Das TCP/IP-Protokoll

Referent: Kiron Mirdha

Betreuer: Rene

Hilden 5.3 28. Juli 2012

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

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

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

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

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

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

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.

Das Internet Protocol (IP):Fragmentierung

• Wiedererkennung aller Fragmente über das Identifikationsfeld

• Ermittlung der Lage der Daten eines Fragments innerhalb der Gesamtnachricht im Frame Offset

Das Internet Protocol (IP):Eigenschaften• Verbindungsloses Protokoll:

• Unzuverlässiges Protokoll:– Keine Mechanismen zur Fehlererkennung

und zur Fehlerbehebung– Zustellung der Datenpakete nicht garantiert

Probleme:Besteht eine Verbindung?Wie ist die Reihenfolge der

Datenpakete?

Lösung:Protokoll auf TransportschichtTransmission Control Protocol

(TCP)

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

Der IP-Header

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

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

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

Das Transmission Control Protocol (TCP):

Der 3-Way-Handshake

• TCP ist ein verbindungsorientiertes Protokoll

Hos

t A

Hos

t B

Anfrage

Bestätigung

BestätigungDaten

Der 3-Way-Handshake:Verbindungsaufbau• TCP ist ein verbindungsorientiertes

ProtokollH

ost A

Hos

t B

FLAGS= SYN, SEQ=x

FLAGS=SYN,ACK

SEQ=y, ACK=x+1

FLAGS=ACKSEQ=x+1, ACK=y+1Daten

Der 3-Way-Handshake:Protokollszenarien

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

Der TCP-Header

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

Verwendung von Portnummern• Empfangene Daten an korrekte

Anwendung weiterleiten• 16 Bit groß: 65.535 verschiedene TCP-

Verbindungen pro Host möglich• Socket = IP-Adresse + Portnummer• Eindeutige Identifizierung der Verbindung

durch Socketnummern von Quelle und Ziel

Verwendung von Portnummern

0 - 1023well-known ports:Standarddienste, incl. UNIX-spezifische Dienste

1.024 - 49.151

registered ports:Dienste, die üblicherweise auf bestimmten Ports laufen

49.152 - 65.535

dynamic and/or private ports:zur Kommunikation zwischen den beiden an der Kommunikation beteiligten Ports;nicht von Standarddiensten belegt

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

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.

Vielen Dank fürs Zuhören!

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