netzwerk grundlagen 10/2009 andreas ißleiber ([email protected])[email protected] aisslei 1
TRANSCRIPT
Netzwerk: Physikalische Verbindungen
• BNC für RG-58 Koaxialkabel
• RJ45 für Twisted Pair Kabel
• ST Stecker (LWL)
• SC Stecker (LWL)
• Funk (WLAN), Blue-Tooth
OSI-Referenzmodell(7 Schichten)
Anwendungen: http(www), eMail(SMTP), FTP, SSH, Telnet etc.
IP-Adressen
Protokolle: TCP, UDP, ICMP etc.
Netzwerkkabel, Anschlüsse3
Kommunikation im OSI-Referenzmodell
Kommunikation erfolgt in gleichen Schichten (horizontal), bei gleichen Protokollen4
MAC-Adressen-Media Access Control (auch Ethernetadresse genannt)-Ist eine 48 bit „große“ Adresse (6 Bytes)-248 = 2^16 * 2^16 * 2^16 = 65536*65536*65536 = 2,8^E14 Adressen-MAC-Adresse ist (weltweit) eindeutig,-MAC-Adresse ist direkt an die Hardware ( z.B. Ethernetkarte) gebunden
Format & Schreibweisen:
00-CF-A7-34-0B-13 (oder 00:CF:A7:34:0B:13)
Besondere MAC-Adressen:
FF-FF-FF-FF-FF-FF (Broadcast)
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PC2 PC3 PC4 PC5
PC1
HUB (Layer 1)
Netzwerkpakete werden immer an alle Ports(Anschlüssen) übertragen
PC2 PC3 PC4 PC5
PC1
Switch (Layer 2)
Netzwerkpakete werden nur! zwischen den kommunizierenden Ports(Rechnern)
übertragen
Aktive NetzwerkgeräteHUB & Switch
Unterschiede: Layer 1 und Layer 2
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Aktive Netzwerkkomponenten im OSI-Modell
Layer
123
4-7
, HUB
}
7
Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4
10000110 01001100 00001010 00101111
134. 76. 10. 47
Klasse IP-Adresse 1.Byte Netz Hosts
A 1-126 0xxxxxxx 126 16777214
B 128-191 10xxxxxx 16383 65534
C 192-223 110xxxxx 2097151 254
Jeder Rechner in einem TCP/IP-Netzwerk benötigt eine eindeutige IP-Adresse. Eine IP-Adresse besteht aus 4-Bytes (Bsp: 134.76.10.47), die sich aus zwei Teilen, dem Netzwerk- und dem Host-Anteil, zusammensetzt. Insgesamt lassen sich so 2³² = 4.294.967.296 Adressen im Internet darstellen.
IP-Adressen sind in Klassen unterteilt (definiert durch erste 3 Bits des ersten Bytes einer IP-Adresse)
IP-Adressen
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IP-Adressen: Klassen
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Besondere IP-Adressen
• 127.x.x.xLocalhost (oft: 127.0.0.1)
• 255 (im Host Teil) (Bsp: 134.76.10.255)Broadcast-Adresse
• 255.255.255.255Broadcast
• 0 (im Netz-Teil)Netzwerk-Adresse (Bsp: 134.76.10.0)
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IP-Adressen & Subnetzmasken
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Berechnung der Subnetze(Hostanteil, Netzanteil)
dezimal binär
IP-Adresse 134.76.10.47 10000110 . 01001100 . 00001010 . 00101111
Subnetzmaske 255.255.255.0 11111111 . 11111111 . 11111111 . 00000000
Netz(Anteil) 134.76.10.0 10000110 . 01001100 . 00001010 . 00000000
Host(Anteil) 0.0.0.255 00000000 . 00000000 . 00000000 . 11111111
Berechung des Netz-Anteils durch bitweises, logisches UND zwischen IP-Adresse und Subnetzmaske
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Internet Protocol (IP)
IP/ICMPARP
TCP / UDP
TelnetFTP
SMTP
Ver-kabelun
g
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Address Resolution Protocol (ARP)
IP/ICMPARP
TCP / UDP
TelnetFTP
SMTP
Ver-kabelun
g
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Address Resolution Protocol (ARP)
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Höhere Schichten (Protokolle) (TCP) = Transmission Control Protocol
• setzt direkt auf dem Internet Protokoll (IP) auf (TCP/IP)
• garantiert eine
– fehlergesicherte,
– zuverlässige Transportverbindung
– zwischen zwei Rechnersystemen
(Ende zu Ende Kontrolle)
• Verbindungsmanagement (3way-Handshake)
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TCP Header
IP/ICMPARP
TCP / UDP
TelnetFTP
SMTP
Ver-kabelun
g
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Wichtige (well known) TCP-Ports
• 20/21 FTP (Filetransfer)
• 23 Telnet
