Einleitung In dieser Einleitung:

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1 Einleitung In dieser Einleitung: Wer dieses Buch lesen sollte 20 Erforderliche Vorkenntnisse 21 Gliederung des Buchs 21 Netzwerkmonitor-Aufzeichnungen 22 Auf der Begleit-CD 22 Systemanforderungen 23 Anmerkungen für Lehrer und Dozenten 23 Weitere Onlineinhalte 26 Support 26 19

2 20 Einleitung In diesem Buch werden die Konzepte, Prinzipien und Prozesse vieler Protokolle der TCP/IP- Protokollfamilie, die von Windows Server 2008 und Windows Vista unterstützt werden, auf einfache und unkomplizierte Art beschrieben. Dabei konzentriert sich dieses Buch auf IPv4 (Internet Protocol Version 4), das generell als Internet Protocol oder kurz und knapp als IP bezeichnet wird, sowie die zugehörigen Netzwerkinfrastruktur- und Transportprotokolle. Außerdem enthält dieses Buch eine Übersicht über IPv6 (Internet Protocol Version 6), allerdings ohne detaillierte technische Informationen zu vermitteln. Weitere Informationen zu IPv6 und dessen Implementierung in Windows Server 2008 und Windows Vista finden Sie in Understanding IPv6, Second Edition von Joseph Davies (Redmond, Wash.: Microsoft Press, 2008; ISBN ). In erster Linie behandelt das vorliegende Buch die Protokolle und die Prozesse, nicht aber die Planung, Konfiguration, Installation, Verwaltung oder Anwendungsentwicklung. Informationen zur Planung, Konfiguration, Installation und Verwaltung finden Sie in Windows Server 2008 Networking and Network Access Protection (NAP) (Redmond, Wash.: Microsoft Press, 2008; ISBN ), Hilfe und Support in Windows Server 2008 und im Windows Server 2008 TechCenter unter Informationen zur Entwicklung von TCP/IP-Anwendungen unter Verwendung von Windows-Sockets finden Sie auf der MSDN-Website (Microsoft Developer Network) unter Dieses Buch enthält keine genauen Einzelheiten zur Microsoft-Implementierung von TCP/IP in Windows Server 2008 und Windows Vista, beispielsweise interne Strukturen, Tabellen, Puffer, deren Nutzung und Programmierlogik. Diese Details, die nur für wenige Leser von Interesse sind, werden aus Sicherheitsgründen und zum Schutz des geistigen Eigentums von Microsoft nicht veröffentlicht. Dieses Buch enthält jedoch Informationen darüber, wie die Microsoft-Implementierung von TCP/IP in Windows Server 2008 und Windows Vista für bestimmte TCP/IP- Prozesse funktioniert und wie das Standardverhalten über Registrierungseinstellungen angepasst werden kann. HINWEIS Falls nicht anders angegeben, erfordern Änderungen der Registrierungswerte einen Neustart des Betriebssystems. Das vorliegende Buch soll dabei helfen, den technischen Aufbau von TCP/IP verstehen zu lernen, und später als detaillierte technische Referenz dienen. Dieses Buch ist jedoch nicht als allgemeine Einführung in TCP/IP oder andere Netzwerktechnologien gedacht. Wer dieses Buch lesen sollte Dieses Buch spricht das folgende Zielpublikum an: Windows-Netzwerkberater und Netzwerkplaner Dazu gehören alle Personen, die Netzwerke mit Computern planen oder installieren, auf denen Windows Server 2008 oder Windows Vista ausgeführt wird.

3 Gliederung des Buchs 21 Windows-Netzwerkadministratoren Dazu gehören alle Personen, die Windows-Netzwerke verwalten und sich genauer über die technischen Details von TCP/IP und dessen Implementierung in Windows Server 2008 und Windows Vista informieren möchten. MCSEs (Microsoft Certified Systems Engineers) und MCTs (Microsoft Certified Trainers) Dieses Buch kann MCSEs und MCTs als Standardreferenz für die TCP/IP-Protokollfamilie dienen. Technisches Personal Da dieses Buch in erster Linie TCP/IP-Protokolle und -Prozesse behandelt, unabhängig von deren Implementierung in Windows Server 2008 und Windows Vista, können technische Mitarbeiter dieses Buch als detaillierte TCP/IP-Referenz verwenden. Studenten im Fachbereich Informationstechnologie Insbesondere in Verbindung mit den Präsentationen auf der Begleit-CD kann dieses Buch als hervorragendes Lehrbuch für einen umfassenden TCP/IP-Kurs in einem Lehrinstitut oder in Ihrem Unternehmen dienen. Erforderliche Vorkenntnisse Dieses Buch setzt grundlegende Netzwerkkenntnisse voraus, einschließlich Kenntnisse über allgemeine Netzwerkkonzepte und übliche Netzwerktechnologien. Beispielsweise wird die Einkapselung von IP-Frames zum Senden über ein Ethernet-Netzwerksegment detailliert erklärt, aber nicht die Geschichte des Ethernet oder dessen technische Einzelheiten, wie die Signalcodierung, Verkabelung, Topologien oder Konfigurationsoptionen. Diese Kenntnisse werden vorausgesetzt. Außerdem werden Grundkenntnisse in Bezug auf die TCP/IP-Protokollfamilie und die Protokolle für Windows-Netzwerke vorausgesetzt. Dies umfasst die Architektur der TCP/IP-Protokollfamilie, IP-Adressen, des IP-Routing, die Namensauflösung und die Funktionen der Netzwerkinfrastrukturprotokolle, beispielsweise DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) und IPsec (Internet Protocol Security). Eine Einführung in die grundlegenden Konzepte von TCP/IP für Windows finden Sie im Onlinebuch TCP/IP Fundamentals for Microsoft Windows im Ordner \Fundamentals auf der Begleit-CD. HINWEIS Das Onlinebuch TCP/IP Fundamentals for Microsoft Windows auf der Begleit-CD, das im November 2007 veröffentlicht wurde, konzentriert sich auf TCP/IP in Windows Server 2003 und Windows XP. Das Onlinebuch wird voraussichtlich im Jahre 2008 mit Informationen zu Windows Server 2008 und Windows Vista aktualisiert. Die neueste Version von TCP/IP Fundamentals for Microsoft Windows finden Sie unter technet.microsoft.com/en-us/library/bb aspx. Gliederung des Buchs Dieses Buch ist in vier Teile gegliedert, die den vier Schichten des DoD DARPA-Modells entsprechen (Department of Defense, Advanced Research Projects Agency). Die Schicht der Netzwerkschnittstelle Dieser Teil umfasst zwei Kapitel, in denen die von Windows Server 2008 und Windows Vista unterstützten LAN- und WAN-Technologien und

4 22 Einleitung die Einkapselung von IP-Datagrammen beschrieben werden. In einem Kapitel wird die Auflösung von Hardwareadressen mit dem ARP-Protokoll (Address Resolution Protocol) beschrieben. ARP ist ein einfaches Protokoll, das die Hardwareadresse (normalerweise eine MAC- Adresse, Media Access Control) für die IP-Adresse des nächsten Knotens ermittelt. Ein weiteres Kapitel behandelt die Punkt-zu-Punkt-Protokolle (Point-to-Point Protocol, PPP) für die Einkapselung, Verbindungsaushandlung und die Protokollkonfiguration für PPP-Verbindungen. Protokolle der Internetschicht In den Kapiteln in diesem Teil werden IP, ICMP (Internet Control Message Protocol) und IGMP (Internet Group Management Protocol) beschrieben. In einem Kapitel wird IPv6 erklärt und mit IPv4, der aktuellen IP-Version, verglichen. Protokolle der Transportschicht Dieser Teil enthält Kapitel, die das UDP-Protokoll (User Datagram Protocol) und das TCP-Protokoll (Transmission Control Protocol) beschreiben. UDP ist ein einfaches Transportschicht-Protokoll zum unzuverlässigen Senden von Nachrichten. TCP ist ein komplexes Transportschicht-Protokoll zum zuverlässigen Senden von Daten. Protokolle und Dienste der Anwendungsschicht Dieser Teil enthält Kapitel, die die wichtigsten TCP/IP-bezogenen Protokolle und Dienste für die Netzwerkinfrastruktur beschreiben, beispielsweise DHCP, DNS, WINS, RADIUS (Remote Authentication Dial-In User Service), IPSec (Internet Protocol Security) und VPNs (Virtual Private Networks). Netzwerkmonitor-Aufzeichnungen Dieses Buch verwendet mit Netzwerkmonitor 3.1 erstellte Paketaufzeichnungen, um die Paketstrukturen und Protokollprozesse zu illustrieren und das Verhalten der Protokolle oder Dienste während der Übermittlung zu verdeutlichen. Sie finden alle erwähnten Sammlungsdateien im Ordner \Captures auf der Begleit-CD. HINWEIS Die Anzeige der Paketstrukturen hängt von der Netzwerkmonitorversion ab. Möglicherweise können Sie nicht alle Dateien im Ordner \Captures auf der Begleit-CD mit früheren Versionen von Netzwerkmonitor öffnen. Auf der Begleit-CD Zum Lieferumfang dieses Buches gehört eine Begleit-CD mit folgendem Inhalt: Eine ebook-version der US-Originalversion dieses Buches Die PDF-Version (Adobe Portable Document Format) ermöglicht Ihnen das Buch auch im Original zu lesen. Sie können Adobe Reader von folgender Website installieren: Netzwerkmonitor 3.1 Ein Link zur Download-Website für Netzwerkmonitor 3.1. Mit dem Netzwerkmonitor können Sie den Netzwerkverkehr erfassen und anzeigen sowie Sammlungsdateien anzeigen. Sie können Netzwerkmonitor 3.1 über /?LinkID=92844 installieren. Unter finden Sie aktuelle Informationen zum Netzwerkmonitor.

