Vorlesung NWT V2

Core: verbindet Distribution-Systeme, schnelles Backbone

Distribution: verbindet kleinere LANs, Aggregation und Richtlinien

Access: Netzwerkanbindung für Hosts und Endgeräte

Physikalisch: tatsächliches physikalisches Layout der Geräte

Logisch: dokumentiert, welche Wege durchs Netz bestehen, inkl.

- IP-Adressen

- Gerätenamen (Workstations, Router, Server)

1. Transport der Daten zwischen Endgeräten

2. Kabelverbindungen verlängern

3. Verbindungen konzentrieren

4. Datenformate konvertieren

5. Datenübertragung steuern

1. Netzwerke untereinander verbinden (Connectivity)

2. Datenfluss zwischen Netzwerken sichern

Wichtigste:

- LAN/WLAN (Local Area Network)

- WAN (Wide Area Network)

Andere:

- MAN (Metropolitan Area Network)

- SAN (Storage Area Network)

Intranet: nur das Unternehmen

Extranet: zusätzlich Lieferanten, Kunden, Partner

Internet: die ganze Welt

1. Standleitung (Dedicated Leased Line, LWL bis 400 Gbit/s)

2. Metro Ethernet (ethernetbasiertes MAN)

3. DSL (VDSL 100, Super-Vectoring 250, G.fast bis 1000 Mbit/s)

4. Satellit

1. Format/Struktur von Nachrichten

2. Austausch von Pfadinformationen zu anderen Netzen

3. Wie/wann Fehler- und Systemmeldungen ausgetauscht werden

4. Auf- und Abbau von Sitzungen

1. begrenztes geographisches Gebiet

2. gleichzeitiger Zugriff, große Bandbreite

3. lokale Administration

4. Zugriff rund um die Uhr auf lokale Dienste

5. verbindet benachbarte Geräte

Technologie heute: Ethernet

1. großes geographisches Gebiet

2. Echtzeitkommunikation

3. permanente Anbindung entfernter Ressourcen

4. E-Mail, Internet, Dateiübertragung, E-Commerce

5. zeitbeschränkter und unbeschränkter Zugriff

1. Nachricht in Pakete zerteilen, adressieren, zählen

2. keine festen Pfade, jedes Paket auf bestem Pfad

3. am Ziel per Sequenznummer (TCP) sortieren

Bei hoher Last: verzögert, i. d. R. nicht abgewiesen

1. keine Festverbindung, Pakete unabhängig

2. bei Pfadausfall wählt Routing dynamisch nächstbesten Pfad

3. verlorene Pakete erneut über alternativen Pfad (TCP)

4. Pakete versch. Quellen simultan

Informationsmenge pro Zeit über eine Netzverbindung.

1. begrenzt durch Physik und Technologie

2. verursacht Kosten

3. Anforderungen wachsen überproportional

4. abhängig von Netzwerk-Performance

Bester Download: T = S/BW

Typischer Download: T = S/P

S: Dateigröße in Bit

BW: max. theoret. Bandbreite der langsamsten Verbindung [bps]

P: aktueller Durchsatz [bps]

Gleiche Schichten bei Sender und Empfänger kommunizieren logisch miteinander.

Physisch: beim Sender nach unten, über das Medium, beim Empfänger nach oben

Open Systems Interconnection Reference Model (ISO 7498, 1984)

Herstellerunabhängige Gemeinsamkeiten festlegen, damit verschiedene Soft- und Hardware kompatibel ist

1. reduziert Komplexität

2. Schnittstellenstandardisierung

3. modulare Entwicklung (Änderung einer Schicht beeinflusst andere nicht)

4. interoperable Technologie

5. erleichtert Lehren und Lernen

6. vereinfacht modularen Aufbau

7 Application (Anwendung)

6 Presentation (Darstellung)

5 Session (Sitzung)

4 Transport

3 Network (Netzwerk)

2 Data Link (Sicherung)

1 Physical (Bitübertragung)

1. effiziente, sichere Kommunikation zwischen Anwendungen

2. Netzwerkdienste für Anwendungsprozesse (E-Mail, Dateiübertragung, Terminal-Emulation)

Protokolle: HTTP(S), Telnet, FTP/TFTP, SMTP, DNS, NFS, POP, NTP, SSH, SNMP

1. Daten lesbar für empfangendes System

2. Datenformat

3. Datenstrukturen

4. Aushandeln der Daten-Transfer-Syntax für die Anwendungsschicht

Interhost-Kommunikation:

Aufbau, Verwaltung und Beendigung von Verbindungen (Sessions) zwischen Anwendungen

Ende-zu-Ende-Verbindungen:

1. Transport zwischen Hosts

2. Zuverlässigkeit

3. Auf-/Abbau, Aufrechterhaltung virtueller Verbindungen (TCP)

4. Fehlererkennung und Flusskontrolle (nur TCP)

Bestimmung des besten Weges:

1. unzuverlässige (Best Effort) Übertragung

2. logische Adressierung

3. Netzwerk-Topologie

4. Fehlerbenachrichtigung (ICMP)

Verbindungssteuerung, Medienzugriff:

1. Verbindung zweier Hosts im selben Netz

2. physikalische Adressierung

3. Fehlererkennung, keine Korrektur/Wiederholung

4. Best-Effort-Auslieferung

1. Kabel

2. Verbindungen/Stecker

3. Spannungen

4. Datenrate

OSI 7-5 → Application

OSI 4 → Transport

OSI 3 → Internet

OSI 2-1 → Network Access

OSI 7-5 = Application Layers, OSI 4-1 = Data Flow Layers

Application: DNS, DHCP, SMTP, POP, IMAP, FTP, TFTP, HTTP

Transport: UDP, TCP

Internet: IP, NAT, ICMP, OSPF, EIGRP

Network Access: ARP, PPP, Ethernet, Interface-Treiber

Stack von oben:

1. HTTP

2. TCP

3. IP

4. Ethernet

Frame: Ethernet | IP | TCP | Data | Trailer

Protokolle definieren Prozesse an Endpunkten, Message-Typ und Message-Syntax

DNS: 53 TCP/UDP

HTTP: 80 TCP

SMTP: 25 TCP

POP: 110 TCP

Telnet: 23 TCP

DHCP: 67 Server, 68 Client (UDP)

FTP: 20 und 21 TCP

LDAP: 389 TCP/UDP

Telefonbuch des Internets: löst Domain-Namen in IP-Adressen auf.

1. hierarchisch, modif. Client/Server-Dienst

2. Hintergrunddienst

3. Name nicht in eigener DB → anderer DNS-Server

ipconfig /displaydns zeigt Einträge

Request-/Response-Protokoll zwischen Browser und Webserver, Port 80/TCP

GET: Client fordert Daten/Seiten an

POST, PUT: Daten auf Webserver hochladen

POP: Nachrichten vom Mail-Server empfangen

SMTP: Nachrichten versenden

MUA: Client, versendet und speichert in Client-Mailbox

MTA: E-Mail-Handling zwischen Servern

MDA: Zustellung ins Postfach auf Server

Dateiübertragung zwischen Client und Server, bidirektional (Up-/Download)

Port 21 TCP: Steuerung (Kommandos, Antworten)

Port 20 TCP: eigentlicher Datentransfer (aktiver Modus)

Server verleast IP-Konfiguration (Adresse, Maske, Gateway) aus Adresspool.

1. DISCOVER: Server suchen

2. OFFER: Antwort des Servers

3. REQUEST: Client fordert Daten an

4. ACK: Server bestätigt

Emuliert text-basiertes Terminal, Port 23/TCP

Verbindung heißt VTY-Sitzung (Virtual Terminal)

Zugriff auf die CLI des Servers

Telnet-Dämon (Server) ↔ Telnet-Client

Alternative: SSH, verschlüsselt

1. Kommunikation der Hardware

2. Verbindung der Computer mit dem Netz

3. Formatierung der Daten

4. Senden der Daten

5. Behandlung von Fehlern

1. DSL

2. Kabel

3. Mobilfunk (Cellular)

4. Satellit

Verbindung zum Firmennetz über VPN

1. Modems

2. DSL

3. Frame-Relay (günstiger als Standleitung, bis 45 Mbit/s)

4. T1/E1 (historisch), T3/E3

5. OTN (früher SONET, Europa SDH, wird ersetzt)

Datenaustausch zwischen Programmen, die auf Quell- und Ziel-Host zeitgleich aktiv sind