Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp Kommunikationssysteme Teil 2.2 – Aufbau und Entwurf von Protokollen Stephan Rupp.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp Kommunikationssysteme Teil 2.2 – Aufbau und Entwurf von Protokollen Stephan Rupp."—  Präsentation transkript:

1 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp Kommunikationssysteme Teil 2.2 – Aufbau und Entwurf von Protokollen Stephan Rupp Informatik Masterstudium

2 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 2 Inhalt Aufbau und Entwurf von Protokollen Protokolle Entwicklung und Test Protokollanalysator

3 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 3 Protokollschichten Prinzip: Schichtung von Diensten Schicht N + 1 nutzt … … Dienst der Schicht N

4 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 4 Referenzmodell der ISO-OSI Endsysteme und Übertragungssysteme

5 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 5 ISO-OSI Referenzmodell Funktionen der Protokollschichten

6 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 6 OSI – Modell für Systeme Anwendungen Netzwerk

7 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 7 Ebenen om OSI Referenzmodell Management Plane: Systemadministration (OSS/NMS) Control Plane: Steuerung User Plane: Daten OSS: Operation Support System, BetriebsführungssystemNMS: Network Management System, Leitsystem

8 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 8 Anfragen auf Dienstebene Dienstanbieter (Service Provider) leitet Anfragen weiter

9 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 9 Innerhalb der Anwendungsknoten SDU: Service Date Unit PDU: Protocol Data Unit

10 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 10 Hierarchie der Nachrichten Protocol Data Units als komplette Nachricht der Schicht (N) PDU = (N) SDU + (N) PCI (N) SDU = (N+1) PDU SDU: Service Date Unit PDU: Protocol Data Unit PCI: Protocol Control Information

11 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 11 Kommunikationsprozess Nachrichten und Zustandsänderungen Paketkopf Paketinhalt Quelle: Gerd Siegmund Prozess: Zustandsautomat (Finite State Machine) PDU

12 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 12 Beispiel: Client - Server Kommunikation Client und Server als Zustandsautomaten Zustände (States): 0: Disconnected (DISC) 1: Waiting (WAIT) 2: Connected (CONN) Zustandsübergänge (Transitions): +/-1: send/receive Connect Request (Creq) +/-2: send/receive Connect Acknowledge (Cack) +/-3: send/receive Disconnect Request (Dreq)

13 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 13 Zustandsdiagramm Nachrichten lösen Zustandsänderungen aus Gleiches Konzept wie bei UML Zustandsdiagrammen (State Diagram)

14 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 14 Beispiel: Client-Server in SDL Notation SDL: Service Description Language (vergleichbar mit Aktivitätsdiagramm bei UML) Zustand Nachricht empfangen Nachricht senden Nachricht empfangen (warten auf Benutzer) Zustand

15 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 15 Beispiel: Sequenzdiagramm Message Sequence Diagram entspricht Sequenzdiagramm bei UML (Nachricht senden = Methode aufrufen)

16 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 16 Formale Validierung Formale Validierung ist in sehr einfachen Fällen durch Berücksichtigung globaler Zustände möglich.

17 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 17 Beispiel: Client-Server Kommunikation Kriterien zur Validierung: gegenseitige Blockierung (Deadlock): Pfade ohne Ausgang unspezifizierte Signale (ohne Empfang) Nicht auführbare Zustände (Zustand ist nicht erreichbar) Mehrdeutige Zustände (Zustand wird durch unterschiedliche Ereignisse erreicht)

18 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 18 Inhalt Aufbau und Entwurf von Protokollen Protokolle Entwicklung und Test Protokollanalysator

19 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 19 Planen und Bauen Top-Down Prozess Bottom-Up Prozess Modell Code Planung und Design: Transformationen eines Modells Bauen: Transformationen eines Codes (OpenSource: Code als Modell)

