Algorithmen des Internets Sommersemester 2005 04.07.2005 12. und letzte Vorlesung
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert Einführung Telekommunikation Übersicht über...
-
Upload
ivonette-blumenauer -
Category
Documents
-
view
110 -
download
4
Transcript of Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert Einführung Telekommunikation Übersicht über...
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
n
Einführung Telekommunikation
Übersicht über Dienste, Standards und Organisation des Internets
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nBegriffe
Knoten – Infrastrukturkomponenten – Kabel
Knoten: Rechner, die Dienste anbieten (Server) oder Dienste nutzen (Client)
Infrasrukturkomponenten: Netzwerkkomponenten, die den Anschluß der Rechner an das Netzwerk ermöglichen und die Weiterleitung der Daten im Netz koordinieren
Kabel: Verbindungsmedium, kann auch z.B. durch Funk oder Lichtstrahlen (Laser) stattfinden
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nBegriffe (forts.)
ATM,Frame Relay
Daten, Sprache,Video
Bis ca. 10 Gbit/s
FDDI, ATM, Gigabit-Ethernet
Daten, Multi-media
1 Gbit/s
Analog, ISDN,Frame Relay
ATM, Gigabit Ethernet
(Fast) Ethernet,Token Ring
Technologie
Daten, Bilder
Daten, SpracheDaten, Bilder
Anwendung
Bis 128 kbit/s
Bis 1 Gbit/s10-100 Mbit/s
Geschwindigkeit
Unbegrenzte Ausdehnung
Regionale Ausdehnung ca. 100 km
Ausdehnung ca. 500m (Firmengelände)
Charakteristik
Wide Area Network (WAN)
Metropolitan Area Network (MAN)
Local Area Network (LAN)
LAN – MAN - WAN
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nBegriffe (forts.)
Store-and-Forward Netze:
Einzelne Pakete werden als unabhängige Einheiten übertragen
Jedes Paket wird auf einem optimalen Weg zugestellt
Pakete werden in den Netzknoten zwischengespeichert, bis ein optimaler Weg zum Ziel ermittelt ist
Pakete passieren nur Teilstrecken, die auf dem (optimalen) Weg zum Empfänger liegen
Broadcast Netze:
Für kleine Teilnehmerzahl geeignet
Nachricht erreicht alle Teilnehmer im Netz
Teilnehmer entscheidet selbständig, ob Paket für ihn bestimmt ist
Keine aufwendige Wegewahl, keine Zwischenspeicherung
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nBegriffe (forts.)
Topologie: Räumliche Anordnung der Knoten, Infrastrukturkomponenten und Kabel eines Netzes
Bus: Zentrales Kabel, Knoten schalten sich an das Kabel an, Kabel ist am Ende terminiert
Vorteil: einfache Verkabelung
Nachteil: Bei Kabelunterbrechung steht das ganze Netz
Ring:Jede Station besitzt genau einen linken und einen rechten Nachbarn
Die Kommunikation ist gerichtet
Stern:Jede Station besitzt eine Verbindung zu einem zentralen Koppelelement
Durch Kabelausfall ist nur eine Station betroffen, durch Ausfall der zentralen Komponente das ganze Netz
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nBegriffe (forts.)
Kopplung:Aktiv
Teilnehmer nimmt das ganze Paket vom Netz, prüft, ob es an Ihn gerichtet ist, falls nicht, wird das Signal neu generiert
Passiv
Teilnehmer nimmt ein Teil der Energie (Signalstärke) vom Netz. Signalstärke lässt nach.
Zugriffsverfahren:Wahlfrei
Jeder Teilnehmer greift autonom auf das Netz zu, sobald dieses frei ist
Gesteuert
Teilnehmer greift zu, sobald er die Berechtigung erhält
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nBegriffe (forts.)
Analog:Die Menge der coodierten Werte ist kontinuierlich, unendlich.
Übertragung von Informationen nutzt stetige Veränderungen der elektr. Spannung um die Werte Null und Eins darzustellen
Digital:Endlicher, gut unterscheidbarer Zeichenvorrat (diskrete Werte).
Übergang von einem Zeichen zum anderen erfolgt sprunghaft
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nBegriffe (forts.)