• 25 SMTP (e-mail)
• 80 HTTP (World Wide Web)
• 443 HTTPs(Secure HTTP)
• 161/162 SNMP (Netzwerkmanagement)
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(UDP)=User Datagram Protocol
• setzt direkt auf dem Internet Protokoll (IP) auf• Datagram Service zwischen Rechnern
(keine virtuelle Verbindung)• Im Gegensatz zu TCP:
Transport Protokoll ohne “End to End” Kontrolle kein Verbindungsmanagement
(keine aktiven Verbindungen!) keine Flußkontrolle kein Multiplexmechanismus keine Zeitüberwachung keine Fehlerbehandlung
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UDP Header
IP/ICMPARP
TCP / UDP
TelnetFTP
SMTP
Ver-kabelun
g
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Vergleich TCP und UDP
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MAC-Adresse=00:CF:A7:34:0B:13
Computer- Hardware
- physical link
Betriebssystem- Protokolle:TCP,UDP
- IP-Stack- Netzwerktreiber
Anwendungen-Software
IP-Adresse=134.76.10.47Subnetzmaske=255.255.0.0Gateway=134.76.10.254
TCP-Port=80TCP-Port=25
…
http
Zusammenspiel der Komponenten
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Komprommittierung im Netzwerk
ARP Flooding
MAC-Address Port timeout-----------------------------------------------00:F2:EA:67:08:23 1 12s00:4F:D7:A3:89:10 2 8s00:47:12:E5:D8:9E 3 22s
Switch forwarding database
MAC:00:F2:EA:67:08:23 MAC:00:4F:D7:A3:89:10
MAC:00:47:12:E5:D8:9E
00:47:12:E5:D8:9E12:43:DF:EA:80:9000:45:DF:F2:34:87… u.v.m.
Fluten der Switch forwarding database mit Einer Vielzahl vom MAC-Adressen
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Übungen:
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1.) Wie viele IP-Adressen können im Netz (157.210.100.0) mit der Subnetzmaske (255.255.255.0) vergeben werden ? ______________
2.) Wie lautet die (Bit)Schreibweise der IP-Adresse in Übung 1.) (157.210.100.0/bit) ?________________________
3.) Ist die folgende IP Adresse (146.289.120.19) gültig ? [Ja] [nein]
Begründung ? _____________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
4.) Wie lautet die Subnetzmaske der IP-Adresse (123.87.10.0/22) ?__________________________________
5.) Zwei Rechner (Rechner A: 177.203.190.1/26, Rechner B: 177.203.190.80/26) sind direkt über einen Ethernet-Switch miteinander verbunden. Können die Rechner direkt über den Switch miteinander über das IP-Protokoll kommunizieren, wenn keine weitere aktive Netzwerkkomponenten wie z.B. ein Router im Netzwerk angeschlossen ist ? [ja] [nein]
Begründung ? _________________________________________________________________________________
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Übungen:
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6.) Ihnen steht das Netzwerk (155.201.190.128/28) zur Verfügung. Teilen Sie dieses Netz in zwei gleich große Subnetsbereiche auf. Wie lauten die beiden Netzwerke ?
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Füllen Sie die fehlenden Daten, basierend aus Aufg.6 aus:
Netz1 (Bit-Schreibweise):155.201.290.____/____
Netz2 (Bit-Schreibweise):155.201.290.____/____
Subnetzmaske Netz1: 255.255.____._____
Subnetzmaske Netz2: 255.255.____._____
Netz 1: Erste IP-Adresse: 155.201.290._____, Letzte IP-Adresse: 155.201.290._______
Netz 2: Erste IP-Adresse: 155.201.290._____, Letzte IP-Adresse: 155.201.290._______
Wieviele IP-Adressen können in jedem der beiden Netze vergeben werden ? __________________________
Lösung Aufg 6)
155.201.190.128/29
Subnet , Valid Hosts , Broadcast 155.201.190.128 , 155.201.190.129 to 155.201.190.142, 155.201.190.143
155.201.190.128 , 155.201.190.129 to 155.201.190.134, 155.201.190.135 155.201.190.136 , 155.201.190.137 to 155.201.190.142, 155.201.190.143
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27
CISCOSYSTEMSCISCOYSTEMSS
CISCOSYSTEMSUPPERPOWERLOWERPOWERNORMAL… Fragen… Fragenund Diskussionen …und Diskussionen …
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