codierung mit weniger als Bit pro Zeichen im Mittel existieren Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 89 Huffman-Code - Beispiel Man hat die Zeichen A, B, C, D und E mit den Wahrscheinlichkeiten p(a) =.7, p(b) =.36, p(c) =.6, p(d) =.4, p(e) =.7 Entropie:,3 4 p(adceb) =. p(c) =.6 p(ced) =.37 p(ed) =. 3 p(a) =.7 p(ab) =.63 p(b) =.36 p(e) =.7 p(d) =.4 Es ergibt sich der Code: w(a) =, w(b) =, w(c) =, w(d) =, w(e) = Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 88 Häufigkeit von Buchstaben und Buchstabenfolgen (engl. Sprache) Letters Digrams Trigrams E 3,5 TH 3,6 THE 4,7 T 9, IN,54 ING,4 O 8, ER,33 AND,3 A 7,8 RE,3 ION, N 7,8 AN,8 ENT,98 I 6,77 HE,8 FOR,76 R 6,64 AR, TIO,75 S 6,46 EN, ERE,69 H 5,85 TI, HER,68 D 4, TE,98 ATE,66 L 3,6 AT,88 VER,63 C,93 ON,84 TER,6 F,88 HA,84 THA,6 U,77 OU,7 ATI,59 M,6 IT,7 HAT,55 P,5 ES,69 ERS,54 Y,5 ST,68 HIS,5 W,49 OR,68 RES,5 G,39 NT,67 ILL,47 B,8 HI,66 ARE,46 V, EA,64 CON,45 K,4 VE,64 NCE,43 X,3 CO,59 ALL,44 J,3 DE,55 EVE,44 Q,4 RA,55 ITH,44 Z,9 RO,55 TED,44 Codes wie der Huffman-Code beschränken sich nicht unbedingt auf einzelne Zeichen Es kann (abhängig von der Anwendung) sinnvoller sein, direkt ganze Zeichenketten zu kodieren Beispiel: die englische Sprache. Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 9

11 Arithmetische Codierung Eigenschaften: erreicht gleiche Optimalität (Codierungsrate) wie die Huffman-Codierung Unterschied zu Huffman: der gesamte Datenstrom hat eine zugeordnete Wahrscheinlichkeit, die sich aus den Wahrscheinlichkeiten der enthaltenen Zeichen zusammensetzt. Die Kodierung eines Zeichens erfolgt unter Berücksichtigung aller vorherigen Zeichen. Die Daten werden als ein Intervall reeller Zahlen zwischen und kodiert. Jeder Wert innerhalb des Intervalls kann als Codewort verwendet werden. Die minimale Länge des Codes wird durch die zugeordnete Wahrscheinlichkeit bestimmt. Nachteil: der Strom kann nur als Ganzes decodiert werden. Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 9 Schicht 7 Sammlung oft gebrauchter Kommunikationsdienste Identifikation von Kommunikationspartnern Feststellung der Verfügbarkeit von Kommunikationspartnern Authentisierung Aushandlung von QoS Synchronisation kooperierender Anwendungen Daraus entstehen u.a. folgende Dienste Directory Service (DS) Sammelbezeichnung: Message Handling System (MHS) File Transfer, Access and Specific Application Service Elements (SASE) Management (FTAM) Job Transfer and Manipulation Gemeinsame Funktionen, z.b. Koordinierung Virtual Terminal von Aktivitäten: Common Application Service Elements (CASE) Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 93 Arithmetische Codierung: Beispiel Zu kodierende Daten: ACAB mit p A =.5,p B =.,p C =.3 p A =.5 p B =. p C = p AA =.5 p AB =. p AC =.5 p BA p BB p BC p CA p CB p CC p ACA =.75 p ACB =.3 p ACC = p ACAA =.375 p ACAB =.5 p ACAC = ACAB kann kodiert werden durch jede Binärzahl aus dem Intervall [.3875,.45), gerundet auf -log (p ACAB ) = 6.6 d.h. 7 Bits, z.b.. Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 9 CASEs und SASEs User- Umgebung Anwendungsprozess OSI- Umgebung Ebene 7 Ebene 6 FTAM DS CASE PSAP SASEs (Presentation Service Access Point) Dienste der Darstellungsschicht Wichtige CASEs ACSE - Association Control Service Element CCR - Commitment, Concurrency and Recovery (Synchronisation zur Erhaltung der Konsistenz von Datenbeständen) Verteilte Datenbanken RTSE - Reliable Transfer Service Element ROSE- Remote Operation Service Element Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 94

