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UNCW – Seminar
NetzwerktechnikHollabrunn, 14.–17. Dezember 2004
UNCW – Seminar
Die verwendeten Grafiken stammen aus dem CCNA Curriculum 2.1.x von CISCO –Systems.
WB 2004 3
Osi-Modell
WB 2004 4
Topologie Bus (Ethernet)
WB 2004 5
Koaxialkabel RG58
• 50 Ohm Wellenwiderstand
• BNC-Stecker, T-Stücke, I-Stücke
• Terminator 50 Ohm/1W
• 10 Mbit/s
• 185m
• automatisierte Steckermontage
WB 2004 6
Erweiterung durch Repeater
WB 2004 7
Topologie Stern (Ethernet)
WB 2004 8
UTP-Kabel
• 100 OHM Wellenwiderstand
• CAT3
• 10 Mbit/s, Telefon, ISDN
• Erdung !!
• durch Drill wenig Abstrahlung
• 10 MHz
• 100m
WB 2004 9
SUTP-Kabel
• 100 OHM Wellenwiderstand
• CAT5
• 10 / 100 Mbit/s
• Erdung !!
• durch Drill wenig Abstrahlung
•100 MHz
• 100m
• durch Schirm geringe Einstrahlung von außen
WB 2004 10
SSTP-Kabel
• 100 OHM Wellenwiderstand
• CAT6 bzw. CAT7
• Systemlösungen
• 10/100/1000 Mbit/s
• Erdung !!
• durch Drill wenig Abstrahlung
• 300 bzw. 600 MHz
• 100m
• durch Schirm geringe Einstrahlung von außen
WB 2004 11
RJ45 Stecker
WB 2004 12
Glasfaser
• Potentialtrennung
• 100 Mbit/s, 1 bzw. 10Gbit/s
• bis 3000m in LAN
• Monomode / Multimode Faser
• Steckermontage durch Spleissen
WB 2004 13
Topologie Ring (Token Ring)
WB 2004 14
Gemischtes System
WB 2004 15
Layer 1 Komponenten
Transceiver Verbindung verschiedener Verkabelungstypen
Repeater bereitet Signale auf
Hub (Multiport Repeater) schickt empfangene Daten bei allen Anschlüssen raus eine große Collision-Domain
Verkabelung
WB 2004 16
Strukturierte Verkabelung
Primär zwischen Gebäuden (Glasfaser) im Backbone - Bereich
Sekundär zwischen Hauptverteiler und Etagen (Glasfaser)
Tertiär auf den Etagen
WB 2004 17
Strukturierte Verkabelung
Racks
Patchpanels
pro Arbeitsplatz min. 3 Anschlüsse
1:1 Verkabelung
Patchkabel straight through cross over
WB 2004 18
Strukturierte Verkabelung
WB 2004 19
Strukturierte Verkabelung
WB 2004 20
Layer 2 Komponenten
Netzwerkkarte
Bridge
Switch
WB 2004 21
MAC Adressen
weltweit eindeutige Hexadezimaladresse 00:03:1C:23:FF:2A
48 Bit 24 Bit Herstellerkennung 24 Bit lfd. Nummer
Broadcastadresse (für Sendung an alle) FF:FF:FF:FF:FF:FF
flaches Adressierungsschema
WB 2004 22
Frames
WB 2004 23
NIC
• Bussystem
• Übertragungsrate
• Medium
WB 2004 24
Switch
wie Hub, jedoch Weiterleitung von Frames aufgrund der Ziel MAC-Adresse Verwaltung einer Tabelle (MAC-Adresse / PortNr.) Frame-Check kann gleichzeitig mehrere Punkt zu Punkt Verbindungen
herstellen
Verschiedene Switching-Modi Store & forward Cut through
WB 2004 25
Switches
managebar (konfigurierbar) TELNET, HTTP, ser. I/O (Console)
virtuelle LANs (VLAN)
Fernwartbar Telnet HTTP Server
WB 2004 26
Layer 3 Komponenten
Router Verbindung zwischen LAN-Segmenten begrenzt Broadcastdomains verwaltet Access-Lists Schnittstelle LAN/WAN
Routerswitch (Layer3 Switch)
WB 2004 27
Layer 3 Protokoll - IP
• Verwendung einer 32 Bit Adresse (logische Adresse, IP-Adresse), Eingabe als 4 Octets• weltweit eindeutig• Aufbau einer Hierarchie möglich• leider gibt’s bereits zu wenig davon
WB 2004 28
IP Adressen - Klassensystem
1. Byte einer Adresse vom Typ Class A: 0 - 127Class B: 128 - 191Class C: 192 - 223
WB 2004 29
IP Adressen
Netzwerkadresse 193.170.205.0
kennzeichnet DAS NETZ
Hostadressen 193.170.205.1 – 193.170.205.254
kennzeichnet einen Teilnehmer im Netz
Gatewayadresse 193.170.205.1
das TOR zum Netz bzw. aus dem Netz (der ROUTER)
Broadcastadresse 193.170.205.255
wird für einen Sendung an alle Teilnehmer im Netz verwendet
WB 2004 30
IP Adressen – Lokale Adressen
• diese Adressbereiche
• werden nicht geroutet
• dürfen ohne Rückfrage im LAN verwendet werden
• müssen für Internetzugang auf eine weltweit gültige Adresse umgesetzt werden (NAT)
WB 2004 31
IP Adressen - Subnetmask
Klassensystem ist zu unflexibel
Zugestandener Adressraum soll flexibel verwaltet werden (Sicherheit, Broadcasts)
Nicht benötigter Adressraum soll vermietet, verkauft werden
Lösung:Zusatzinfo zur IP Adresse, die Subnetzmaske
Ein 1-Bit in der Subnetzmaske kennzeichnet das entsprechende Bit in der IP-Adresse als Netzbit
Ein 0-Bit in der Subnetzmaske kennzeichnet das entsprechende Bit in der IP-Adresse als Hostbit
WB 2004 32
IP Adressen - Subnetmask
• SubnetmaskClass A 255.0.0.0
Class B 255.255.0.0Class C 255.255.255.0
Oder: Bildung von Teilnetzen einer Klasse durch Umwidmenvon Host in Netzwerkbits
WB 2004 33
IP Adressen - Subnetmask
WB 2004 34
IP Adressen - Subnetmask
WB 2004 35
IP Adressen - Netzermittlung
WB 2004 36
IP Einstellungen
Statische Adressvergabe durch Administrator
• IP – Adresse
• Subnetzmaske
• Gatewayadresse
• DNS – Adresse
• zusätzliche Einstellungen wie Proxy, …
WB 2004 37
IP Einstellungen
Dynamische Adressvergabe durch DHCP-Server
DHCP:Dynamic Host Configuration Protocol
WB 2004 38
Layer 3 - DNS
DNS Domain Name Service
der Mensch merkt sich keine IP-Adressen IP-Adressen können sich jederzeit ändern
DNS verwaltet statische und dynamische Tabellen mit IP-Adresse / zugehöriger Rechnername
DNS wandelt auf Anfrage Daten entsprechend um(IP Name, Name IP)
DNS ist ein hierarchisches System
WB 2004 39
ARP Address Resolution Protocol
WB 2004 40
ARP Address Resolution Protocol
WB 2004 41
ARP Address Resolution Protocol
ARP Request
WB 2004 42
IP - Protocols
WB 2004 43
IP Protocols
NetBEUI
WB 2004 44
WB 2004 45
Routed vs Routing Protocol
• routed protocol
• IP, IPX, DECNET, Appletalk (Layer 3)• Kommunikationsprotokoll zwischen Hosts
• routing protocol
• RIP, RIP2, IGRP, EIGRP, OSPF, BGP• Protokoll zum Austausch von Infos zur Wartung der Routing-Tabellen• Kommunikationsprotokoll zwischen Routern
Router verwalten Tabellen um Pakete weiterzuleiten
Zielnetz / next hop
WB 2004 46
IP Routing
WB 2004 47
Layer 4 UDP
Verbindungsloses Protokoll
UDP User Datagram Protocol
Keine Überprüfung ob Empfänger existiert bzw. empfangsbereit ist
Keine Rückmeldung des Empfängers ob und wie Daten ankommen, daher effizient in einem funktionierenden Netz
Einsatz bei Broadcasts im LAN (DNS, TFTP, eigene Applikationen, …)
Fehlerbehebung obliegt einer höheren Ebene
WB 2004 48
Layer 4 TCP
Verbindungsorientiertes Protokoll
TCP Transmission Control Protocol
Verbindungsaufbau
Kontrollierte Datenübertragung mit Rückmeldung des Empfängers über Erfolg / Misserfolg
Bei Misserfolg Wiederholung der Datenübertragung, daher auch für rauhe Umgebungen (WAN) geeignet
Verbindungsabbau
Einsatz bei zielgerichteter Kommunikation im LAN und WAN
WB 2004 49
Layer 4
WB 2004 50
Layer 4 – TCP Handshake
WB 2004 51
Layer 4 – TCP Handshake
WB 2004 52
Layer 4 – TCP Handshake
WB 2004 53
Layer 4 – TCP Handshake
WB 2004 54
Layer 4
WB 2004 55
Layer 4 - Ports
-255: bekannte Applikationen-256 – 1023: Anwendungen bekannter Softwarehersteller1024 – 65535: frei