TCP. Transmission Control Protocol

Transkript

1 TCP Transmission Control Protocol Wiederholung TCP-Ports Segmentierung TCP Header Verbindungsaufbau-/abbau, 3 - WayHandShake Timeout & Retransmission MTU maximum transfer Unit

2 TCP Sicher Verbunden? Individuelle Leitung der IP-Datagramme durch das Netzwerk Kein zuverlässiger Transport Falsche Reihenfolge oder kommen gar nicht erst an

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4 TCP bis Internetebene einschließlich nur unzuverlässige Übertragung auf Transportebene ist zuverlässige Übertragung eine Möglichkeit diese wird durch TCP hergestellt auf Transportebene außerdem angesiedelt: Zuordnung einer Verbindung zu Prozessen geschieht über Portnummer

5 Pakete Quell-IP-Adresse Quell-Port Ziel-IP-Adresse Ziel-Port

6 die TCP-Pakete werden vom IP-Protokoll als zusammenhanglose IP-Pakete (Datengramme) übertragen TCP-Instanz des Zielrechners setzt die empfangenen IP-Pakete in der richtigen Reihenfolge in die ursprünglichen Daten (Nachricht) zurück TCP ist im RFC 793( RFC 1122, RFC 1323) definiert

7 Schichten

8 Ports auch bei TCP werden den aktiven Anwendungsprozessen Ports zugeordnet sie werden den Anwendungsprozessen nach Bedarf (auch dynamisch) zugeordnet bei TCP werden für eine Portnummer 16 Bit verwendet also bis zu TCP-Ports je Rechner möglich

9 Ports wie bei UDP auch bei TCP einige Portnummern reserviert 0 bis 1023 sind weltweit eindeutig für Standarddienste (sog. well known services) reserviert im Bereich von 1024 bis können sie im Rechner den Anwendungsprozessen frei zugeteilt werden

10 Segmentierung den Anwendungen bietet TCP Daten als Datenstrom (data stream) an Datenstrom prinzipiell unendlich lang Daten sind jedoch so nicht verschickbar tiefere Ebenen bieten nur das Verschicken von Datenpaketen begrenzter Größe an daher: einteilen in Datenblöcke (Segmente)

11 Segmentierung Segmentierung des Datenstroms in TCP- Datenpakete jedes Segment/Paket erhält TCP-Header Segmente werden durchnummeriert

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13 Header Quellport (16 Bit): Der Quellport ist die Portnummer des Absenders. Zielport (16 Bit): Dies ist entsprechend die Portnummer des Empfängers. Sequenznummer (32 Bit): Sequenznummer des Pakets Bestätigungsnummer (32 Bit): bei gesetztem ACK-Bit von Bedeutung. Offset (4 Bit): Anzahl der 32-Bit-Wörter, aus denen der Header besteht; gibt entsprechend den Beginn der Nutzdaten im Paket an. Reserviert (6 Bit): Reserviert für zukünftige Anwendungen; muss 0 sein.

14 Header Flags (6 Bit): Verschiedene Statusbits; im Einzelnen: URG: Urgent Data wird versandt; der Inhalt des Urgent-Zeigers muss beachtet werden. ACK: Acknowledgement das Bestätigungsfeld muss berücksichtigt werden. PSH: Push-Funktion Pufferung des Pakets wird verhindert; es wird unmittelbar gesendet. RST: Reset Verbindung zurücksetzen SYN: Sequenznummern synchronisieren FIN: Ende der Sequenz; keine weiteren Daten vom Absender

15 Header Fenster (16 Bit): Die Anzahl von Datenbytes, die der Absender des Pakets zu empfangen bereit ist; basiert unter anderem auf der IP- MTU der verwendeten Schnittstelle. Prüfsumme (16 Bit): Anhand dieser einfacheren Plausibilitätskontrolle kann die Korrektheit der übertragenen Daten überprüft werden. Urgent-Zeiger (16 Bit): Ein Zeiger auf das Byte der aktuellen Sequenz, das Urgent Data enthält. Wird nur ausgewertet, wenn das URG-Flag gesetzt ist. Optionen (variable Länge): Enthält verschiedene hersteller- und implementierungsabhängige Zusatzinformationen; stets ein Vielfaches von 8 Bit lang.

16 Verbindungsaufbau TCP verhindert den gleichzeitigen Verbindungsaufbau zwischen zwei Stationen d.h. nur eine Station kann den Aufbau initiieren außerdem ist es nicht möglich, einen mehrfachen Aufbau einer Verbindung

17 Verbindungsaufbau Drei-Wege-Handshake - Drei spezielle Datenpakete ohne Nutzdateninhalt der Verbindungsaufbau zwischen zwei Rechnern erfolgt mit Three Way Handshake Synchronisation der Kommunikationspartner der Anwendungsprozeß im Quellrechner kommuniziert über einen wahlfreien Port, der dynamisch (aber nur im Quellrechner!) zugewiesen wird

18 3 - WayHandShake

19 Verbindungsabbau Abbau der Verbindung kann von jeder Seite eingeleitet werden Paket mit gesetztem FIN-Flag die beiden logischen Verbindungen werden nacheinander abgebaut und verhindert hierbei den Verlust von noch unquittierten Daten dann wird Port freigegeben und steht für spätere Verbindungen zur Verfügung

20 Verbindungsabbau

21 Hier ein bischen Text Flow Control

22 flow control - Sliding Window

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24 Timeout & Retransmission der Datenaustausch zwischen zwei Stationen erfolgt nach dem Verbindungsaufbau gehen Daten bei der Übertragung verloren, wird nach Ablauf eines Timeouts die Wiederholung der fehlerhaften Segmente gestartet durch die Sequenznummer werden doppelt übertragene Pakete erkannt Maximum Retransmit erreicht?! - Verbindung zu unsicher!

25 MTU Maximum Transmission Unit (MTU) maximale Segmentgröße wird zwischen Quelle und Ziel vor dem Verschicken der ersten Daten ausgehandelt Round Trip Time ->RTT Zeit vom Versenden eines Packets bis zur Bestätigung - dient der Synchonisation