5 Anmerkungen für Lehrer und Dozenten 23 Netzwerkmonitor-Sammlungsdateien Die Netzwerkmonitor-Sammlungsdateien umfassen alle Protokollaufzeichnungen, die im Buch dargestellt sind oder erwähnt werden. IETF-Standard (Internet Engineering Task Force) Die relevanten IETF-RFCs und Internetentwürfe sind in separaten Ordnern gespeichert, die den Kapitelnummern entsprechen. TCP/IP-Grundlagen für Microsoft Windows Das Onlinebuch TCP/IP Fundamentals for Microsoft Windows wurde im November 2007 im Microsoft TechNet im PDF-Format veröffentlicht. Die neueste Version des Onlinebuchs finden Sie unter en-us/library/bb aspx. Microsoft PowerPoint Viewer Ein Link zur Download-Website für den Microsoft Power- Point Viewer 2003, mit dem Sie die Präsentationen auf der Begleit-CD anzeigen können. Wenn PowerPoint bereits auf Ihrem Computer installiert ist, müssen Sie den Viewer nicht installieren. Sie können den PowerPoint Viewer 2003 auch über fwlink/?linkid=59771 installieren. Trainingspräsentationen Der Ordner \TrainingSlides enthält Microsoft PowerPoint- Dateien, die Sie zusammen mit diesem Buch für TCP/IP-Schulungen verwenden können. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Anmerkung für Lehrer und Dozenten. HINWEIS Digitale Inhalte Wenn Sie eine elektronische Version dieses Buch erworben haben, können Sie auf ausgewählte Inhalte der Begleit-CD zugreifen. Sie können die Inhalte unter herunterladen. Diese allen Lesern zur Verfügung stehenden Inhalte werden kontinuierlich aktualisiert. Verzichtserklärung: Websites von Drittanbietern Als Service für den Leser enthält die Begleit-CD Links zu den Websites von Drittanbietern. Bitte beachten Sie, dass die entsprechenden Produkte und Links nicht der Kontrolle von Microsoft unterliegen und Microsoft daher nicht für deren Inhalte verantwortlich ist. Außerdem bedeutet das Vorhandensein dieser Links auf der Begleit-CD nicht, dass Microsoft diese Produkte oder Websites empfiehlt. Suchen Sie auf den Websites der Drittanbieter nach den neuesten Versionen der jeweiligen Software. Systemanforderungen Die Systemanforderungen für die Begleit-CD finden Sie unter Systemanforderungen auf der Seite 547f. Anmerkungen für Lehrer und Dozenten Falls Sie ein Lehrer oder Dozent sind, der TCP/IP-Kurse abhält, empfehlen wir, dieses Buch und die Präsentationen auf der Begleit-CD als Grundlage für Ihren Kurs zu verwenden. Auf den ersten Blick bietet sich dieses Buch natürlich für Kurse an, in denen die TCP/IP-Kenntnisse von

6 24 Einleitung Windows-Netzwerkadministratoren und Systemingenieuren vertieft werden. Da sich das Buch aber in erster Linie mit den Einzelheiten der Paketstrukturen und Protokollprozesse innerhalb der TCP/IP-Protokollfamilie beschäftigt, können Sie das Buch auch als Lehrmittel für implementierungsunabhängige TCP/IP-Kurse einsetzen. Die Präsentationen auf der Begleit-CD, die als Grundlage für Ihre eigenen Präsentationen gedacht sind, enthalten Textaufzählungen und Abbildungen, die den Buchkapiteln entsprechen. Da die Präsentationen erstellt wurden, nachdem das Buch geschrieben wurde, weichen die Präsentationen möglicherweise etwas vom Kapitelinhalt ab. Einige Änderungen wurden vorgenommen, um den Anforderungen von TCP/IP-Kursen besser zu entsprechen. Die Vorlage für die Präsentationen wurde absichtlich einfach gehalten, damit möglichst wenige Probleme mit der Darstellung von Text und Farben auftreten, wenn Sie eine