Referent: Kiron Mirdha Betreuer: Rene Hilden Juli 2012

Präsentation zum Thema: "Referent: Kiron Mirdha Betreuer: Rene Hilden Juli 2012"—  Präsentation transkript:

1 Referent: Kiron Mirdha Betreuer: Rene Hilden 5.3 28. Juli 2012
Das TCP/IP-Protokoll Referent: Kiron Mirdha Betreuer: Rene Hilden Juli 2012

2 Themen Geschichtlicher Hintergrund
Das Internet-Protokoll: Funktionen, Fragmentierung, Eigenschaften Protokollnummern im IP-Header Das Transmission Control Protocol (TCP) Der 3-Way-Handshake: Verbindungsaufbau, Protokollszenarien Der TCP-Header Verwendung von Portnummern Zusammenfassung

3 Themen Geschichtlicher Hintergrund
Das Internet-Protokoll: Funktionen, Fragmentierung, Eigenschaften Protokollnummern im IP-Header Das Transmission Control Protocol (TCP) Der 3-Way-Handshake: Verbindungsaufbau, Protokollszenarien Der TCP-Header Verwendung von Portnummern Zusammenfassung

4 Geschichtlicher Hintergrund
Auftrag des DoD: Entwicklung einer sicheren Netzwerktechnologie gegen Ausfälle im Falle eines Atomkrieges Paketvermitteltes Netz: ARPANET der UCLA, UCSB, SRI und der University of Utah Problem: bestehende Protokolle für rasant wachsendes Netz ungeeignet

5 Geschichtlicher Hintergrund
1974: Entwicklung des TCP/IP-Protokolls Ziel: Verknüpfung mehrerer verschiedenartiger Netze zur Datenübertragung Integration von TCP/IP in Berkeley UNIX 1983: Abtrennung des MILNET ARPANET als Netzverbund  INTERNET

6 Themen Geschichtlicher Hintergrund
Das Internet-Protokoll: Funktionen, Fragmentierung, Eigenschaften Protokollnummern im IP-Header Das Transmission Control Protocol (TCP) Der 3-Way-Handshake: Verbindungsaufbau, Protokollszenarien Der TCP-Header Verwendung von Portnummern Zusammenfassung

7 Das Internet Protocol (IP): Funktionen
Definition von Datengrammen (Basiseinheiten für Datenübermittlung) Definition des Adressierungsschemas Datenübermittlung von der Transport- zur Netzwerkschicht Routing von Datengrammen im Netz Fragmentierung und Zusammensetzen von Datengrammen

8 Das Internet Protocol (IP): Fragmentierung
Jedes Netzwerk besitzt eine maximale Paketgröße (MTU) Zu versendendes Datenpaket muss in kleinere Pakete aufgeteilt werden. Jedes Fragment erhält einen eigenen IP-Header.

9 Das Internet Protocol (IP): Fragmentierung
Wiedererkennung aller Fragmente über das Identifikationsfeld Ermittlung der Lage der Daten eines Fragments innerhalb der Gesamtnachricht im Frame Offset

10 Das Internet Protocol (IP): Eigenschaften
Verbindungsloses Protokoll: Unzuverlässiges Protokoll: Keine Mechanismen zur Fehlererkennung und zur Fehlerbehebung Zustellung der Datenpakete nicht garantiert

11 Besteht eine Verbindung? Wie ist die Reihenfolge der Datenpakete?
Probleme: Besteht eine Verbindung? Wie ist die Reihenfolge der Datenpakete? Lösung: Protokoll auf Transportschicht Transmission Control Protocol (TCP)

12 Themen Geschichtlicher Hintergrund
Das Internet-Protokoll: Funktionen, Fragmentierung, Eigenschaften Protokollnummern im IP-Header Das Transmission Control Protocol (TCP) Der 3-Way-Handshake: Verbindungsaufbau, Protokollszenarien Der TCP-Header Verwendung von Portnummern Zusammenfassung

13 Der IP-Header

14 Themen Geschichtlicher Hintergrund
Das Internet-Protokoll: Funktionen, Fragmentierung, Eigenschaften Protokollnummern im IP-Header Das Transmission Control Protocol (TCP) Der 3-Way-Handshake: Verbindungsaufbau, Protokollszenarien Der TCP-Header Verwendung von Portnummern Zusammenfassung

