Datenpakete (TCP/IP). TCP – transmission control protocol Wenn eine Applikation (z.B. ein...

Datenpakete (TCP/IP)


TCP – transmission control protocolWenn eine Applikation (z.B. ein Webbrowser) Daten abschickt, werden diese vom TCP (transmission control protocol) in kleine Einheiten von üblicherweise 1500 Bytes zerlegt, die mit einer Prüfsumme versehen und zur Identifikation durchlaufend nummeriert werden. Die so entstandenen sogenannten ip-Datenpakete werden dann unabhängig voneinander zu ihrem Ziel (z.B. einem Webserver) geschickt und dort wieder zusammengestellt.



ClientWebbrowser Webserver




1 2 3 4 5 6




123456


PortnummernAuf einem PC oder einem Server laufen normalerweise mehrere Prozesse gleichzeitig (z.B. Webbrowser und Mailprogramm oder Webserver und Mailserver). Um die Datenpakete jeweils dem richtigen Dienst zuordnen zu können, wird jedem Dienst eine sogenannte Portnummer zugewiesen. Z.B. verwendet ein Webserver standardmäßig die Portnummer 80. Diese Portnummern werden in die jeweiligen Datenpakete geschrieben.

Client

MailserverPort 110

WebserverPort 80


PortnummernAuf einem PC oder einem Server laufen normalerweise mehrere Prozesse gleichzeitig (z.B. Webbrowser und Mailprogramm oder Webserver und Mailserver). Um die Datenpakete jeweils dem richtigen Dienst zuordnen zu können, wird jedem Dienst eine sogenannte Portnummer zugewiesen. Z.B. verwendet ein Webserver standardmäßig die Portnummer 80. Diese Portnummern werden in die jeweiligen Datenpakete geschrieben.

Client

MailserverPort 110

WebserverPort 80

Webanfragean Port 80

Mailanfrageaan Port 110


IP-PaketeDie einzelnen IP-Datenpakete enthalten also die eigentliche Information (Nutzdaten), einen Nachspann mit Prüfziffern und einen Vorspann, den Header. Im Header steht, von wo nach wohin das Datenpaket geschickt werden soll – zu welchem Rechner und dort an welchen Dienst (Mailserver, Webserver, …)

Zielport-nummer beim Empfänger

Quellportdes Senders

IP-Quelladresse des sendenden

ComputersNutzdaten

Weitere Informationen

Fehlerprüfung, etc

Zieladresse d. empfangenden

Computers

Header

192.168.1.17 192.168.1.18 192.168.1.25 192.168.1.34

Internetserver Schule

FirewallTSN

Webserver xy

192.168.1.254

10.67.132.144

Statische NAT-Tabelle10.67.132.144 193.170.198.1410.65.112.144 193.170.198.4710.69.13.144 193.170.198.55….

Masquerading (PAT) und NAT im TSN

QA…Quelladresse, ZA…Zieladresse, QP…Quellport, ZP…Zielport

QA ZA QP ZP192.168.1.17 xy 4311 80

PAT-Tabelle InternetserverQA QP QP-neu


Der Weg eines IP-Paketes von einer Workstation zu einem Server im Internet am Bei-spiel einer Web-serveranfrage:

192.168.1.17 192.168.1.18 192.168.1.25 192.168.1.34


FirewallTSN

Webserver xy

192.168.1.254

10.67.132.144




QA ZA QP ZP192.168.1.17 xy 4311 80



Der Client setzt eine Anfrage an den Webserver xy ab.

192.168.1.17 192.168.1.18 192.168.1.25 192.168.1.34


FirewallTSN

Webserver xy

192.168.1.254

10.67.132.144





Der Internetserver merkt sich QA und QP …QA ZA QP ZP

192.168.1.17 xy 4311 80

192.168.1.17 192.168.1.18 192.168.1.25 192.168.1.34


FirewallTSN

Webserver xy

192.168.1.254

10.67.132.144




PAT-Tabelle InternetserverQA QP QP-neu192.168.1.17 4311

QA ZA QP ZP xy 80

Der Internetserver merkt sich QA und QP …

192.168.1.17 192.168.1.18 192.168.1.25 192.168.1.34


FirewallTSN

Webserver xy

192.168.1.254

10.67.132.144




PAT-Tabelle InternetserverQA QP QP-neu192.168.1.17 4311

… und vergibt einen neuen QP, über den er den Absender später wieder erkennt (Umsetzung 1:n möglich).

QA ZA QP ZP xy 80

192.168.1.17 192.168.1.18 192.168.1.25 192.168.1.34


FirewallTSN

Webserver xy

192.168.1.254

10.67.132.144




PAT-Tabelle InternetserverQA QP QP-neu192.168.1.17 4311 9944

… und vergibt einen neuen QP, über den er den Absender später wieder erkennt (Umsetzung 1:n möglich).

QA ZA QP ZP xy 80

192.168.1.17 192.168.1.18 192.168.1.25 192.168.1.34


FirewallTSN

Webserver xy

192.168.1.254

10.67.132.144





Der neue QP und die ip des Inter-netservers wer-den in das Daten-paket eingesetzt, …

QA ZA QP ZP xy 80

192.168.1.17 192.168.1.18 192.168.1.25 192.168.1.34


FirewallTSN

Webserver xy

192.168.1.254

10.67.132.144





Der neue QP und die ip des Inter-netservers wer-den in das Daten-paket eingesetzt, …

QA ZA QP ZP10.67.132.144 xy 9944 80

192.168.1.17 192.168.1.18 192.168.1.25 192.168.1.34


FirewallTSN

Webserver xy

192.168.1.254

10.67.132.144




QA ZA QP ZP10.67.132.144 xy 9944 80


… das Paket wird weiter geschickt.

192.168.1.17 192.168.1.18 192.168.1.25 192.168.1.34


FirewallTSN

Webserver xy

192.168.1.254

10.67.132.144




QA ZA QP ZP10.67.132.144 xy 9944 80PAT-Tabelle Internetserver

QA QP QP-neu192.168.1.17 4311 9944

An der zentralen Firewall wird eine händisch gepflegte Tabelle geführt.

192.168.1.17 192.168.1.18 192.168.1.25 192.168.1.34


FirewallTSN

Webserver xy

192.168.1.254

10.67.132.144




QA ZA QP ZP10.67.132.144 xy 9944 80PAT-Tabelle Internetserver

QA QP QP-neu192.168.1.17 4311 9944

Die QA wird entfernt und durch die entsprechende ip aus der Tabelle ersetzt (Umsetzung 1:1).

192.168.1.17 192.168.1.18 192.168.1.25 192.168.1.34


FirewallTSN

Webserver xy

192.168.1.254

10.67.132.144






QA ZA QP ZP xy 9944 80

192.168.1.17 192.168.1.18 192.168.1.25 192.168.1.34


FirewallTSN

Webserver xy

192.168.1.254

10.67.132.144






QA ZA QP ZP193.170.198.14xy 9944 80

192.168.1.17 192.168.1.18 192.168.1.25 192.168.1.34


FirewallTSN

Webserver xy

192.168.1.254

10.67.132.144





QA ZA QP ZP193.170.198.14xy 9944 80

Anschließend wird das Paket weitergeleitet.

192.168.1.17 192.168.1.18 192.168.1.25 192.168.1.34


FirewallTSN

Webserver xy

192.168.1.254

10.67.132.144





Der Server xy antwortet, indem er QA mit ZA sowie QP mit ZP vertauscht …

QA ZA QP ZP193.170.198.14xy 9944 80

192.168.1.17 192.168.1.18 192.168.1.25 192.168.1.34


FirewallTSN

Webserver xy

192.168.1.254

10.67.132.144





Der Server xy antwortet, indem er QA mit ZA sowie QP mit ZP vertauscht …

QA ZA QP ZPxy 193.170.198.14 80 9944

192.168.1.17 192.168.1.18 192.168.1.25 192.168.1.34


FirewallTSN

Webserver xy

192.168.1.254

10.67.132.144





QA ZA QP ZPxy 193.170.198.14 80 9944

… und so das Paket mit der Antwort zurückschickt.

192.168.1.17 192.168.1.18 192.168.1.25 192.168.1.34


FirewallTSN

Webserver xy

192.168.1.254

10.67.132.144





Die zentrale Firewall tauscht laut Tabelle die ZA aus (1:1) …

QA ZA QP ZPxy 193.170.198.14 80 9944

192.168.1.17 192.168.1.18 192.168.1.25 192.168.1.34


FirewallTSN

Webserver xy

192.168.1.254

10.67.132.144





Die zentrale Firewall tauscht laut Tabelle die ZA aus (1:1) …

QA ZA QP ZPxy 10.67.132.144 80 9944

192.168.1.17 192.168.1.18 192.168.1.25 192.168.1.34


FirewallTSN

Webserver xy

192.168.1.254

10.67.132.144





QA ZA QP ZPxy 10.67.132.144 80 9944

… und schickt das Paket weiter.

192.168.1.17 192.168.1.18 192.168.1.25 192.168.1.34


FirewallTSN

Webserver xy

192.168.1.254

10.67.132.144





Der Internet-server erkennt am ZP in seiner Tabelle, welcher PC das Paket bekommen muss (1:n).

QA ZA QP ZPxy 10.67.132.144 80 9944

192.168.1.17 192.168.1.18 192.168.1.25 192.168.1.34


FirewallTSN

Webserver xy

192.168.1.254

10.67.132.144





Der Internet-server erkennt am ZP in seiner Tabelle, welcher PC das Paket bekommen muss (1:n).

QA ZA QP ZPxy 192.168.1.17 80 4311

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