TCP/IP

Referat von

Markus Hertel

TCP/IPInhalt

● Allgemeines

● Referenzmodell

● TCP – Header

● Verbindungsaufbau

● Verbindungsabbau

● Datenübertragung

● Ports

TCP/IPAllgemeines

● TCP/IP – Protokollfamilie umfasst etwa 500 Protokolle

● 1970 von der DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) entwickelt

● 1981 standardisiert – RFC 793

● Regelt die Verbindung zwischen Computern in einem Netzwerk

● TCP ist Bestandteil aller modernen Betriebssysteme z.B.:(Windows – wsock32.dll Linux – Kernel)

● Verbindungsorientertes Protokoll

-Verbindungsaufbau-Datenaustausch-Verbindungsabbau

TCP/IPAllgemeines

● Kommunikation über virtuellen Kanal (Socket) mit Hilfevon IP-Adressen und Portnummern

● Schutz vor Datenverlust bei der Übertragung

TCP/IPReferenzmodell

Layer Protokolle

Anwendungsschicht HTTP, FTP, DNS....

Transportschicht TCP, UDP...

Vermittlungsschicht IP

Netzzugangsschicht Ethernet, Token Ring...

TCP/IPTCP-Header

● Source Port ( 2 Byte )

● Destination Port ( 2 Byte )

● Sequenznummer ( 4 Byte ) - Verbindungsaufbau - Nummerieren der Segmente

● Quittiernummer ( 4 Byte )

● Headerlänge ( 4 Bit ) - Anzahl von 32-Bit-Blöcken

● Reserviert ( 6 Bit )- immer Null

TCP/IPTCP-Header

● Steuerflags ( 6 Bit )- URG (Dringlichkeit) sofortige Bearbeitung z.B. „Strg + C“ Telnet- ACK (Verbindungsaufbau &

Empfangsbestätigung)- PSH (ohne Puffernutzung)- RST (Reset)- SYN (Verbindungsaufbau)- FIN (Verbindungsabbau)

● Window ( 2 Byte )- Anzahl der zu empfangenen Bytes

TCP/IPTCP-Header

● Prüfsumme ( 2 Byte )- generiert aus Header und Nutzdaten

● Urgent Pointer ( 2 Byte )- zeigt auf die „Urgent“-Daten

● Zusatzinformationen- Vielfaches von 32 Bit- z.B. Länge der Nutzdaten

TCP/IPVerbindungsaufbau

3 Wege Handshake

Client Server

1

2

3

Sequenznummer (Client)Steuerflag SYN = 1

Sequenznummer (Server)Quittiernummer = (Sequenznummer Client + 1)Steuerflag SYN = 1Steuerflag ACK = 1

Sequenznummer = (Sequenznummer Client +1)Quittiernummer = (Sequenznummer Server + 1)Steuerflag ACK = 1

TCP/IPVerbindungsaufbau

Anfrage1

Quellport: Hex. 8106 = Dez. 33030 Zielport: Hex. 0050 = Dez. 80 (http)Sequenznr.: Hex. 2686E27DQuittiernr: Hex. 00000000Headergr.: Hex. A = Dez. 10 (10 x 32 Bit = 40 Byte)Res. + Flags: Hex. 002 = Bin. 000000 000010Window: Hex. 16D0Checksum: Hex. 4C91UrgentPTR: Hex. 0000

TCP/IPVerbindungsaufbau

Antwort & Bestätigung2

Quellport: Hex. 0050 = Dez. 80 (http)Zielport: Hex. 8106 = Dez. 33030 Sequenznr.: Hex. 293BCEC4Quittiernr: Hex. 2686E27EHeadergr.: Hex. 6 = Dez. 6 (6 x 32 Bit = 24 Byte)Res. + Flags: Hex. 012 = Bin. 000000 010010Window: Hex. 1FFEChecksum: Hex. 1FE8UrgentPTR: Hex. 0000

TCP/IPVerbindungsaufbau

Bestätigung3

Quellport: Hex. 8106 = Dez. 33030Zielport: Hex. 0050 = Dez. 80 (http) Sequenznr.: Hex. 2686E27EQuittiernr: Hex. 293BCEC5Headergr.: Hex. 5 = Dez. 5 (5 x 32 Bit = 20 Byte)Res. + Flags: Hex. 010 = Bin. 000000 010000Window: Hex. 16D0Checksum: Hex. 40A3UrgentPTR: Hex. 0000

TCP/IPVerbindungsabbau

● Ähnliches Prinzip wie beim Aufbau der Verbindung

● Nutzt statt SYN-Flag das FIN-Flag

TCP/IPDatenübertragung - Segmentierung

Segmentierung der Daten

Protokolle

HTTP

TCP

IP max. 65535

Ethernet max. 1500

Layer Datengröße (Byte)

Anwendungsschicht

Transportschicht

Vermittlungsschicht

Netzzugangsschicht

TCP-Segmentgröße = 1500 Byte

TCP-Nutzdaten:1500 Byte – 20 Byte (TCP-Header) – 20 Byte (IP-Header) = 1460 Byte

TCP/IPDatenübertragung - Segmentierung

TCP/IPDatenübertragung

Server:

Sequenznummer: Eigene SequenznummerQuittiernummer: Sequenznummer (Client) + Nutzdatengröße

(bleibt konstant) Nutzdaten

Client: (Bestätigung – nur Header)

Sequenznummer: Sequenznummer + Nutzdatengröße (bleibt konstant)

Quittiernummer: Sequenznummer (Server) + Nutzdatengröße...

.

TCP/IPPorts

● Jedem Dienst ist ein Port zugeordnet (http – 80, ftp – 21, Telnet - 23, SSH – 22)

● Portreichweite

1 – 1023 fest zugeordnet1024 – 49151 reservierte Portnummern49152 – 65535 zur dynamischen und privaten Nutzung

TCP/IP

Quellenangaben:

http://de.wikipedia.org/wiki/Transmission_Control_Protocolhttp://tools.ietf.org/html/rfc793

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/net/0812271.htmTCP/IP Grundlagen – Gerhard Lienemann

Cisco Networking Academy Program – Ciscso Press