Netwerken - 2-3-communicatieprotocollen

toepassingsprotocollen
overdrachtsprotocollen
toegangsprotocollen
toepassingslaag
presentatielaag
sessielaag
transportlaag
netwerklaag
verbindingslaag
fysieke laag
HTTP SMTP POP3 IMAP FTP
Telnet SSH RDP SNMP
TCP/IP IPX/SPX
Token passing ring / token passing bus
ATM Ethernet PPP ARPARP
UDP

A
B
token wordt rondgestuurd door eerste computer
toegangsprotocollen

A
B
geen bericht: token wordt verder gestuurd
toegangsprotocollen

A
B
wel bericht: wordt i.p.v. token verder gestuurd
toegangsprotocollen

A
B
niet bestemmeling: bericht wordt verder gestuurd
toegangsprotocollen

A
B
bestemmeling: bericht wordt verder gestuurd
toegangsprotocollen

A
B
zender vervangt bericht door een vrij token
toegangsprotocollen

Slechts één token, dus één computer kan zenden
toegangsprotocollen
Probleem: bericht bevat zelfde bitreeks als token
Oplossing: bitstuffing (extra 1 of 0 in de bitreeks)

Alternatief: token passing bus
toegangsprotocollen
Logische ring op een fysiek busnetwerk
Niet doorsturen naar directe buur, wel naar
computer met een specifiek adres

Wat is de functie van een MAU (of MSAU) in een
token passing ring netwerk?
toegangsprotocollen
Omschrijf hoe een bericht in vijf stappen over dit
busnetwerk van computer A naar computer B
wordt verstuurd volgens het token passing bus-
principe. We gaan er van uit dat de computers in
oplopende volgorde geadresseerd zijn

Asynchronous Transfer Mode
toegangsprotocollen
ATM
Datacommunicatie over backbones van
telefoonlijnen (tegenwoordig: ADSL)
Frames = cells van 53 bytes
5 bytes meta-data 48 bytes payload

toegangsprotocol voor meeste moderne netwerken
toegangsprotocollen
Ethernet
elke computer kan steeds berichten verzenden
controleren of de lijn beschikbaar is: lijnaftasting
CSMA/CD-protocol (carrier sense multiple access
with Collision Detection)

toegangsprotocollen
Ethernet
8bytes
preamble
destination address
Ethernet-frame heeft variabele lengte
6bytes
4bytes
2bytes
6bytes
48 tot 1500 bytes
source address
protocoltype
payload
frame check
8bytes
6bytes
2bytes
6bytes
headers footers / trailers
4bytes
inkapseling
encapsulation
4bytes4bytes
VLAN-tag
(optioneel)

Wat zijn Ethernet jumbo-frames? Wat zijn er de
voor- en nadelen van?
Ethernet maakt gebruik van het CSMA/CD-
protocol. Wat is de functie van dat protocol en
hoe werkt dat precies?
toegangsprotocollen
Ethernet

Point-to-Point Protocol
toegangsprotocollen
PPP
inbelverbindingen met authenticatie
Ethernet: PPPoE (Point-to-Point over Ethernet)
ATM: PPPoA (Point-to-Point over ATM)
frames met variabele lengte

volgorde van ontvangst van frames is belangrijk
toegangsprotocollen
PPP
verbinding over meerdere lijnen: Multilink PPP

toegangsprotocollen
Toegangsprotocollen zijn ouder dan je denkt.
Noteer wanneer deze protocollen ontwikkeld
werden op de juiste plaats op de tijdlijn: token
passing ring, ATM, Ethernet, PPP.
Een PPP-verbinding verloopt typisch in zes fases.
Benoem die zes fases en omschrijf bondig wat er
in elke fase gebeurt.