20 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 20 Implementierung und Tests System- anforderungen Funktionale Anforderungen Design Anforderungen Implementierung der Module Implementierung der Units white boxblack box Software- Entwickler Unit- Tests Modul- tests Integrations- tests Funktionale Tests System- tests Implementierung und Test V-Modell Spezifikation und Test

21 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 21 Hardware Architektur Controller (Host) Schnittstelle (Communication Controller)

22 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 22 Software Architektur Controller (Host) Schnittstelle (Communication Controller)

23 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 23 Modell einer Protokollschicht Schicht N als Dienstleister (Service Provider) für Schicht N+1

24 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 24 Protokolltests Ereignisse und Statustabellen (Event State Tables)

25 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 25 Protokolltests Referenz und Prüfling einer Protokollschicht Referenz Prüfling

26 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 26 Konformitätstests Mit externem Protokolltester FSM: Finite State Machine, ZustandsautomatASP: Abstract Service Primitives

27 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 27 Realer Testaufbau Protokollschicht Testfälle (Test Cases) Emulation der unteren Protokoll- schichten Prüfling (System under Test) Testsystem (Protokolltester) PDU ASP PDU: Packet Data UnitASP: Abstract Service Primitives Simulator Trace Full Trace

28 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 28 Anwendungstests Editor Anwendung Skript Testumgebung Entwicklungs- system & Emulator Zielsystem Test Case Input record inputs play back Error situations Events Test report Screen shots laden programmieren und testen

29 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 29 Inhalt Aufbau und Entwurf von Protokollen Protokolle Entwicklung und Test Protokollanalysator

30 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 30 Protokollschichten

31 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 31 Signalisierung und Verbindung VoIP mit Session Initiation Protokoll (SIP)

32 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 32 Protokollanalysator einsetzen Übungen mit Wireshark Wireshark installieren und eigenen Verkehr mitschneiden Siehe auch: SIP Labor

33 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 33 Protokollanalysator einsetzen Aufbau einer SIP-Nachricht – Anfrage (Request) SP: Leerzeichen (Space)

34 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 34 Protokollanalysator einsetzen Aufbau einer SIP-Nachricht – Antwort (Response)

35 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 35 Protokollanalysator einsetzen Ablauf einer SIP-Transaktion Verbindungsaufbau Verbindungsabbau Verbindung

36 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 36 Protokollanalysator einsetzen Aufzeichnung mit Wireshark (Beispiel)

37 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 37 Protokolle manipulieren Beispiel: ARP Poisoning Sicherheitslücke: zustandsloses Protokoll Beschreibung des Szenarios siehe: Protokollwerkzeug Cain & Abel, siehe:

38 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 38 Protokolle absichern Fehlerfälle und Sicherheitsmaßnahmen Maßnahme Fehler Sequenz Nummer WatchdogConnection IDCRC (Prüfsumme) Berechnung Unbeabsichtigte Wiederholungx x Verlustxx x Eingefügte Nachrichtx x Inkorrekte Sequenzx x Verfälschung x Unakzeptable Verzögerung x Maskerade x x Memory Fehler in Switchesx x Inkorrekte Weiterleitung zwischen Segmenten x

39 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 39 Funktionale Sicherheit (engl. Safety) Ziel: Gefahren für Menschen und Umwelt durch Maschinen und Anlagen vermeiden. Risiko = Schadenshäufigkeit * Schadensausmaß Prinzip: Senkung des Risikos auf ein akzeptables Maß durch Sicherheitsmaßnahmen. Maschinen und Anlagen sind derart auszulegen, dass Fehler und Defekte keine Gefährdung nach sich ziehen. Risiko ohne Schutzmaßnahme < akzeptables Risiko Risiko mit Schutzmaßnahme

40 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp 40 Kommunikationssysteme ENDE Teil 2.2 Aufbau und Entwurf von Protokollen


Herunterladen ppt "Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.2, S. Rupp Kommunikationssysteme Teil 2.2 – Aufbau und Entwurf von Protokollen Stephan Rupp."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen