VL 03 Transportschicht

• Adressierung von Anwendungsprocessen

• Multiplexen/Demultiplexen

• Bereitstellung zuverlässiger und unzuverlässiger Dienste

  • Fehlererkennung/Fehlerbehebung für zuverlässige Transportdienste

• Segmente/Datagramme der Transportschicht werden

• Verbergen von Details des Datentransports vor höheren Schichten

  • Genutzte Technologien

• NIcht alles lässt sich verbergen

  • ! Ausbreitungsverzögerung kann nicht vor Anwendungen verborgen werden

  • !Schwerwiegende Fehler sind ebenfalls sichtbar

(User Datagram Protocol, Transmission Control Protocol) UDP, TCP

UDP bietet unzuverlässigen Dienst an

TCP bietet zuverlässigen Dienst an

Ein System bietet Dienste für viele verschiedene Systeme an

Definition:

• Ein Server ist ein System welches ständig betriebsbereit und erreichbar ist und vielen anderen Systemen, genannt Clients, Dienste bereitstellt

• Server haben oft eine statische IP Adresse

• Ein Client ist ein System, welches Dienste auf einem Server in Anspruch nimmt. Client ist evtl. nicht immer in Betrieb oder erreichbar

  • Clienten haben eine dynamische IP Adresse

  • Clienten kommunizieren direkt mit Servern und nicht mit anderen Clienten

Portnummern

• Eindeutige Identifikation der Nutzer (Anwendungsprozesse) in einem Endsystem

• Ermöglicht Multiplexing/Demultiplexing auf Endsystemen

• Adressen der Transportschicht

• Unstrukturierte, 16 Bit lange Nummer

  • Werte zwischen 0 und 65535

• Ports sind im lokal im Endsystem eindeutig

• Portnummern unter 1024 sind für häufige Anwendungen reserviert

  • 23 für Telnet

  • 25 für SMTP

  • 80 für HTTP

  • 442 für HTTPS

Well-known Ports (0-1023)

• Vergabe durch IANA

• Systemprozesse/previlegierte Prozesse

Registered ports/User ports (1024-49151)

• Registrierung durch IANA

• Nutzung durch Nutzerprozesse ohne besondere Rechte

Dynamic ports/Private ports (49152-65535)

• Keine Registrierung

• 25: SMTP

• 80: HTTP

• 443: HTTPS

• unzuverlässiger Dienst

• Überprüfung von Bitfehlern mit Prüfsumme

• Multiplexen/Demultiplexen von Datagrammen für Anwendungsprozesse

• Verbindungslos (Keine Zustandshaltung)

  • Keine Verbundgungsaufbauphase

  • Unklar, ob Empfänger Daten empfangen kann

  • Keine Verbindungsabbauphase

• Geringer Overhead von 8 Bytes für den Prüfkopf (Ports, Länge, Prüfsumme)

• Best Effort Dienst (unzuverlässiger Dienst)

  • Keine Aussage darüber, ob das Paket beim Empfänger ankommt

VoIP, DNS

• Vorteil: Schnelle Reaktion auf kurze Anfragen gebrauch

UDP, TCP, IPv4

1. Pakete (16bit) addieren

2. Übertrag addieren

3. Einerkomplement bilden

• UDP-Kopf (mit Prüfsummenfeld initial 0)

• UDP-Daten

• Pseudoheader

Erhält von Anwendungsprozess Bytestrom und übergibt TCP-Segmente an IP (Vermittlungsschicht - Schicht 3)

1. MSS: Maximum Segment Size

   1. Länge der Anwendungsdaten (Nutzdaten), nicht des TCP-Segments

2. Push (PSH Flag im TCP Kopf)

   1. Sender verlangt sofortiges Versenden der Daten (Vorrangsdaten) (Bsp. Telnet)

3. Zeitgeber (Timer)

   1. Nach Zeitintervall der Inaktivität werden vorhandene Daten gesendet

• Verbindungsorientiert

  • Zustandshaltung

  • Verbindungsaufbau (3-Wege Handshake) vor Datenaustausch

  • Verbindungsabbau (4-Wege Handshake) nach Datenaustausch

• Fehlerkontrolle

  • Sendewiederholung bei Paketfehlern (Go-Back-N)

    • Quittung (positive, kumulative Quittung : Seq des nächsten erwarteten Bytes)

    • Sequenznummern (pro Byte, nicht pro Segment)

    • Timer

  • Bitfehlerkontrolle

    • Prüfsumme

• Flusskontrolle

  • Verhindert Überlastung des Empfänger

• Staukontrolle

  • Verhindert Überlastung im Netz

Verhinderung von Paketverlust durch überlasteten Empfänger (Voller Empfangspuffer)

• LastByteRcvd

• LastByteRead

Es muss gelten

LastByteRcvd - LastByteRead <=RcvBuffer

RcvWindow = RcvBuffer-(LastByteRecvd - LastByteRead)

RcvWindow = RcvBuffer-(LastByteRecvd - LastByteRead)

• LastByteSent

• LastByteAcked

Es muss gelten:

LastByteSent-LastByteAcked <= RcvWindow

LastByteSent-LastByteAcked <= RcvWindow

• Programmierschnittstelle (API) für Client Server Anwednungen

• Anwendungsprozess sendet und empfängt Daten zum und vom Socket

• Sockets Sendepuffer (Bei TCP Vermeidung von Senden vieler kleiner TCP Segmente), Empfangspuffer

• Sockets verbrauchen Ressourcen

• basieren auf Server Client Architektur

Betriebssystem

Zwischen Anwendungsschicht und Transportschicht

Anwendungen erzeugen sockets

Adressierung auf Anwendungsschicht über Portnummern

UDP

socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.DGRAM)

TCP

socket = socket.socket(socket.AFINET, socket.SOCKSTREAM)

socket.connect((“192.14.14.23”, 1080))

datagram = socket.recv(10)

• 10 Bytes werden erwartet

socket.close()

Nein