Transmission Control Protocol / Internet Protocol
TCP/IP
ontwikkeld in jaren 1960 voor mainframes
nog steeds basisprotocol voor internet
open standaard: wijzigingen via RFC’s
segmentering (max 1500 bytes)
adressering
TCP
IP

ARP
TCP/IP
IPv4 IPv6

IP-adres = logisch identificatienummer
TCP/IP – IPv4
gekoppeld aan netwerkinterface, niet computer
4 x 8 bits, decimaal genoteerd met puntjes tussen
1 byte (octet) = 28 = 256 waarden
Octet 1
XXX . XXX . XXX . XXX
Octet 2 Octet 3 Octet 4

Klasse A-netwerk
TCP/IP – IPv4
nnn . ccc . ccc . ccc
Octet 1 Octet 2 Octet 3 Octet 4
1-126 (openbaar)
3 bytes = 2563 = 16 777 214 adressen
10 (lokaal)

Klasse B-netwerk
TCP/IP – IPv4
nnn . nnn . ccc . ccc
2 bytes = 2562 = 65 536 adressen
128-191 (openbaar)
172.16-31.x.x (lokaal)

Klasse C-netwerk
TCP/IP – IPv4
nnn . nnn . nnn . ccc
1 byte = 256 adressen
193-223 (openbaar)
192.168.X.x (lokaal)

netwerknummer > 223: klasse D / klasse E
TCP/IP – IPv4
Publieke IP-adressen
Private IP-adressen

TCP/IP – IPv4
publieke
IP-adressen
private
IP-adressen
lokaal netwerk internet
NAT
Zie: 6.2.1

TCP/IP – IPv4
netwerkadres: adres voor het netwerk zelf
netwerknummer gevolgd door nullen
Klasse A: vb 10.0.0.0
Klasse B: vb 172.20.0.0
Klasse C: vb 192.168.200.0

TCP/IP – IPv4
broadcastadres: adres voor alle componenten
netwerknummer gevolgd door 255 in alle octets
Klasse A: vb 10.255.255.255
Klasse B: vb 172.20.255.255
Klasse C: vb 192.168.200.255
gevolg: klasse C = 254 ipv 256 componenten!

TCP/IP – IPv4
loopbackadres: verwijst naar eigen computer
Klasse A: 1ste octet: 1-126
Klasse B: 1ste octet: 128-191
je maakt er niet bewust gebruik van (wel: software)
Loopbackadres: 127.0.0.1

TCP/IP – IPv4
Link-local adres
‘noodadres’ indien DHCP-server inactief is
169.254.x.x (uniek via ARP)
Communicatie binnen eigen netwerk mogelijk
Geen communicatie met internet

TCP/IP – IPv4
Klasse A: 254 adressen = te weinig
Klasse B: 65 534 adressen = te veel
Oplossing: deel van een klasse B-netwerk huren
CIDR (classless interdomain routing)

TCP/IP – IPv4
Voorbeeld: 185.200.24.0
10111001.11001000.00011000.00000000
10111001.11001000.00011000.00000000
netwerknummer computernummer
21 bits 11 bits = 211 = 2048 adressen (- 2)
185.200.24.0/21

TCP/IP – IPv4

TCP/IP – IPv4
subnetting: opdelen in logische segmenten
meer overzicht in grotere netwerken
standaard subnetmaskers (= geen opdeling):
klasse A: 255.0.0.0
klasse B: 255.255.0.0
klasse C: 255.255.255.0

TCP/IP – IPv4
1
Noteer het standaard subnetmasker in binaire
vorm.

TCP/IP – IPv4
2
Wijzig de waarde van het eerste octet met
nulwaarde
3 bits subnetmasker

TCP/IP – IPv4
3
met 3-bits subnetmasker maak je 23 of 8
subnetten (-2 voor hoogste en laagste waarde)

TCP/IP – IPv4
4
Tot welk subnet behoort een computer?
Verbind de bits van IP-adres en subnetmasker
met een logische AND-functie.
netwerkadres5de subnet

TCP/IP – IPv4
Bits Subnetmasker
Aantal
subnetten
Componenten
per subnet
Totaal aantal
componenten
2 255.255.192.0 2 16382 32764
3 255.255.224.0 6 8190 49140
4 255.255.240.0 14 4094 57316
5 255.255.248.0 30 2046 61380
6 255.255.252.0 62 1022 63364
7 255.255.254.0 126 510 64260
8 255.255.255.0 254 254 64516
9 255.255.255.128 510 126 64260
10 255.255.255.192 1022 62 63364
11 255.255.255.224 2046 30 61380
12 255.255.255.240 4094 14 57316
13 255.255.255.248 8190 6 49140
14 255.255.255.252 16382 2 32764
Klasse B

TCP/IP – IPv4
Bits Subnetmasker
Aantal
subnetten
Componenten
per subnet
Totaal aantal
componenten
2 255.255.255.192 2 62 124
3 255.255.255.224 6 30 180
4 255.255.255.240 14 14 196
5 255.255.255.248 30 6 180
6 255.255.255.252 62 2 124
Klasse C

TCP/IP – IPv4
De IP-range 192.168.x.x is bedoeld voor klasse C
IP-adressen. Op welke manier kan je binnen deze
range toch een klasse B netwerk realiseren?

