Brandenburgische Technische Universität Cottbus Lehrstuhl Rechnernetze und Kommunikationssysteme...
-
Upload
gerhardt-weisiger -
Category
Documents
-
view
117 -
download
1
Transcript of Brandenburgische Technische Universität Cottbus Lehrstuhl Rechnernetze und Kommunikationssysteme...
BTU Cottbus, LS Rechnernetze und Kommunikationssysteme, Lehrstuhlinhaber: Prof. Dr.-Ing. H. König03013 Cottbus, Postfach 10 13 44,Telefon: 0355/69-2236 Fax: 0355/69-2127
Brandenburgische Technische Universität Cottbus
Brandenburgische Technische Universität Cottbus
Lehrstuhl Rechnernetze und Kommunikationssysteme
Betriebssysteme und Rechnernetze für Ingenieure
Übungsskript
Sommersemester 2006
Prof. Dr.-Ing. Hartmut König
http://www-rnks.informatik.tu-cottbus.de/ Lehre
Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung 2 © Prof. Dr.-Ing. Hartmut König
Wiederholung zu Diensten (1)
Dienst: Funktion oder Fähigkeit eines Rechnernetzes zur Unterstützung der Kommunikation und
Kooperation zwischen den Nutzern
Beispiele: eMail, Telnet, SSH, WWW, Tauschbörsen, ....
Dienstarten: Asymmetrische Dienste Symmetrische Dienste
Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung 3 © Prof. Dr.-Ing. Hartmut König
Wiederholung zu Diensten (2)
Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung 4 © Prof. Dr.-Ing. Hartmut König
Wiederholung zu Diensten (3)
Asymmetrische Dienste: Dienste, die auf Anfrage eines Dienstnutzers (Client) vom
Diensterbringer (Server) erbracht werden Mehrzahl der Dienste sind asymmetrische Dienste Sind immer an die Ausführung symmetrischer Dienste gebunden
Symmetrische Dienste: Dienste, welche die angebotene Dienstleistung an zwei oder
mehreren Zugangspunkten gleichzeitig bereitstellen Kommunikationsdienstleistung
Meist kommunikative Dienste, wie Email oder Videokonferenzen
Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung 5 © Prof. Dr.-Ing. Hartmut König
Modell eines Kommunikationsdienstes (1)
(auch Dienst-schnittstelle)
2 Nutzer und 2 Schnittstellen aber 1 Diensterbringer!
Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung 6 © Prof. Dr.-Ing. Hartmut König
Wiederholung zu Dienstprimitiven (1)
Nutzung eines Dienstes wird durch Dienstprimitive beschrieben
Dienstprimitiv: Abstrakte Darstellung der Wechselwirkung zwischen Dienstnutzer und
Diensterbringer
Dienstprimitive haben einen festen syntaktischen Aufbau, die Reihenfolge der Nutzung ist nicht zufällig
Beispiel: TelefongesprächÜbungsaufgabe
Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung 7 © Prof. Dr.-Ing. Hartmut König
Wiederholung zu Dienstprimitiven (2)
Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung 8 © Prof. Dr.-Ing. Hartmut König
Abgrenzung zwischen Dienst und Protokoll
Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung 9 © Prof. Dr.-Ing. Hartmut König
Wiederholung zu Protokollen
Kommunikationsprotokoll entspricht z.B. diplomatischem Protokoll, Verhaltenskonvention oder einem Ritual
Ein fester Kommunikationsablauf zwischen zwei Instanzen, der sich stets wiederholt und gleich abläuft
Definition: Ein Kommunikationsprotokoll ist eine Verhaltens-konvention, die die zeitliche Abfolge der
Interaktionen zwischen den Diensterbringenden Instanzen vorschreibt und die Formate (Syntax und Semantik) der auszu- tauschenden Nachrichten definiert.
Unterteilt in symmetrische und asymmetrische Protokolle
Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung 10 © Prof. Dr.-Ing. Hartmut König
Das Prinzip der Transparenz (1)
Das Prinzip der Transparenz besagt, dass der Inhalt der übergebenen Dateneinheiten dem Diensterbringer nicht zugänglich ist. Die Dateneinheit muss unverändert am Partnerdienstzugangspunkt übergeben werden
Realisierung der Transparenz: Die übergebene Dateneinheit (SDU – Service Data Unit) wird durch
Steuerinformationen (PCI – Protocol Control Information) ergänzt, die voran- oder nachgestellt werden können
Es entsteht eine PDU – Protocol Data Uni
PDU = (PCI‘s) + SDU + PCI‘s
Die meisten Protokolle nutzen nur eine vorangestellt PCI PDU Header
Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung 11 © Prof. Dr.-Ing. Hartmut König
Das Prinzip der Transparenz (2)
Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung 12 © Prof. Dr.-Ing. Hartmut König
Das Schichtenprinzip (1)
Die Vielfalt der Aufgaben in einem Rechnernetz zwingt zu einer logischen Strukturierung. Dafür hat sich die horizontale Strukturierung durchgesetzt. Verwendung von Schichten (auch Layer genannt)
Eine Schicht umfasst alle Instanzen, die der gleichen funktionalen Zielstellung dienen Grundlage von Schichtenmodellen wie dem OSI-Modell
oder dem TCP/IP-Modell Jede Schicht stellt einen oder mehrere Dienste bereit Für die Protokollausführung nutzen die Instanzen (i.d.R.)
die Dienste der nächst tieferen Schicht
Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung 13 © Prof. Dr.-Ing. Hartmut König
Das Schichtenprinzip (2) - Beispiel
Schicht 3
Schicht 2
Schicht 1
Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung 14 © Prof. Dr.-Ing. Hartmut König
Bildung der PDU‘s in einer Schichtenarchitektur
Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung 15 © Prof. Dr.-Ing. Hartmut König
Wiederholung Kommunikationsarchitekturen
In Rechnernetzen und Kommunikationssystemen werden auf-einander abgestimmte Schichtenarchitekturen verwendet, in die die jeweiligen Kommunikationsprotokolle eingebettet werden
Eine solche abgestimmte Schichtenarchitektur bildet die Kommunikationsarchitektur eines Netzes Kommunikationsarchitektur definiert damit die Funktionalität der
Schichten und legt die Interaktionsprinzipien zwischen ihnen fest Werden in der Regel durch Standardisierungsgremien festgelegt
Geschlossene Architekturen (z.B. Novell Netware) Offene Architekturen (z.B. OSI- oder Internet-
Kommunikations-architektur)
(vgl. Folien zur Motivation von Rechnernetzen)
Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung 16 © Prof. Dr.-Ing. Hartmut König
Adressierung im Internet mittels IP-Adressen
Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung 17 © Prof. Dr.-Ing. Hartmut König
Spezielle IP-Adressen
1) entnommen aus: Andrew S. Tanenbaum: Computernetzwerke Pearson Studium 4., überarbeitete Auflage Prentice Hall Verlag, ISBN 3-8273-7046-9
Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung 18 © Prof. Dr.-Ing. Hartmut König
Adressknappheit
IP Version 4 bietet nur einen eingeschränkten Adressraum von 32Bit oder 232 Adressen = 4.294.967.296 verschiedene Adressen
Dieser Adressraum wird nicht ewig ausreichen, um allen Systemen Zugang zum Internet zu ermöglichen Da Internet-Adressen in verschiedene Klassen eingeteilt sind, gibt es
noch weniger verfügbare Adressen Bestimmte Klassen sind bereits so gut wie ausgeschöpft
Lösungen: IP Version 6 (mit 2128 oder ~340 Sextillionen Adressen) CIDR (Classless Inter Domain Routing) NAT (Network Adress Translation)
Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung 19 © Prof. Dr.-Ing. Hartmut König
NAT – Network Adress Translation (1)
1) entnommen aus: Andrew S. Tanenbaum: Computernetzwerke Pearson Studium 4., überarbeitete Auflage Prentice Hall Verlag, ISBN 3-8273-7046-9
Betriebssysteme & Rechnernetze - Übung 20 © Prof. Dr.-Ing. Hartmut König
NAT – Network Adress Translation (2)
1) Entnommen aus der Bachelor-Arbeit Michael Kirsche (BTU-Cottbus)„Firewall- und NAT-Traversal für das Videokonferenzsystem BRAVIS“, Oktober 2005