15 Das Transmission Control Protocol (TCP):
Ziel: Sicherer Transport von Daten durch das Netzwerk Zuverlässiges Protokoll durch PAR: Datenübertragung wird bis zur Bestätigung des Empfängers wiederholt Austausch von Segmenten Segment = TCP-Header + Daten als IP-Datengramm

16 Themen Geschichtlicher Hintergrund
Das Internet-Protokoll: Funktionen, Fragmentierung, Eigenschaften Protokollnummern im IP-Header Das Transmission Control Protocol (TCP) Der 3-Way-Handshake: Verbindungsaufbau, Protokollszenarien Der TCP-Header Verwendung von Portnummern Zusammenfassung

17 Das Transmission Control Protocol (TCP): Der 3-Way-Handshake
TCP ist ein verbindungsorientiertes Protokoll Host A Host B Anfrage Bestätigung Beispiel: Die Nachricht wird in 5 Pakete aufgeteilt und auf der besten Route auf die Reise geschickt. Das verbindungslose IP-Protokoll sorgt zusammen mit den Routern für den Weg. Wenn eine Strecke überlastet ist, werden die Pakete 3, 4 und 5 auf einer anderen Strecke weiter transportiert. Dieser Transport erfolgt zufälligerweise schneller als jener der Pakete 1 und 2. Die Pakete wandern ihrem Bestimmungsnetz entgegen. Das erste Paket ist bereits angekommen. Paket 3 kommt vor Paket 2 am Ziel an. Die Pakete 1, 2 und 3 sind - in falscher Reihenfolge - am Zielrechner angekommen. Auf der Strecke, auf der Pakete 4 und 5 transportiert werden, tritt eine Störung auf. Paket 4 ist bei der Störung verloren gegangen. Paket 5 wird auf einer anderen Route zum Zielnetz geschickt. Alle überlebenden Pakete sind am Zielrechner angekommen. Das TCP-Protokoll setzt die Pakete wieder in der richtigen Reihenfolge zusammen und fordert das fehlende Paket 4 nochmals beim Sender an. Bestätigung Daten

18 Der 3-Way-Handshake: Verbindungsaufbau
TCP ist ein verbindungsorientiertes Protokoll Host A Host B FLAGS= SYN, SEQ=x FLAGS=SYN,ACK SEQ=y, ACK=x+1 FLAGS=ACK SEQ=x+1, ACK=y+1 Daten

19 Der 3-Way-Handshake: Protokollszenarien

20 Themen Geschichtlicher Hintergrund
Das Internet-Protokoll: Funktionen, Fragmentierung, Eigenschaften Protokollnummern im IP-Header Das Transmission Control Protocol (TCP) Der 3-Way-Handshake: Verbindungsaufbau, Protokollszenarien Der TCP-Header Verwendung von Portnummern Zusammenfassung

21 Der TCP-Header

22 Themen Geschichtlicher Hintergrund
Das Internet-Protokoll: Funktionen, Fragmentierung, Eigenschaften Protokollnummern im IP-Header Das Transmission Control Protocol (TCP) Der 3-Way-Handshake: Verbindungsaufbau, Protokollszenarien Der TCP-Header Verwendung von Portnummern Zusammenfassung

23 Verwendung von Portnummern
Empfangene Daten an korrekte Anwendung weiterleiten 16 Bit groß: verschiedene TCP-Verbindungen pro Host möglich Socket = IP-Adresse + Portnummer Eindeutige Identifizierung der Verbindung durch Socketnummern von Quelle und Ziel

24 Verwendung von Portnummern
well-known ports: Standarddienste, incl. UNIX-spezifische Dienste registered ports: Dienste, die üblicherweise auf bestimmten Ports laufen dynamic and/or private ports: zur Kommunikation zwischen den beiden an der Kommunikation beteiligten Ports; nicht von Standarddiensten belegt

25 Themen Geschichtlicher Hintergrund
Das Internet-Protokoll: Funktionen, Fragmentierung, Eigenschaften Protokollnummern im IP-Header Das Transmission Control Protocol (TCP) Der 3-Way-Handshake: Verbindungsaufbau, Protokollszenarien Der TCP-Header Verwendung von Portnummern Zusammenfassung

26 Zusammenfassung IP ermöglicht das Senden von Datenpaketen zu einer bestimmten Adresse. TCP sorgt für den Verbindungsaufbau zwischen Quellhost und Zielhost. TCP kontrolliert die richtige Zustellung der Datengramme. TCP sorgt für die korrekte Reihenfolge der Datenpakete.

27 Vielen Dank fürs Zuhören! Noch Fragen?