Ablauf der Kommunikation
Verbindungsorientiert:Drei Phasen der Kommunikation:
Verbindungsaufbau
Datenübertragung
Verbindungsabbau
Analogie: Telephonie
Verbindungslos:Daten werden mit Adressen versehen verschickt
Analogie: Briefpost
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nBegriffe (forts.)
Kommunikationsrichtung:simplex – Nachrichtenfluss nur in eine Richtung vom Sender zum Empfänger
halbduplex – Jeder Teilnehmer kann senden und empfangen allerdings nicht gleichzeitig
duplex – Gleichzeitiges Senden und Empfangen der Teilnehmer
Anzahl Kommunikationsteilnehmer:Unicast – Punkt-zu Punkt Verbindung; Jeder Sender hat genau einem Empfänger und umgekehrt
Multicast – Ein Sender hat eine ausgewählte Gruppe von Empfängern
Broadcast – Aller erreichbaren Knoten eines Netzes sind die Empfänger
Anzahl logischer Kommunikationskanäle:Basisband: ges. Bandbreite eines Mediums wird für eine Verbindung verwendet
Breitband: Medium wird für mehrere logische Kommunikationskanäle verwendet (z.B. verschiedene Übertragungsfrequenzen)
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle
Dienste und Protokolle werden nach einem Architekturmodell der ISO beschrieben.
Das Open System Interchange (OSI) Modell teilt die Implementierung der Netzwerkfunktionalität in Schichten auf.
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
Die Schichtung beruht auf dem Prinzip, daß eine Schicht die Dienstleistung der nächst tieferen Schicht in Anspruch nehmen kann, ohne zu wissen, wie diese ihre Dienstleistung erbringt. Der jeweils nächsthöheren Schicht wird eine definierte eigene Dienstleistung angeboten. Auf diese Weise wird eine Arbeitsteilung innerhalb der Schichten erreicht.
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
Exkurs: Das Philosophen Problem
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
Infrastrukturdaten ergänzen Nutzdaten
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
Bitübertragungsschicht: Regelt unter anderem den Austausch einzelner Informations-Bits über ein Übertragungsmedium hinsichtlich
Übertragungsgeschwindigkeit Bit-KodierungAnschluß usw
In der Regel ist die Funktion dieser Schicht eng mit der darüberliegenden Sicherungsschicht verbunden.
Sicherungsschicht: Aufgabe dieser Schicht ist die
gesicherte Übertragung von Informationseinheiten (Paketen oder Blöcken) Adressierung der am Übertragungsmedium angeschlossenen Stationen
Protokollbeispiele: HDLC oder CSMA/CD.
Vermittlungsschicht: Hauptaufgabe dieser Schicht ist die
Errichtung virtueller Pfade zwischen Stationen am Netz, z.B. durch Vermitteln von Paketen über Knotenrechner.
Wichtigstes Protokoll dieser Schicht: Internet Protocol (IP)
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
Transportschicht: Übernimmt den Transport von Nachrichten zwischen den Kommunikationspartnern, steuert den Datenfluß und stellt die Unverfälschtheit der Daten sicher. TCP oder UDP sind Transportprotokolle.
Sitzungsschicht: Steuert die Sitzung auf der Transportverbindung wie z.B.
den Wechsel der Transferrichtung
den Neustart einer Sitzung nach Abbruch
Darstellungsschicht: Festlegung von Kodierung und Darstellung. Beispiele sind hier ASN.1 und XDR.
Anwendungsschicht: Auf der Anwendungsschicht laufen Protokolle, die die Programme zur Erbringung ihrer Leistungen definiert haben, z.B. für den Dateitransfer, Datenbankabfragen, usw.
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
Struktur der Schichten sowie der Schichtenkommunikation
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
Struktur der Schichten sowie der SchichtenkommunikationSAP (Service Access Point): Schnittstelle zwischen 2 Schichten eines Systems
Instanzen: Funktionalität einer Schicht; erbringt für Schicht i+1 eine Dienstleistung oder fordert von Schicht i-1 eine Dienstleistung an
Schicht i: Diensterbringer für Schicht i+1, Dienstgeber für Schicht i-1.
Dienstsignale (vertikale Kommunikation): Informationsaustausch zwischen Schicht i und i-1 bzw. i+1 eines Systems (Bsp.: NDIS, Sockets)
Protokoll (horizontale Kommunikation): Informationsaustausch zwischen Schichten i verschiedener Systeme (Bsp.: Ethernet, HTTP, IP)
PDU (Protocoll Data Unit):Struktur der ausgetauschten Informationen bei horizontaler Kommunikation (Bsp.: IP- oder Ethernet Paket)
SDU (Service Data Unit):Struktur der ausgetauschten Informationen bei vertikaler Kommunikation
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
Protokoll:Regelverzeichnis, in dem die statischen und dynamischen Eigenschaften der Kommunikation von Partnetinstanzen (Instanzen der gleichen Ebene auf unterschiedlichen Systemen) geregelt werden.
Statische Eigenschaften:Syntax (Sprachumfang des Protokolls)
Semantik (Bedeutung der „Sprache“)
Struktur (Format, in dem Informationen ausgetauscht werden)
Dynamische Eigenschaften:Zeitlich- logischer Ablauf der Kommunikation
KommunikationsrichtungLogische Sicht: Horizontal
Physikalische Sicht: Vertikal
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
Informationsaustausch zwischen Partnerinstanzen
PDU - Protocol Data UnitSDU - Service Data UnitPCI – Protocol Control Information
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
Informationsaustausch zwischen Partnerinstanzen (fort.)
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
Kommunikationsablauf
Dienstedata-Dienst: Transport von Daten zwischen Quell- und Ziel SAP
connect-Dienst: Aufbau von Verbindungen
disconnect-Dienst: Abbau von Verbindungen
abort-Dienst: Abbruch von Transaktionen
Dienstprimitiverequest: Dienstanforderung
indication: Dienstanzeige
response (+/-): Dienstbeantwortung (positiv/negativ)
confirmation (+/-): Dienstbestätigung
Syntax<Schichtenname*>_<Dienst>.<Primitive>(<optionale Parameter>)
Bsp.: n_connect.request(quellSAP,zielSAP)
*Wobei Schicht1=PH, Schicht 2=DL, Schicht 3=N, Schicht 4=T, Schicht 5=S, Schicht 6=P
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
Kommunikationsablauf (fort.)
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
Kommunikationsablauf (fort.)
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
Internet Referenzmodel
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
Internet Referenzmodel (fort.)Ist auf die Internet-Protokolle zugeschnitten
Ziel ist der Datenaustausch über die Grenzen lokaler Netzwerke hinaus („Internetworking“)
Es wird weder der Zugriff auf ein Übertragungsmedium noch die Datenübertragungstechnik definiert (Keine Definition der Netzwerzugriffsschicht)
Ziel: Datenpakete über mehrere Punkt-zu-Punkt-Verbindungen (Hops) weiterzuvermitteln und auf dieser Basis Verbindungen zwischen Netzwerkteilnehmern über mehrere Hops herzustellen
.
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
Internet Referenzmodel (Fort.)Anwendungsschicht (engl.: Application Layer):
Protokolle der Anwendungsschicht sind in typischen Internet Serverdiensten und Clients implementiert.
Beispiele sind HTTP (Web), SMTP (Mail) und FTP (Filetransfer).
Transportschicht (engl.: Transport Layer):
Transportschicht stellt Ende-zu-Ende-Verbindung her. I
Im Internet TCP (Transmission Control Protocol) und UDP (User Datagram Protocol) defeiniert.
TCP verbindungsorientiert, UDP verbindungslos.
Internetschicht (engl.: Internet Layer):
Internetprotocol (IP)
IP stellt mit seinen Eigenschaften die Basis dar für die weltweite Weiterleitung von Datenpaketen. Eine dieser wichtigsten Voraussetzungen stellt der hierarchische Adressraum dar.
Entspricht im ISO/OSI-Referenzmodell der Vermittlungsschicht.
Netzzugangsschicht (engl.: Link Layer): Keine Protokolle definiert
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
Wichtige Protokolle/Dienste des Internet
Netzzugangsschicht:Ethernet: Standard für lokale Vernetzung, zunehmende Bedeutung im Bereich MAN/WAN durch 10GB Longreach Standards. Spezifiziert IEEE 802.3 ff.