12 Association Control Service Element Aufgabe: Aufbau Unterhalt von Anwendungs- Assoziationen Abbau Assoziation - Konkretisierung einer bestehenden Einer Assoziation sind auf beiden Seiten bestimmte Informationen zu geordnet, z.b. Parameterwerte Protokolloptionen involvierte Dienstelemente Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 95 Commitment, Concurrency and Recovery Vermeidung von Inkonsistenzen bei Aktivitäten, die über verschiedene Rechner verteilt sind und koordiniert werden müssen Können mehrere Benutzer gleichzeitig schreibend auf eine Datei zugreifen, so kann die vom Nutzer vorgenommene Änderung eines anderen Nutzers überschrieben werden. Werden Daten repliziert an verschiedenen Stellen gehalten, so könnten bei Änderungen inkonsistente Versionen existieren. Verfeinerung der Synchronisation von Schicht 5: atomare Transaktionen Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 97 Reliable Transfer Service Element Unterstützung des zuverlässigen Austausches von einer oder mehreren APDUs (Application Protocol Units) zwischen Anwendungsinstanzen zuverlässig: vollständige, korrekte Übertragung jede APDU wird genau einmal übertragen Sender wird über Ausnahmefälle benachrichtigt Verwendung: zunächst baut ACSE eine Assoziation auf. Bricht diese zusammen, übernimmt RTSE die Rolle des Benutzers und setzt ACSE neu auf. Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 96 Remote Operation Service Element Besteht aus kurzen Anfrage- und Antwort-Operationen synchron: Antwort auf die vorhergehende Operationen muß eingetroffen sein, bevor die nächste Operation gestartet werden darf (Operationsklasse ) asynchron: Operationen können unabhängig von Reaktionen der ausführenden Instanz gestartet werden (Operationsklasse -5) Operationsklasse Ergebnismeldung Fehlermeldung X X 3 X 4 X 5 Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 98

13 SASEs: File Transfer, Access and Management hierarchische Dateizugriffsstruktur Objekt: Datei Verzeichnis Referenz Dateiname Blätter Management root Struktureigenschaften Benutzerdaten A B E C D F G Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 99 Dokumentklassen FTAM- unstrukturierter Text FTAM- sequentieller Text FTAM-3 unstrukturiert binär FTAM: Dokument- und Dienstklassen FTAM nimmt Zuordnungen von realen Dateien zu Dokumentund Dienstklassen vor FTAM-4 sequentiell binär FTAM-5 einfache hierarchische Datei Dienstklassen Transfer Class: Übertragung von Dateien oder Datensätzen Management Class: Kontrolle über Dateispeicher, aber keine Dienste der Dateiübertragung Transfer and Management Class: beides Access Class: Manipulation der entfernten Dateien Unconstrained Class: Umfang nicht festgelegt Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite SASEs: File Transfer, Access and Management Client Server Benutzeranwendung Virtueller Dateispeicher Realer Dateispeicher FTAM Initiator FTAM Responder Datei identifizieren Lokalisieren von Teilen einer Datei Modifizieren von Teilen einer Datei Übertragung von Teilen einer Datei CASEs und untere Ebenen _ Dateimanagement neue Dateien anlegen das allgemeine FTAM-Modell Datei löschen Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite Directory Service Telefonbuch über gesuchte Dienste oder Kommunikationspartner Informationen über Objekte verwalten und zur Verfügung stellen Identifikation der Objekte durch Namen DN - Distinguished Names für OSI-Objekte Hierarchische Strukturierung aller Objekte Benutzerklassen: Benutzer haben Capabilities, die ihre Rechte angeben. Hierzu wird eine Authentifizierung verwendet. Zugriffskontrollen für geschützte Objekte: Access Control Lists Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite

14 Distinguished Names root DN: Folge von relativ zum Vorgänger eindeutigen Namen (RDNs, Relative Distinguished Names) C=DE Die Informationen werden hierarchisch strukturiert (Baumstruktur) DIT Directory Information Tree OU = i4 Organisation unit O = RWTH-Aachen Organisation ALIASE sind möglich, d.h. es ist kein wirklicher Name abgespeichert, sondern nur ein Verweis auf einen solchen. CN = Spaniol Common name DN: {C = DE; O = RWTH-Aachen; OU = i4; CN = Spaniol} Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 3 Chaining DIRECTORY Anfrage BENUTZER Anfrage DUA 6 Information 5 Information Anfrage 3 Information 4 DAP (Directory Access Protocol) DSP (Directory System Protocol) Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 5 Directory Service Agent Strukturierung großer Gebiete: Einführung mehrerer Directory Service Agents (). Jeder deckt einen oder mehrere Namenskontexte ab. First level s nehmen gemeinsam Aufgaben der Wurzel (root) wahr root Jeder first level- muss Referenzen auf alle anderen first level- s haben Namenskontext 3 Jeder Knoten muß eine Referenz auf (mindestens) einen First-level haben Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 4 Multicasting DIRECTORY BENUTZER Anfrage DUA 6 Information lokal, weiß nicht, wer helfen kann 3 sequentieller Modus 4 5 Information DIRECTORY BENUTZER DUA 4 Information lokal 3 nein 3 Information paralleler Modus Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 6

15 Referal: Rückgabe von Verweisen DIRECTORY BENUTZER Anfrage lokal 3 DUA 6 Verweis 4 7 Verweis 5 Anfrage BENUTZER Information 4 3 Verweis 8 DIRECTORY verkettete Weiterleitung DUA Verweis 5 ohne verkettete Weiterleitung Information 6 Kapitel : Protokolle und Dienste im Netz Seite 7