ARP
IP-adres = logisch adres (via software toegekend)
MAC-adres = hardwareadres (op ROM-chip)
MAC = Media Access Control
Onderlinge afspraken van fabrikanten maken elk
MAC-adres uniek in de wereld

ARP
6 / 8 groepjes van 8 bits, hexadecimaal genoteerd
vb: 00:64:22:15:D7:8A
ARP koppelt het MAC-adres aan het IP-adres
ARP = Address Resolution Protocol

ARP
Computer A wil verbinding met computer B
A
B
mappinglijst
in ARP-cache

ARP
A
B
MAC-adres van
computer B
staat in de
mappinglijst

ARP
ARP-request naar
alle computers
A
B
MAC-adres van
computer B
staat niet in de
mappinglijst

ARP
Computer B stuurt
MAC-adres
A
B
MAC-adres van
computer B
staat niet in de
mappinglijst

ARP
A
B
MAC-adres van
computer B
opgeslagen in
de mappinglijst

ARP
mappinglijst
statische entries dynamische entries
permanent bewaard
componenten waar-
mee vaak wordt
gecommuniceerd
na ARP-request
levensduur van
enkele minuten

ARP
mappinglijst
arp -a
handmatig een statische entry toevoegen:
arp –s 192.168.1.200 00:64:22:15:D7:8A

ARP
A
B

ARP
Wat is ARP poisoning?

TCP/IP - IPv6

TCP/IP - IPv6
IPv4 dateert uit jaren 1970
4 miljard IP-adressen leek toen gigantisch
In 2011 raakten publieke IPv4 adressen uitgeput
Vanaf 1994 begon ontwikkeling van IPv6
Vanaf begin jaren 2000 stond IPv6 op punt
Netwerkapparatuur sindsdien “IPv6-ready”

TCP/IP - IPv6
6 juni 2012: overschakeling internet naar IPv6
meeste lokale netwerken blijven nog IPv4
IPv6 = 128 bits = 2128 publieke adressen
Geschreven in 8 groepjes van 4 hexadecimale
cijfers, gescheiden met dubbele punt

TCP/IP - IPv6
fe80:bdb2:0000:d165:0001:3090:a55c:9c47
fe80:bdb2:0:d165:0001:3090:a55c:9c47
fe80:bdb2::d165:0001:3090:a55c:9c47
0000 mag verkort worden
of zelfs helemaal weggelaten

TCP/IP - IPv6
fe80:bdb2:0000:0000:0000:0000:a55c:9c47
fe80:bdb2:0:0:0:0:a55c:9c47
fe80:bdb2::a55c:9c47
Dit geldt ook voor
opeenvolgende groepen
fe80::bdb2::a55c:9c47
Wel slechts één keer in een adres

TCP/IP - IPv6
fe80:bdb2:0e13:d165:0001:3090:a55c:9c47
fe80:bdb2:e13:d165:1:3090:a55c:9c47
0 weglaten bij begin van groep

TCP/IP - IPv6
IPv4-adres: 172.16.189.200
ac.10.bd.c8
4 decimale waarden omzetten
naar hexadecimale waarden
Groeperen in 2 groepjes
ac10:bdc8
5 groepen met waarde 0 en één
groepje met waarde FFFF ervoor
0000:0000:0000:0000:0000:ffff:ac10:bdc8
::ffff:ac10:bdc8

TCP/IP - IPv6
IPv4: nog steeds voor lokale netwerken
IPv6: steeds meer op het internet
Netwerkapparatuur moet werken met IPv4 en IPv6
Dualstack

TCP/IP - IPv6
oorspronkelijk IPv6-adres
fe80:bdb2:0000:d165:0001:3090:a55c:9c47
Geen behoefte aan private IP-adressen
Geen behoefte aan verschillende netwerkklassen
Wel mogelijkheid tot segmenteren (48 / 16 bits)
netwerknummer Computernummer (MAC)

TCP/IP - IPv6
Wat is het loopback-adres in IPv6?
We spreken over IPv4 en IPv6. Wat is er dan
gebeurd met IPv1, IPv2, IPv3 en IPv5?

De netwerkconfiguratie van je computer nagaan
IPv4-adres van je computer
Subnetmasker voor je netwerk
IPv4-adres van de server van je netwerk
MAC-adres van je computer
IPv6-adres van je computer
TCP/IP

TCP = erg betrouwbaar maar: vertragingen
Probleem voor online gaming, streaming, VoIP, …
Oplossing: UDP (user datagram protocol)
Foutloze aankomst van UDP-bericht niet zeker
Klein aantal verloren berichten = geen probleem
UDP
Ook gebruikt voor DNS o.w.v. snelheid

Nog een nadeel: geen congestiecontrole mogelijk
Theoretisch probleem: routers die vastlopen
Kleinere header = minder overhead
Payload theoretisch tot 65 507 bytes
In de praktijk: 512 bytes (of klein veelvoud ervan)
UDP

IPX = Internetwork Packet Exchange
SPX = Sequenced Packet Exchange
Ontwikkeld door Novell
Onvoldoende flexibel op niet-hiërarchisch netwerk
Verdrongen door TCP/IP
IPX/SPX

IPv4-pakket
headers payload
74
1110
1312 14
321 5 6
8 9

IPv6-pakket
headers payload
63
7
8 9
21 4 5

TCP-segment
headers payload
32
8
11 12
1
4 75 6
109

UDP-bericht
headers payload
32 4 51

Bereken de overhead
TCP/IPv6 over Ethernet
UDP/IPv4 over Ethernet

poortnummers = verwijzing naar protocoltype
poort 23 Telnet
poort 25
poorten
SMTP
poort 80 HTTP
poort 161 SNMP

HTTP-request
Hypertext Transfer Protocol
raadplegen van informatiepagina’s via webserver
TCP/IP poort 80
HTTP
DNSURL IP-adresHTTP-response

Map is niet publiek
Webpagina bestaat niet
Geen autorisatie
Fout in een script
HTTP foutcodes
HTTP

HTTPS = Hypertext Transfer Protocol Secure
beveiliging door middel van encryptie
voorwaarde voor betalingsverkeer via internet
gebruikt protocol: SSL (Secure Socket Layer)
protocol uit presentatielaag van OSI-model
HTTP

HTTPS = Hypertext Transfer Protocol Secure
HTTPS
hangslot-icoontje
Details van het
beveiligingscertificaat
URL begint met https

1991: eerste versie
1999: laatste aanpassingen
websites zijn veel complexer geworden
elk deeltje informatie = aparte HTTP-verbinding
grote overhead aan verstuurde informatie
HTTP
inladen van een webpagina vertraagt

SPDY = experiment door Google
één verbinding voor volledige webpagina
Basis voor HTTP/2 (officieel in 2015)
HTTP/2

HTTP en HTTP/2 gebruiken TCP
Veel overhead
QUIC
Foutcontrole
Vertragingen

Nieuw experimenteel protocol door Google
QUIC = Quick UDP Internet Connections
Overdrachtsprotocol UDP ipv TCP
QUIC
Kwaliteitscontrole in QUIC, niet in UDP
(Nog) geen officiële standaard

Omwille van de versleuteling is HTTPS veiliger dan
gewoon HTTP. Waarom wordt dit dan niet altijd
toegepast?
Het SSL-protocol is gebaseerd op het gebruik van
een publiek en private sleutel. Omschrijf in stapjes
hoe dat in z’n werk gaat.
SPDY werd bij aanvang verondersteld webpagina’s
sneller te laden dan HTTP. Toch blijkt uit test-
resultaten dat het verschil erg klein is. Wat zijn daar
de redenen voor?
HTTP

SMTP = Simple Mail Transfer Protocol
verzending van e-mail via TCP/IP poort 80
erg oud, gebaseerd op ASCII (tekst zonder opmaak)
MIME = Multipurpose Internet Mail Extensions
Voor opgemaakte mails of bijlagen
SMTP
Niet-ASCII-tekens omgezet naar ASCII

betrouwbaarheid van afzender niet gecontroleerd
daardoor staat de poort open voor spam
SMTP is te goed ingeburgerd om zomaar te
vervangen door een moderner protocol
SMTP

