Informations- und Kommunikationssysteme

Transkript

1 Informations- und Kommunikationssysteme TCP/IP: Transport und Vermittlung im Karl Meier Agenda und Protokolle, IP Adressierung Die Transportprotokolle UDP und TCP ISO/OSI Referenzmodell und Netzwerke Weitere Protokolle und Anwendungen Dienste in und Intranet Netztechnologie Sicherheitsproblematik und Kryptologie 2 1

2 Inhalt Geschichte und Organisation TCP/IP Referenzmodell IP IGMP ICMP IPv6 3 Ziele Sie sollten das Schichtenmodell der Kommunikation am Beispiel verstehen Sie kennen IP V4 und die Adressierung Sie kennen die Grundlagen von IP V6 4 2

3 Entstehung des Eine weltweite Kombination miteinander verbundener Rechnernetzwerke. Ende 60er/Anfangs 70er Jahre als experimentelles Projekt des US-Verteidigungsministeriums unter der Bezeichnung ARPANET (Advanced Research Projects Agency NETwork) entstanden wurde TCP/IP als Standard-Kommunikationsprotokoll für das ARPANET übernommen. 5 World Wide Web Das World Wide Web (WWW) gilt als grösstes, beliebtestes und leistungsfähigstes vernetztes Informationssystem weltweit. 6 3

4 World Wide Web Ein auf Hypermedien basierendes System Client(Browser)/Server basierend Kompatibel zu anderen Protokollen (FTP, Telnet, ) HyperText Transfer Protocol (HTTP) HyperText Markup Language (HTML) Uniform Resource Locators (URLs) 7 Vorteile Einfachheit Plattformunabhängigkeit Grafische Benutzeroberfläche Standardisierung Plattformübergreifende Unterstützung Transparenter Netzwerkzugriff Skalierbarkeit Innovation 8 4

5 Transparenter Netzwerkzugriff Ein wesentlicher Vorteil vom Web liegt darin, dass der Netzwerkzugriff - abgesehen von der URL - für den Benutzer transparent ist und vom Browser, bzw. Web-Server erledigt wird. 9 Innovation Als -Plattform versetzt das Web Organisationen in die Lage, neue Dienste anzubieten und durch global zugängliche Anwendungen neue Kunden zu erreichen. 10 5

6 Nachteile Zuverlässigkeit Sicherheit Kosten Skalierbarkeit Begrenzte Funktionalität von HTML Zustandslosigkeit Bandbreite Leistung 11 Sicherheit Das Kommunikationsprotokoll im ist TCP/IP. Ohne Spezialsoftware wird der gesamte Datenverkehr im Klartext übertragen. Benutzerauthentifizierung und sichere Datenübertragung sind wegen der hohen Zahl potentieller anonymer Benutzer entscheidend. 12 6

7 Zustandslosigkeit Die aktuelle Zustandslosigkeit der Web- Umgebung macht die Verwaltung von Datenbankverbindungen und Transaktionen schwierig, weil die Applikationen zusätzliche Informationen unterhalten müssen. 13 Intranet / Extranet Intranet Eine einzelne oder eine Gruppe von Web-Sites einer Organisation, die nur für Mitglieder der Organisation zugänglich ist. Extranet Ein Intranet mit Teilzugriff für autorisierte Aussenstehende. 14 7

8 Koordinationsstellen IANA ( Assigned Numbers Authority) Dedicated to preserving the central coordinating functions of the global for the public good. RIPE (Réseaux IP Européen) SWITCH (Swiss Education & Research Network) 15 Request For Comments Für alle in diesem Kurs vorgestellten Protokolle (IP, TCP, UDP, ) gibt es entsprechende RFC s, in welchem diese Protokolle beschrieben sind. IETF ( Engineering Task Force)

9 TCP/IP Protokollfamilie 17 Einfaches Beispiel 18 9

10 TCP/IP Referenzmodell application layer transport layer IP Adresse MAC Adresse network layer data link layer physical layer 19 Media Access Control MAC Adresse als vordefinierte, unique physische Hardwareadresse z.b. 00-A0-C5-FE-31-B7 MAC Address Prefix Vendor 00A0C5 Zyxel Communication ( ) 20 10

11 IP Protokoll IP als verbindungsloses Vermittlungsprotokoll RFC IP Adressierung Es gibt 5 Netzklassen RFC

12 Private IP Adressen RFC 1918 Der letzt genannte Adressraum ( /16) hat dabei eine Sonderstellung er ist für link local, also direkte Verbindungen reserviert, und wird z.b. benutzt, wenn kein DHCP-Server zur Verfügung steht 23 Private IP Adressen 2 werden nicht im geroutet. Deshalb ist für den Zugriff auf das eine Adressumsetzung mit NAT oder PAT notwendig. Man benutzt private IP-Adressen, weil die öffentlichen IP-Adressen knapp geworden sind man die echten IPs mit NAT/PAT vor Hackern verbergen will (Security through Obscurity) man vom provider nur eine IP-Adresse zugeteilt bekommt, aber mehrere Rechner über einen Router mit dem verbinden will 24 12

13 NAT / PAT Network Address Translation Port Address Translation 25 Begriffe IGMP Unicast Broadcast IP Routing Netmask IP V6 Multicast ICMP 26 13

14 ICMP Protokoll Control Message Protocol ICMP IGMP IP Netzwerkschichten 1 & 2 27 ICMP Paket Message (optional) RFC 792 Die Analyse von IP-Netzwerken arbeitet stark mit der Auswertung von ICMP-Meldungen

15 IP V6 RFC