Betriebssysteme und Rechnernetze für Ingenieure  Übungsskript  Sommersemester 2006 Prof. Dr.-Ing. Hartmut König http://www-rnks.informatik.tu-cottbus.de/ Lehre BTU Cottbus, LS Rechnernetze und Kommunikationssysteme, Lehrstuhlinhaber: Prof. Dr.-Ing. H. König 03013 Cottbus, Postfach 10 13 44,Telefon: 0355/69-2236 Fax: 0355/69-2127

Wiederholung zu Diensten (1) Dienst: Funktion oder Fähigkeit eines Rechnernetzes zur Unterstützung der Kommunikation und Kooperation zwischen den Nutzern Beispiele: eMail, Telnet, SSH, WWW, Tauschbörsen, .... Dienstarten: Asymmetrische Dienste Symmetrische Dienste Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung

Wiederholung zu Diensten (2) Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung

Wiederholung zu Diensten (3) Asymmetrische Dienste: Dienste, die auf Anfrage eines Dienstnutzers (Client) vom Diensterbringer (Server) erbracht werden Mehrzahl der Dienste sind asymmetrische Dienste Sind immer an die Ausführung symmetrischer Dienste gebunden Symmetrische Dienste: Dienste, welche die angebotene Dienstleistung an zwei oder mehreren Zugangspunkten gleichzeitig bereitstellen  Kommunikationsdienstleistung Meist kommunikative Dienste, wie Email oder Videokonferenzen Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung

Modell eines Kommunikationsdienstes (1) (auch Dienst-schnittstelle) 2 Nutzer und 2 Schnittstellen aber 1 Diensterbringer! Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung

Wiederholung zu Dienstprimitiven (1) Nutzung eines Dienstes wird durch Dienstprimitive beschrieben Dienstprimitiv: Abstrakte Darstellung der Wechselwirkung zwischen Dienstnutzer und Diensterbringer Dienstprimitive haben einen festen syntaktischen Aufbau, die Reihenfolge der Nutzung ist nicht zufällig Beispiel: Telefongespräch Übungsaufgabe Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung

Wiederholung zu Dienstprimitiven (2) Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung

Abgrenzung zwischen Dienst und Protokoll Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung

Wiederholung zu Protokollen Kommunikationsprotokoll entspricht z.B. diplomatischem Protokoll, Verhaltenskonvention oder einem Ritual Ein fester Kommunikationsablauf zwischen zwei Instanzen, der sich stets wiederholt und gleich abläuft Definition: Ein Kommunikationsprotokoll ist eine Verhaltens- konvention, die die zeitliche Abfolge der Interaktionen zwischen den Diensterbringenden Instanzen vorschreibt und die Formate (Syntax und Semantik) der auszu- tauschenden Nachrichten definiert. Unterteilt in symmetrische und asymmetrische Protokolle Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung

Das Prinzip der Transparenz (1) Das Prinzip der Transparenz besagt, dass der Inhalt der übergebenen Dateneinheiten dem Diensterbringer nicht zugänglich ist. Die Dateneinheit muss unverändert am Partnerdienstzugangspunkt übergeben werden Realisierung der Transparenz: Die übergebene Dateneinheit (SDU – Service Data Unit) wird durch Steuerinformationen (PCI – Protocol Control Information) ergänzt, die voran- oder nachgestellt werden können Es entsteht eine PDU – Protocol Data Uni PDU = (PCI‘s) + SDU + PCI‘s Die meisten Protokolle nutzen nur eine vorangestellt PCI  PDU Header Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung

Das Prinzip der Transparenz (2) Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung

Das Schichtenprinzip (1) Die Vielfalt der Aufgaben in einem Rechnernetz zwingt zu einer logischen Strukturierung. Dafür hat sich die horizontale Strukturierung durchgesetzt. Verwendung von Schichten (auch Layer genannt) Eine Schicht umfasst alle Instanzen, die der gleichen funktionalen Zielstellung dienen Grundlage von Schichtenmodellen wie dem OSI-Modell oder dem TCP/IP-Modell Jede Schicht stellt einen oder mehrere Dienste bereit Für die Protokollausführung nutzen die Instanzen (i.d.R.) die Dienste der nächst tieferen Schicht Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung

Das Schichtenprinzip (2) - Beispiel Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung

Bildung der PDU‘s in einer Schichtenarchitektur Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung

Wiederholung Kommunikationsarchitekturen In Rechnernetzen und Kommunikationssystemen werden auf-einander abgestimmte Schichtenarchitekturen verwendet, in die die jeweiligen Kommunikationsprotokolle eingebettet werden Eine solche abgestimmte Schichtenarchitektur bildet die Kommunikationsarchitektur eines Netzes Kommunikationsarchitektur definiert damit die Funktionalität der Schichten und legt die Interaktionsprinzipien zwischen ihnen fest Werden in der Regel durch Standardisierungsgremien festgelegt Geschlossene Architekturen (z.B. Novell Netware) Offene Architekturen (z.B. OSI- oder Internet- Kommunikations-architektur) (vgl. Folien zur Motivation von Rechnernetzen) Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung

Adressierung im Internet mittels IP-Adressen Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung

Spezielle IP-Adressen 1) entnommen aus: Andrew S. Tanenbaum: Computernetzwerke Pearson Studium 4., überarbeitete Auflage Prentice Hall Verlag, ISBN 3-8273-7046-9 Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung

Adressknappheit IP Version 4 bietet nur einen eingeschränkten Adressraum von 32Bit oder 232 Adressen = 4.294.967.296 verschiedene Adressen Dieser Adressraum wird nicht ewig ausreichen, um allen Systemen Zugang zum Internet zu ermöglichen Da Internet-Adressen in verschiedene Klassen eingeteilt sind, gibt es noch weniger verfügbare Adressen Bestimmte Klassen sind bereits so gut wie ausgeschöpft Lösungen: IP Version 6 (mit 2128 oder ~340 Sextillionen Adressen) CIDR (Classless Inter Domain Routing) NAT (Network Adress Translation) Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung

NAT – Network Adress Translation (1) 1) entnommen aus: Andrew S. Tanenbaum: Computernetzwerke Pearson Studium 4., überarbeitete Auflage Prentice Hall Verlag, ISBN 3-8273-7046-9 Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung

NAT – Network Adress Translation (2) 1) Entnommen aus der Bachelor-Arbeit Michael Kirsche (BTU-Cottbus) „Firewall- und NAT-Traversal für das Videokonferenzsystem BRAVIS“, Oktober 2005 Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung