2. link layer

2. Link Layer2. Link Layer

Lernziele:

– Verstehen wie IP prinzipiell über eine Link Layer Verbindung übertragen wird

Mauve - Internet Protokolle - WS02/03 - Kapitel 2: Link Layer 2

Einwahl-StelleEndsystem

Endsystem

PPP

Router

Endsystem Endsystem

Ethernet

Router

Router

FDDI

Router

Router

Router

Router

ATM

ATM

ATM

Einwahl-StelleEndsystem

Endsystem

PPP

Router

Endsystem Endsystem

Ethernet


RFCsRFCs

J. Postel and J. Reynolds. A Standard for the Transmission of IP J. Postel and J. Reynolds. A Standard for the Transmission of IP Datagrams over IEEE 802 Networks. RFC 1042, 1988.Datagrams over IEEE 802 Networks. RFC 1042, 1988.

C. Horning. A Standard for the Transmission of IP Datagrams over C. Horning. A Standard for the Transmission of IP Datagrams over Ethernet Networks, RFC 894, 1984.Ethernet Networks, RFC 894, 1984.

W. Simpson. The Point-to-Point Protocol (PPP). RFC 1548, 1993.W. Simpson. The Point-to-Point Protocol (PPP). RFC 1548, 1993. G. McGregor. The PPP Internet Protocol Control Protocol (IPCP). G. McGregor. The PPP Internet Protocol Control Protocol (IPCP).

RFC 1332. 1992.RFC 1332. 1992. D. Plummer. An Ethernet Address Resolution Protocol -- or -- D. Plummer. An Ethernet Address Resolution Protocol -- or --

Converting Network Protocol Addresses. RFC 826. 1982.Converting Network Protocol Addresses. RFC 826. 1982.


Ethernet/IEEE 802.2/802.3Ethernet/IEEE 802.2/802.3

dest. addr. src. addr.

6 byte 6 byte

datatype CRC

2 byte 46-1500 byte 4 byte

IP datagram0800

ARP req/rep0806

RARP req/rep8035


Address Resolution Protocol (ARP) IAddress Resolution Protocol (ARP) I

Bei Kommunikation im LAN:Bei Kommunikation im LAN:– man hat eine IP Adresseman hat eine IP Adresse– bei der Übergabe an den Schicht 2 Dienst bei der Übergabe an den Schicht 2 Dienst

benötigt man eine Schicht 2 Adressebenötigt man eine Schicht 2 Adresse

Problem: wie kommt eine Station von einer Problem: wie kommt eine Station von einer IP Adresse zur dazugehörigen Schicht 2 IP Adresse zur dazugehörigen Schicht 2 Adresse?Adresse?


ARP IIARP II

Abbildung von IP-Adressen auf LAN Abbildung von IP-Adressen auf LAN Adressen mittels ARP:Adressen mittels ARP:

LAN

Station 1

Station 2 Station 3

Station 4

Sender

Empfänger

ARP Response

ARP Request


ARP IIIARP III

dest. addr. src. addr.

6 byte 6 byte

data806 CRC

2 byte 46-1500 byte 4 byte

hardtype

prottype

hardsize

protsize

op senderhard addr

senderprot addr

receiverhard addr

receiverprot addr

2 211 hard size2 hard sizeprot size prot size bytes

Ethernet Frame:

1 = Request, 2 = reply0x800 = IP

1 = Ethernet


ARP IVARP IV

ARP Cache auf jeder System im LAN:ARP Cache auf jeder System im LAN:– Einträge (prot type, prot addr, hard addr)Einträge (prot type, prot addr, hard addr)– Neue Einträge auch beim Empfänger eines Neue Einträge auch beim Empfänger eines

ARP requestsARP requests– Timeout für Cache-Einträge: üblich sind 20 Timeout für Cache-Einträge: üblich sind 20

MinutenMinuten


ARP BeispielARP Beispiel

IPARPARP Cache

Ethernet

ARPARP CacheARPARP Cache


ARP - Live DemoARP - Live Demo

arp arp Zugriff auf ARP CacheZugriff auf ARP Cache$ arp -aarp -a zum Ansehen des arp Caches zum Ansehen des arp Caches$ arp <IP Adresse/host name>arp <IP Adresse/host name> um eine um eine

Adresse in ARP Cache aufzulösenAdresse in ARP Cache aufzulösen$ arp -d <IP Adresse/host name>arp -d <IP Adresse/host name> löscht löscht

EintragEintrag tcpdumptcpdump Überwachen von Paketübertragungen Überwachen von Paketübertragungen

im LANim LAN# tcpdump host <hostname> and arptcpdump host <hostname> and arp

($=normale Rechte, #=Root Rechte)($=normale Rechte, #=Root Rechte)


ARP – Life Demo (Ethereal)ARP – Life Demo (Ethereal)

etherealethereal ist eine graphische ist eine graphische Benutzeroberfläche für Benutzeroberfläche für tcpdumptcpdump

demo mit demo mit etherealethereal


Point-to-Point Protocol (PPP)Point-to-Point Protocol (PPP)

Wird standardmäßig für Wählverbindungen Wird standardmäßig für Wählverbindungen verwendet (z.B. bei Modemeinwahl über verwendet (z.B. bei Modemeinwahl über das Rechenzentrum)das Rechenzentrum)

7E 03 protocol 7ECRCFF information

je 1 byte 2 byte bis zu 1500 byte 2 byte

0021 IP datagram

C021 link control data

8021 network control data


PPPPPP link control data:link control data:

– Konfiguration von PPP (z.B. Weglassen Konfiguration von PPP (z.B. Weglassen konstanter header Felder)konstanter header Felder)

network control data:network control data:– Protokollspezifisch - für IP in RFC 1172 Protokollspezifisch - für IP in RFC 1172

definiert:definiert:• IP header compressionIP header compression

• IP address managementIP address management


Maximum Transmission Unit (MTU)Maximum Transmission Unit (MTU)

MTU = maximale Anzahl von Bytes die in MTU = maximale Anzahl von Bytes die in einem Link Rahmen übertragen werden einem Link Rahmen übertragen werden könnenkönnen

Beispiele: Beispiele: – Ethernet: 1500 byteEthernet: 1500 byte– IEEE 802.3/802.2: 1492 byte IEEE 802.3/802.2: 1492 byte – PPP: 1500 bytePPP: 1500 byte– 16 Mbit/s token Ring: 17914 byte16 Mbit/s token Ring: 17914 byte


MTUMTU

Wenn IP Datagramm > MTU, dann muß IP Wenn IP Datagramm > MTU, dann muß IP das Datagramm fragmentierendas Datagramm fragmentieren

Path MTU = kleinste MTU auf dem Weg Path MTU = kleinste MTU auf dem Weg vom Sender zum Empfängervom Sender zum Empfänger

Auf Fragmentierung und Path MTU gehen Auf Fragmentierung und Path MTU gehen wir in Kapitel 3 genauer ein! wir in Kapitel 3 genauer ein!

2. link layer

Documents