andere Vorlage zuweisen. Sie können die Präsentationen an Ihre Anforderungen anpassen. Als Kollege wünsche ich Ihnen viel Erfolg beim Unterrichten dieser interessanten und wichtigen Technologien. Neue Inhalte in dieser Ausgabe Dieses Buch ist eine Neuausgabe von Microsoft Windows Server 2003 TCP/IP-Protokolle und -Dienste von Joseph Davies und Thomas Lee. Es wurden folgende Änderungen und Aktualisierungen vorgenommen: Kapitel 2 Technologien für das WAN (Wide Area Network) SLIP (Serial Line Internet Protocol), X.25 und ATM (Asynchronous Transfer Mode) werden nicht mehr behandelt. Kapitel 3 Das ARP-Protokoll (Address Resolution Protocol) Eine Beschreibung der neuen Funktionen in Windows Server 2008 und Windows Vista für die Erkennung doppelter Adressen und der Nachbar-Nichterreichbarkeit wurde hinzugefügt. Kapitel 4 Das Punkt-zu-Punkt-Protokoll (PPP) Die Authentifizierungsprotokolle SPAP (Shiva Password Authentication Protocol), MS-CHAP (Microsoft Challenge Handshake Authentication Protocol) und EAP-MD5 (Extensible Authentication Protocol-Message Digest 5) werden nicht mehr behandelt. Stattdessen wurde eine Beschreibung des Authentifizierungsprotokolls PEAP (Protected EAP) hinzugefügt. Kapitel 5 Grundlagen des IP-Protokolls (Internet Protocol) Dieses Kapitel enthält nun eine Beschreibung des ECN-Felds (Explicit Congestion Notification) im IP TOS-Feld (Type of Service), das in RFC 3168 definiert ist. Kapitel 10 (zuvor Kapitel 12): Grundlagen des TCP-Protokolls (Transmission Control Protocol) Dieses Kapitel beschreibt nun die ECN-Flags im TCP-Header, die in RFC 3168 definiert sind. Kapitel 12 (zuvor Kapitel 14): Der TCP-Datenfluss (Transmission Control Protocol) Die Beschreibung der automatischen Anpassung des Empfangsfensters, CTCP-Unterstützung (Compound TCP), ECN und des Algorithmus für die eingeschränkte Übertragung wurde hinzugefügt.

7 Anmerkungen für Lehrer und Dozenten 25 Kapitel 13 (zuvor Kapitel 15): TCP-Übertragungswiederholungen und -Zeitlimitüberschreitungen (Transmission Control Protocol) Dieses Kapitel enthält nun eine Beschreibung des Algorithmus für die Erkennung deaktivierter Gateways, des F-RTO-Algorithmus (Forward RTO-Recovery) und der neuen Wiederherstellungsmethoden. Kapitel 14 (zuvor Kapitel 16): Das DHCP-Protokoll (Dynamic Host Configuration Protocol) Dieses Kapitel wurde neu strukturiert und umgeschrieben, um Informationen zum DHCP-Protokoll und zum Nachrichtenaustausch einzubeziehen. Kapitel 15 (zuvor Kapitel 17): Der DNS-Dienst (Domain Name System) Dieses Kapitel wurde neu strukturiert und umgeschrieben, um Informationen zum DNS-Protokoll und zum Nachrichtenaustausch einzubeziehen. Kapitel 16 (zuvor Kapitel 18): Der WINS-Dienst (Windows Internet Name Service) Dieses Kapitel wurde neu strukturiert und umgeschrieben, um Informationen zu NetBIOS über TCP/IP und zum WINS-Nachrichtenaustausch einzubeziehen. Kapitel 17 (zuvor Kapitel 20): Der RADIUS-Dienst (Remote Authentication Dial-In User Service) Dieses Kapitel wurde neu strukturiert und umgeschrieben, um Informationen zum RADIUS-Protokoll und zum RADIUS-Nachrichtenaustausch einzubeziehen. Kapitel 18 (zuvor Kapitel 22): Das IPSec-Protokoll (Internet Protocol Security) Dieses Kapitel wurde mit Informationen zu Auth IP (Authenticated IP) aktualisiert. Kapitel 19 (zuvor Kapitel 23): Virtuelle private Netzwerke (Virtual Private Network, VPN) Dieses Kapitel wurde neu strukturiert und