SMTP
verzender ontvanger
mailserver
SMTP POP3
IMAP

POP3 = Post Office Protocol versie 3
ophalen van e-mail (TCP/IP poort 110)
ontvanger maakt verbinding met mailserver
alle berichten worden opgehaald en lokaal bewaard
de berichten worden van de mailserver verwijderd
POP3
daarna wordt verbinding met mailserver verbroken

IMAP = Internet Message Access Protocol
ontvanger leest berichten op de mailserver
voordeel: beschikbaar van op elke locatie
voordeel: zelfde mailbox delen met anderen
protocol is complexer dan POP3
IMAP
TCP/IP poort 143

SMTP, POP3 en IMAP
Wat is een NDR-rapport (met betrekking tot SMTP)?
Verklaar de afkorting en het begrip.
IMAP kende in de loop van de geschiedenis
verschillende versies. Welke zijn dat?
Wat is ICMP met betrekking tot e-mail protocollen?

FTP = File Transfer Protocol
versturen van bestanden naar FTP-server
bestaat zowel anoniem als met authenticatie
FTP
Protocol-interpreter (PI) = poort 211
Data transfer process (DTP) = poort 202

programma voor FTP-verbinding = FTP-client
standaard: geen beveiliging
FTPS = File Transfer Protocol Secure = FTP + SSL
FTP
gebruik: vroeger vaak voor (illegaal) downloaden
gebruik: webontwerp: uploaden naar webserver

Telnet = Teletype Network
toegang tot systemen van op afstand
TCP/IP poort 23
geen beveiliging  wordt nog weinig gebruikt
Telnet
Via terminalvenster (geen grafische interface)

SSH = Secure Shell (UNIX/Linux)
TCP/IP poort 22
wel beveiliging met encryptie
SSH
applicatie nodig (vb: Putty)

RDP = Remote Desktop Protocol
ontwikkeld door Microsoft, niet openbaar
overgenomen door andere ontwikkelaars
RDP

Telnet
Dit protocol werd ontwikkeld voor Windows
besturingssystemen.
Telnet, SSH en RDP
SSH RDP
Dit protocol kent een beveiliging door middel
van encryptie.
Dit protocol maakt gebruik van TCP poort 3389.
Dit protocol is al meer dan 40 jaar oud.
Dit protocol gebruikt authenticatie als
beveiliging.

Telnet, SSH en RDP
Onderzoek hoe je met Logmein een computer via
het internet van op afstand kan besturen.
Onderzoek hoe je met telnet commando’s kunt
uitvoeren op een ander computersysteem.
Onderzoek hoe je met Remote Desktop de besturing
van een Windows computer op afstand overneemt.
Onderzoek hoe je met Putty een computer op het
lokale netwerk van op afstand kan besturen.

SNMP = Simple Network Management Protocol
beheer voor netwerkcomponenten met IP-adres.
TCP/IP-poort 161
beheerderprogramma = SNMP-manager
SNMP
netwerkcomponenten = agents

SNMP-manager verzamelt voortdurend gegevens
over netwerkverkeer
indeling: MIB = Management Information Base
grafieken maken
SNMP
alarm slaan
gegevens bewaard in logbestanden

SNMP
client
SNMP-manager
SNMP-requestSNMP-response
requests met regelmatige intervallen
clients kunnen ook zelf problemen melden

nadeel: geen sterke beveiliging
requests kunnen door hackers gekaapt worden
SNMP

Sleutelboek Computernetwerken 2.0
Dit is een begeleidende presentatie bij
het hoofdstuk 2.3 van het Sleutelboek
Computernetwerken 2.0. Deze
presentatie mag vrij worden gebruikt,
aangepast en verspreid. Deze dia bevat de
bronvermelding en moet ten allen tijde
deel blijven uitmaken van de presentatie.
Meer informatie over het Sleutelboek
Computernetwerken 2.0 is beschikbaar op
www.sleutelboek.eu
Klik op de knop EXIT om
de presentatie af te sluiten.

Netwerken - 2-3-communicatieprotocollen

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Netwerken - 2-3-communicatieprotocollen

Similar to Netwerken - 2-3-communicatieprotocollen (20)

More from Sleutelboeken Computerhardware en Computernetwerken

More from Sleutelboeken Computerhardware en Computernetwerken (20)

Netwerken - 2-3-communicatieprotocollen