SONET/SDH: Carrier Protokoll für WAN Strecken im Internet. Zellbasiertes Netz (siehe Kapitel ATM in dieser Vorlesung)
InternetschichtIP: bildet das Schicht 3 Protokoll des Internet. Stellt den Adressraum zur Verfügung
BGP/OSPF: Routingprotokolle
TransportschichtTCP/UDP: Transportprotokolle des Internet Protokoll Stacks.
AnwendungsschichtDNS: Domain Name Service, Verwaltung des hierarchischen Namesraumes des Internet
SMTP: Regelt den Mailverkehr zwischen Hosts im Internet
HTTP: Das World Wide Web
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
EthernetStandardprotokoll in der Unternehmensvernetztung
Einfache, kostengünstige Implementierungen
Datenraten bis 10 Gbit/s spezifiziert, Reichweiten bis 40 KM spezifiziert, proprietär bis mehrere 100 KM
Standardisiert durch IEEE (Arbeitsgruppe 802.3)
Standards für Skalierbarkeit und Ausfallsicherheit existieren
Seit 10 Gbit/s Ethernet ist ein nahtloser und vergleichsweise kostengünstiger Übergang in WAN Netze möglich
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
IP –Internet ProtokollZentrales Protokoll im TCP/IP Protokollstack
Bildet durch den hierarchischen Adressraum die Grundlage für die (nahezu) unbegrenzte Adressierung von Rechnern in verschiedenen Netzen
(vereinfachte) Standard Topologie:Netze werden mit Routern ver-bunden, die eine Weiterleitungs-entscheidung auf Basis derIP-Adressen treffen
Ethernet
Ethernet
Router
17.23.5.1
134.34.90.36
134.34.98.230
17.23.5.2 17.24.189.1 17.27.1.123
17.1.1.254
134.34.1.100
134.34.14.3
134.34.33.45
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
IP –Internet Protokoll (fort.)IPv4 Adresse:
Adressklassen:
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
IP –Internet Protokoll (fort.)Einfache Weiterleitungsentscheidung:
If (NetworkNumber of Destination = Network Number of one of my interfaces) then
deliver packet to destintion over that interface
Else (NetworkNumber of Destination is in my forwardingTable) then
deliver packet to that next Hob Router
Else
Deliver Packet to Default Router
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
BGP/OSPF - RoutingprotokolleDas IP Protokoll legt mit seiner hierarchischen Adressstruktur und seiner einfachen Weiterleitung die Basis zur weltweiten Internetvernetzung
Routingprotokolle ermöglichen erst die pragmatische Implementierung, denn sie
ermitteln Erreichbarkeitsinformationen (Routen) dynamisch und tauschen diese untereinander aus
unterstützen alternative Wege, falls Teilstrecken im Internet (oder aber auch unternehmensintern) ausgefallen sind
unterstützen weitere Strukturierungsebenen, um die Komplexität des Internet handhabbar zu machen (Stichwort Autonome Systeme)
sind weitgehend standardisiert und in stabilen Implementierungen verfügbar
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
BGP/OSPF – Routingprotokolle (fort.)Unter dem Blickwinkel von Routingprotokollen ist das Internet ein Verbund aus chaotisch vermaschten Einzelnetzen, die mit IP miteinander kommunizieren.Deshalb: Zwei Klassen von Routingprotokollen:
Intra Domain Routing: Paradigma: den Besten Weg innerhalb (durch) ein Teilnetz findenInter Domain: Einen Weg zum Ziel durch andere Teilnetze findenBeispiel Intra Domain: OSPF (Open Shortest Path First)Beispiel Inter Domain: BGP (Border Gateway Protocol)
Quelle: Peterson,„Computernetze“
Backbone service provider
Peeringpoint
Peeringpoint
Large corporation
Large corporation
Smallcorporation
“Consumer ” ISP
“Consumer” ISP
“ Consumer” ISP
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
TCP/UDPAbgrenzung:
IP: Verbindung zwischen zwei Hosts im Internet
TCP/UDP: Verbindung zwischen zwei Kommunikationsendpunkten, z.B. Webbrowser - Webserver
TCP/UDP können pro Host jeweils ca. 65000 Kommunikationsendpunkte adressieren (Ports), an den jeweils ein anderer Dienst gebunden wird.
Beispiel TCP Ports:
25: SMTP
80: HTTP
110: POP3
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
TCP/UDP (fort.)Eigenschaften TCP:
Verbindungsorientiert
Flusskontrolle
Überlastkontrolle
Fazit: Gesicherte, zuverlässige Verbindung mit dem typischen „Overhead“ für Protokolle dieser Eigenschaften
Wird für typische Internetservices (WWW, Mail, Filetransfer) verwendet
Eigenschaften UDP:
Verbindungslos
Keine Sicherungsmaßnahmen (z.B. bei Paketverlust)
Sicherungsmaßnahmen müssen die höheren Protokolle spezifizieren (Beispiel NFS)
Fazit: Verbindungen ohne unnötigen Overhead allerdings auch ohne weitere Maßnahmen zur Sicherung des Datentransports.
Einsatz im Internet z.B. DNS
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
DNS – Domain Name ServiceAufgabe: Auflösen (zuordnen) von IP Adressen zu Internet Namen
Gesamtheit des DNS Systems ist eine weltweit hierarchische Anordnung von DNS Servern, die den gesamten Namensraum des Internet abbilden
Auflösungsmöglichkeiten:
Forward: Für einen Domainnamen die zugehörige IP Adresse
Reverse: Für eine IP Adresse den zugehörigen Domainname
Bestandteile des DNS
Domain-Namensraum
Nameserver
Resolver
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
DNS – Domain Name Service (fort.)Domain Namensraum
Quelle:Wikipedia
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
DNS – Domain Name Service (fort.)Domain Namensraum (fort.)
Baumförmige Struktur aus Blättern und Knoten
Trennung der Hierarchistufen durch Punkt (.)
Vollständiger Name (Fully Qualified Domain-Name - FQDN) besteht aus allen Nahmensbestandteilen, jeweils mit einen Punkt beendet.
Ein Name beginnt mit der niedrigsten Hierarchiestufe
Beispiel: Der Webserver der HSZ-twww.hsz-t.ch.
Alle möglichen Namensbestandteile am Ende eines FQDN sind die sog. Top Level Domains (TLD)
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
DNS – Domain Name Service (fort.)Nameserver
Speichern die Namen und IP Adressen der Domänen, für die sie zuständig sind, in sog. Zonendateien.
Ein Nameserver kann für mehrere Domänen zuständig sein
Mehrere Server können für die gleiche Domäne zuständig sein
Für jede Zone existiert ein autoritativer Nameserver (Primary Nameserver) und weitere Sekundäre Nameserver
Die Zonendaten werden vom Primären auf die Sekundären Server per Zonentransfer übertragen
Strategien zur Abfrage von Informationen über fremde Domänen (Zonen)
Forwarder: Anfrage bei einem weitern, im Nameserver fest konfigurierten Server (Bsp.: Nameserver eines Firmennetzes verwendet als Forwarder den Nameserver des ISP)
Auflösung über die (fest konfigurierten) Root-Server. Diese Methode wird oft bei den Nameserver großer ISP angewandt
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
DNS – Domain Name Service (fort.)Nameserver (fort.) – Rootserver (http://root-servers.org/)
publizieren die Root-Zone des Domain Name Systems (DNS)
Ca. 2500 Einträge für die TLDs (.com, .edu., .ch etc.)
Z. Zt. 13 Rootserver, betrieben von verschiedenen Organisationen
Koordination der Rootserver durch ICANN
ICANN ist für die Korrektheit der Einträge zuständig
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
DNS – Domain Name Service (fort.)Nameserver Beispiel Primäre Zonendatei@ IN SOA noc.mycompany.de. root.mycompany.de. (
200809011 ; Serial
43200 ; Refresh
3600 ; Retry every hour
604800 ; Expire after 1 week
900 ) ; Record lives 15 minutes
IN NS noc
IN NS dns1.myisp.de.
IN NS dns3.myisp.de.
noc IN A 121.37.218.10
noc1 IN CNAME noc
noc2 IN A 121.37.218.11
noc3 IN A 121.37.218.12
mycompany.de. IN MX 10 mail-vsr.myisp.de.
web2 IN A 121.37.11.224
www IN CNAME web2
www2 IN CNAME web2
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
DNS – Domain Name Service (fort.)Resolver
Komponente zur Abfrage der Nameserver
Implementiert in Nameserver um weitere Server abzufragen
Implementiert in Clients um den (die) zuständigen Nameserver abzufragen
Rekursive Anfrage: Anfrage an einen Nameserver nach der Auflösung eines FQDN oder einer IP Adresse
Inerative Anfrage: Anstelle der Auflösung kann der Verweis auf einen weiteren Nameserver kommen, sollte der angefragte Nameserver nicht auflösen können
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
DNS – Domain Name Service (fort.)Resolver
Quelle:Wikipedia
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
SMTP – Simple Mail Transport ProtocolProtokoll zum Mailtransport zwischen Mailservern und zum versenden von Mails über einen Mailclient
Mailadressen: [email protected] oder [email protected]
Enges Zusammenspiel mit DNS bei der Zustellung: MX Record bezeichnet den (die) Mailserver einer Domäne. Beispiel nslookup
Standardserver: noc.mycompany.de
Address: 121.37.218.10
> set type=MX
> hsz-t.ch
Server: noc.mycompany.de
Address: 121.37.218.10
Nicht autorisierte Antwort:
hsz-t.ch MX preference = 20, mail exchanger = jay.hsz-t.ch
hsz-t.ch nameserver = jay.hsz-t.ch
hsz-t.ch nameserver = lisa.hsz-t.ch
hsz-t.ch nameserver = scsnms.switch.ch
jay.hsz-t.ch internet address = 193.5.54.121
lisa.hsz-t.ch internet address = 193.5.54.30
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
SMTP – Simple Mail Transport ProtocolBeispiel SMTP Sitzung
220 mailsrv.htwg-konstanz.de ESMTP
HELO
250 mailsrv.mycompany.de Hello hs080006.vpn.mycompany.de [121.37.80.6], pleased to meet you
MAIL FROM: [email protected]
250 2.1.0 [email protected]... Sender ok
RCPT TO: [email protected]
250 2.1.5 [email protected]... Recipient ok
DATA
354 Enter mail, end with "." on a line by itself
Hallo,
Das ist eine Testmail per Telnet
.
250 2.0.0 m83MUiEc000875 Message accepted for delivery
QUIT
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
HTTP – Hypertext Transfer Protocol
Client-Server Protokoll zum Datenaustausch zwischen Webserver und Browser
Zwei unterschiedliche Nachrichtentypen: Request (Anfrage) vom Client an den Server
Response (Antwort) vom Server an den Client
Nachrichten bestehen aus prinzipiell zwei TeilenMessage Header: Sturkturelle Informationen, z.B. über die Kodierung des Inhalts
Message Body: Inhalt der Nachricht
Prinzipiell für verschiedene Datenformate geeignet
Zustandsloses Protokoll: Jeder Request (jeder Klick) entspricht einer Sitzung
Vernünftiges Sitzungshandlich über Zusätze, z.B. Cookies
Adressierung von Inhalten über URL (Uniform Ressource Locator)
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
HTTP – Hypertext Transfer Protocol (fort.)
Quelle: LEU Karlsruhe
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
HTTP – Hypertext Transfer Protocol (fort.)
Beispiel Kommunikationsablauf:Request:
GET /index.html
Response: HTTP/1.1 200 OK Server: Apache/1.3.29 (Linux) PHP/4.3.4 Content-Length: (Größe von index.html in Byte) Content-Language: de Content-Type: text/html Connection: close
…… nun folgt der HTML Code von index.html
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nDienste und Protokolle (fort.)
HTTP – Hypertext Transfer Protocol (fort.)
HTTP Request Methoden:GET Inhalte vom Server anfordern
POST Inhalte vom Server anfordern mit Übermittlung eines zusätzlichen Datenblocks aus Name-Wert-Paaren, z.B. aus Webformularen
HEAD Anfrage von HTTP-Header ohne Message Inhalt
PUT Dateien hochladen
DELETE löscht die angegebene Datei auf dem Server
TRACE liefert die Anfrage so zurück, wie der Server sie empfangen hat
OPTIONS liefert eine Liste der vom Server unterstützen Methoden und Features
CONNECT wird von Proxyservern implementiert, die in der Lage sind, SSL-Tunnel zur Verfügung zu stellen.
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nStandardisierung im Internet
Die Standardisierung des Internet findet in erster Linie durch die Requests for Comments (kurz RFC; zu deutsch Forderung nach Kommentaren) statt
RFCs sind eine Reihe von technischen und organisatorischen Dokumenten aus der (selbstverwalteten) Internetcommunity (später mehr zur Organisation des Internet)
Bei der ersten Veröffentlichung (1969) noch im ursprünglichen Wortsinne zur Diskussion gestellt, behalten RFC auch dann ihren Namen, wenn sie sich durch allgemeine Akzeptanz und Gebrauch zum Standard entwickelt haben.
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nStandardisierung im Internet (cont.)
Jeder RFC besitzt einen Status. Hier einige Beispiele:Informational – Hinweis, Idee, Nutzung
Experimental – zum Experimentieren
Proposed Standard – Vorschlag für Standard
Draft Standard – Begutachtung von mindestens zwei unabhängigen Implementierungen
Standard – offizieller Standard
Historic – nicht mehr benutzt
OrganisationVerwaltet werden die RFCs vom sog. RFC-Editor
Aufgabe:
Formale Korrektheit der Dokumente
Führen des Verzeichnisses
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nStandardisierung im Internet (cont.)
Exkurs: www.rfc-editor.org
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nOrganisation des Internet
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nOrganisation des Internet (Fort.)
Internet Society (ISOC)Nicht-Staatliche Organisation
Koordiniert und iniziiert Massnahmen zur Verbreitung und Weiterentwicklung des Internet
Mitglieder sind Einzelpersonen, Firmen und weitere Organisationen
Hauptaufgabe: Weiterentwicklung des Internet (z.B. Pflege und Veröffentlichung der RFCs)
Der Vorstand (Board of Trustees) wird von allen Mitgliedern weltweit gewählt.
ISOC ist Dachorganisation für alle relevanten Gremien und Organisationen, die an der Standardisierung und Weiterentwicklung des Internet arbeiten, wie IETF, IESG, IAB, IRTF und IANA (siehe folgende Folien)
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nOrganisation des Internet (Fort.)
Internet Architecture Board (IAB) Verwaltung der Internetarchitektur
Überwacht den Standardisierungsprozess
Ernennt und überwacht RFC Editor
Berät ISOC
Überwacht/Beauftragt IANA, IRTF, IETF und IESG
RFC 2850 und 3869 definieren IAB
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nOrganisation des Internet (Fort.)
Internet Engineering Task Force (IETF) Arbeitsgruppe des IAB
Aufgabe: Technische Weiterentwicklung des Internet
Verfassen Technischer Dokumente (z.B. Protokolle)
Besteht aus Arbeitsgruppen zu verschiedenen Themen
Applications – APP
General – GEN
Internet – INT
Operations and Management – OPS
Real-Time and Infrastructure – RAI
Routing RTG
Security – SEC
Transport – TSV
User Services – USV
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nOrganisation des Internet (Fort.)
Internet Engineering Steering Group (IESG)Aufgabe: Leitet IETF
Setzt sich zusammen aus
aus den Vorsitzenden der IETF
Den Bereichsleitern der IETF
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nOrganisation des Internet (Fort.)
Internet Research Task Force (IRTF) Arbeitsgruppe des IAB
Leitung durch IRSG
Aufgabe: Förderung von Forschung und Entwicklung im Bereich Netzwerke für folgende Forschungsschwerpunkte
End-to-End
Information Infrastructure Architecture
Privacy and Security
Internet Resource Discovery
Routing
Services Management
Reliable Multicast
Internet Congestion Control
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nOrganisation des Internet (Fort.)
Internet Assigned Numbers Authority (IANA) Aufgabe: Vergabe von
IP Adressen
Top Level Domains
Protokollnummern
Ports
Vergabe der IP Adressen erfolgt weitgehend über Regional Internet-Registers (RIR).
Zuständigkeiten der RIRs jeweils für einzelne (große) Regionen.
Beispiel Europa: Réseaux IP Européens (RIPE)
Dipl. Inf.Wiss, Dipl. Inf (FH) Michael Steuert
E
infü
hrun
g T
elek
omm
unik
atio
nOrganisation des Internet (Fort.)
Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN) Aufgabe:
Festlegung der Koordination der Namensvergabe
Koordination des Betriebes der Root Nameserver
Grundlagen der IP Adress Verwendung (Ausführung durch IANA)
Kritik: Starke Bindung an die US Regierung, ICANN untersteht organisatorisch dem US-amerikanischen Handelsministerium