geschrieben, um Informationen zu PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol), L2TP (Layer Two Tunneling Protocol) und dem Nachrichtenaustausch einzubeziehen. Außerdem wurden Informationen zu SSTP (Secure Socket Tunneling Protocol) hinzugefügt. Anhang A (zuvor Kapitel 6): Die IP-Adressierung (Internet Protocol) Dieses Kapitel wurde mit der neuen Terminologie für Windows Server 2008 und Windows Vista aktualisiert. Die nicht aufgeführten Kapitel wurden mit Beschreibungen der neuen Features, Einstellungen und Verhalten in Windows Server 2008 und Windows Vista aktualisiert. Folgende Kapitel wurden entfernt: Kapitel 7 Internetprotokoll-Routing Die Informationen in diesem Kapitel finden Sie in Kapitel 5 des Buches TCP/IP Fundamentals for Microsoft Windows im Ordner \Fundamentals auf der Begleit-CD. Kapitel 19 Datei- und Druckerfreigabe Weitere Informationen zu IPP (Internet Printing Protocol) finden Sie in den RFCs 2567, 2568, 2569, 2910 und Weitere Informationen zu CIFS (Common Internet File System) finden Sie im Dokument Common Internet File System (CIFS) File Access Protocol unter /details.aspx?familyid=c4adb584-7ff0-4acf-bd91-5f7708adb23c&displaylang=en. Kapitel 21 Internet-Informationsdienste (IIS) und die Internetprotokolle Sie finden Informationen zu HTTP (Hypertext Transfer Protocol) in RFC 2616, zu FTP (File Transfer Protocol) in RFC 959, zu NNTP (Network News Transfer Protocol) in RFC 977 und 2980, und zu SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) in RFC 821.

8 26 Einleitung Weitere Onlineinhalte Neues oder aktualisiertes Material wird auf der Microsoft Press-Website (USA) veröffentlicht. Entsprechend der endgültigen Version von Windows Server 2008 umfasst dieses Material möglicherweise Aktualisierungen dieses Buches, Artikel, Links zu ergänzenden Inhalten, Berichtigungen, Beispielkapitel usw. Die Website wird regelmäßig aktualisiert und ist in Kürze unter verfügbar. Support Dieses Buch basiert auf den zum Zeitpunkt der Herausgabe verfügbaren Informationen zur Implementierung der TCP-IP-Protokolle in Windows Server 2008 und Windows Vista (Release Candidate 0 von Windows Server 2008 und Beta 1 von Windows Vista Service Pack 1). Änderungen, die an Windows Server 2008 und Windows Vista mit Service Pack 1 nach diesen Versionen oder an den IETF-Standards nach dem 15. November 2007 vorgenommen wurden, konnten in diesem Buch nicht berücksichtigt werden. Aktuelle Informationen zu den IETF-Standards für TCP/IP finden Sie auf der IETF-Website unter Microsoft Press bemüht sich stets um die Richtigkeit der in diesem Buch sowie der auf der Begleit-CD enthaltenen Informationen. Microsoft Press stellt in der Microsoft Knowledge Base Korrekturen zu veröffentlichten Büchern zur Verfügung. Falls Sie Fragen oder Probleme bezüglich dieses Buchs haben, können Sie direkt auf die Microsoft Knowledge Base zugreifen, indem Sie zur Website navigieren, eingeben und auf Suchen klicken. Anmerkungen, Fragen oder Verbesserungsvorschläge zu diesem Buch oder der Begleit-CD können Sie an Microsoft Press senden. Postanschrift: Microsoft Press Betrifft: Windows Server 2008 TCP/IP-Protokolle und -Dienste Konrad-Zuse-Straße Unterschleißheim -Adresse: presscd@microsoft.com. Beachten Sie bitte, dass unter den oben angegebenen Adressen kein Produktsupport geleistet wird. Weitere Informationen zum technischen Support von Microsoft erhalten Sie unter der Adresse