VL 1

Songs, Bilder, Dokumente

PAN mit nur bluetooth: Piconet

Lokales Netzwerk, in der Verantwortung eines Betreibers (Firma, Privathaushalt,. . . )

Ab drei Geräten werden Switche (früher auch hubs) benötigt

WLAN: Wireless LAN

Netzwerk über größere Strecken bis hin zum globalen Internet

Es gibt keinerlei Garantien wann und wie schnell ein Paket zugestellt wird

dass Pakete in derselben Reihenfolge ankommen, in der sie abgeschickt wurden ob sie überhaupt zugestellt werden

Das Netz „bemüht“ sich nur, die Daten zu ihrem Ziel zu transportieren (und das geht oft schief!) Das nennt man Best-Effort-Dienst

Wird zuverlässige, reihenfolgeerhaltende Kommunikation benötigt, müssen sich die kommunizierenden Endgeräte darum selbst kümmern

Eine Gruppe von ca. 10 Internet Service Providern (ISPs) ist global aktiv

hat direkte Verbindungen zu jedem anderen muss keinen anderen ISP dafür bezahlen, dass ihr Datenverkehr weitergeleitet wird (solche Verbindungen nennt man Peering) Beispiele: AT&T, Sprint, NTT, Level 3, Deutsche Telekom

Werden Tier-1-ISPs genannt (ist kein offizieller Status!)

Tier-2-ISPs haben Verbindungen zu einem oder mehreren Tier-1-ISPs nutzen dessen Netz, um Teile des Internet zu erreichen

müssen für diesen Transit-Datenverkehr bezahlen, sie sind also Kunden des Tier-1-ISP sind außerdem mit einigen anderen Tier-2-ISPs direkt verbunden (Peering)

Tier-3-ISPs kaufen Transit von Tier-2- und/oder Tier-1-ISPs

Ein Protokoll ist eine „Sprache“, die zwischen Rechnern gesprochen wird Legt beispielsweise fest

welche Nachrichten(arten) existieren welche Informationen diese in welcher Form und an welcher Stelle enthalten wie sie dargestellt werden wann welche Nachrichten verschickt werden dürfen/müssen usw.

Tatsächlich bedeutet das Verstehen von Computernetzwerken im Wesentlichen das Verstehen von Protokollen

Die in einem konkreten Fall „aufeinandergeschichteten“ Protokolle nennt man den Protokollstapel

In praktischen Netzwerkarchitekturen bauen in aller Regel mehrere Protokolle aufeinander auf: Schichtenstruktur für Hard- und Software

Ein Protokoll auf einer Schicht n realisiert eine bestimmte Funktionalität (seinen Dienst), die dann von einem anderen Protokoll auf Schicht n + 1 benutzt werden kann

Schicht n kommuniziert mit Schicht n des Kommunikationspartners und „spricht“ dabei ein Schicht-n-Protokoll

Das Protokoll auf Schicht n nutzt dabei den Dienstes von Schicht n − 1 und realisiert auf Schicht n einen anderen, „höherwertigeren“ Dienst

Diesen Dienst bietet sie wiederum der darüberliegenden Schicht n + 1 an

Übertragung von Paketen von einem Rechner zu einem direkt verbundenen anderen Rechner (über einen einzelnen Link)

Im wahren Leben möchten wir die Pakete nicht nur über einzelne Links übertragen Stattdessen laufen sie typischerweise über längere Pfade mit mehreren Zwischenstationen

(Router)

Diese Ende-zu-Ende-Übertragung wird von der Netzwerkschicht implementiert

Alle Rechner im Internet verwenden auf der Netzwerkschicht das Protokoll IP (Internet Protocol)

Datenpakete, die in einem Host erzeugt werden, werden für die Übertragung um einen IP-Header ergänzt

Enthält u.a. die Information, von welchem Host die Daten stammen und wohin sie übertragen werden sollen

Dafür hat jeder Rechner im Internet eine weltweit eindeutige Adresse, die IP-Adresse Ein Paket mit einem IP-Header nennt man IP-Paket oder auch Datagramm

Der IP-Header wird also einmal am Quell-Host an das Paket angefügt und erst am Ziel-Host wieder entfernt

Der Dienst, den die Netzwerkschicht anbietet, ist also die Ende-zu-Ende-Übertragung von Paketen durch das Internet

Wir haben noch keine Möglichkeit, Daten gezielt an eine Anwendung zuzustellen

Diese Lücke zu schließen ist die zentrale Aufgabe der Transportschicht

Die Transportschicht nutzt den Dienst der Netzwerkschicht für den Transport von Daten zwischen den Anwendungsprogrammen

Deshalb muss sie es ermöglichen, einzelne Anwendungen zu adressieren

Dafür werden sogenannte Portnummern verwendet – jeder Anwendung wird nach Bedarf (mindestens) eine Portnummer zugewiesen

Die Absender- und Empfängerportnummer wird (mit anderen Steuerdaten) im Transportschicht-Header vermerkt

Das Internet unterstützt beliebige Transportprotokolle Die mit Abstand am häufigsten eingesetzten sind TCP und UDP

Das User Datagram Protocol (UDP) bietet einen unzuverlässigen Datagramm-Dienst von Anwendung zu Anwendung

Keine Zuverlässigkeit, keine Reihenfolgeerhaltung, keine . . . – aber einfach und schnell

Das Transmission Control Protocol (TCP) ermöglicht die zuverlässige, reihenfolgeerhaltende Übertragung von Byteströmen von Anwendung zu Anwendung

„Bytestrom“ heißt, die Anwendung muss sich nicht darum kümmern, größere Datenmengen in einzelne Pakete zu zerlegen – das erledigt TCP

Realisiert außerdem Funktionen zur Vermeidung von Überlast im Internet Sehr komplexes Protokoll, zu dem später noch einiges mehr folgt

Anwendungsprogramme nutzen zur Kommunikation – über eine Programmierschnittstelle wie z. B. die Socket-API – direkt die Dienste der Transportschicht

Ein Anwendungsentwickler muss sich deshalb für ein Transportschichtprotokoll entscheiden

. . . und auf Basis von dessen Dienstmodell sein eigenes Anwendungsprotokoll implementieren

Beispiele für Anwendungsprotokolle: das HyperText Transfer Protocol (HTTP) des WWW

das Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) zur Übertragung von E-Mails das BitTorrent-Protokoll für den kooperativen Datei-Download das Session Initiation Protocol (SIP) für Internet-Telefonie und viele mehr. . .

Als Referenzmodelle bezeichnet man „Muster-Schichtenarchitekturen“ Legen fest, welche Protokollschichten existieren, welche Dienste sie anbieten, und teils auch,

wie sie das realisieren

OSI-Modell der ISO ISO – International Standards Organization OSI – Open Systems Interconnection kaum implementiert, taucht aber immer wieder als das Referenzmodell auf „Ordnung, die keiner will“

TCP/IP-Protokollstapel als Modell relativ unbrauchbar, aber in der Praxis heute allgegenwärtig „Chaos, das funktioniert“

“Standards des Internet”

RFCs (Requests for Comments) sind die Dokumente – unter anderem Standards – der IETF Weg eines RFC

1. „VorgeschlagenerStandard“(ProposedStandard): – vollständigeBeschreibungderGrundideeinFormeinesRFC – Internet-GemeinschafthateinausreichendesInteresse

2. „EntwurfeinesStandards“(DraftStandard): – funktionsfähigeImplementierung – ausgiebigeTestsvonunabhängigenGruppenübermindestensvierMonate

3. RFCwirdzumStandarderklärt