Vernetzte IT-Systeme
5. TCP/IP Protokollfamilie
Prof. Dr. Volkmar Langer
Florian Schimanke
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Vernetzte IT-Systeme
5. TCP/IP-Protokollfamilie
5.1.1 Einführung TCP/IP
Prof. Dr. Volkmar Langer
Florian Schimanke

TCP/IP-Referenzmodell
Ziele:
• Unabhängigkeit von der
verwendeten Netzwerk-
Technologie
• Unabhängigkeit von der
Architektur des Hosts
• Universelle
Verbindungsmöglichkeit
• Ende-zu-Ende Quittungen
• Standardisierte
Anwendungsprotokolle
TCP/IP-Protokollfamilie Seite 3
Anwendungsschicht
Übertragungsschicht
Internetschicht
Netzwerkschicht

TCP/IP-Protokoll-Architektur
Anwendungsschicht
Darstellungsschicht
Sitzungsschicht
Transportschicht
TCP/UDP
Netzwerkschicht
(Routingprotokolle, ICMP, ARP)
IP
Sicherungsschicht
Bitübertragungsschicht
TCP/IP-Protokollfamilie Seite 4

Transmission Control Protocol
Schicht 4 ISO/OSI
Ziele:
Transportschicht:
• sicherer Datentransport
• Multiplexing im Full-Duplex-Verfahren
• zuverlässiger, verbindungsorientierter Dienst
• „Ende zu Ende“ - Kontrolle
TCP/IP-Protokollfamilie Seite 5

TCP-Header
Fenstergröße Empfänger
Dringlichkeit
TCP/IP-Protokollfamilie Seite 6

Multiplexing von IP-Verbindungen über Ports
212.77.156.18 Port 21
212.77.156.18 Port 80
212.77.156.18 Port 25
212.77.156.18 Port 80
212.77.156.18 Port 25
212.77.156.18 Port 21
Oktober 2012 TCP/IP-Protokollfamilie Seite 7

TCP Multiplexmechanismus: Portnummern
• Mulitplexmechanismus sorgt für die Verwaltung zur
einer Vielzahl von Prozessen
Koexistenz
• Zur Identifikation der verschiedenen Datenströme und Prozesse vergibt TCP
Portnummern
• Wichtige TCP Port-Nummern:
– FTP DATA 20
– FTP Control 21
– Telnet 23
– SMTP 25
– HTTP 80
Oktober 2012 TCP/IP-Protokollfamilie Seite 8

TCP – three-way-handshake
verbindungsorientiertes Protokoll
SYN (seq=x)
SYN (seq=y, ACK=x+1)
ACK=y+1
TCP/IP-Protokollfamilie Seite 9

Beispiel für TCP-Verbindung –
Sequence-/Acknowledgement Numbermanagement
Daten (1.024 Byte) Seq=1
ACK ACK=1.025
Daten (1.024 Byte) Seq=1.025
Daten (1.024 Byte) Seq=2.049
Daten (1.024 Byte) Seq=3.073
Daten (1.024 Byte) Seq=1.025
ACK ACK=4.097
X
TCP/IP-Protokollfamilie Seite 10
1 2 3 4 5 6 7
1 2 3 4 5 6 7
1 2 3 4 5 6 7
1 2 3 4 5 6 7
1 2 3 4 5 6 7
1 2 3 4 5 6 7
1
1 ? 3
1 ? 3 4
Timer für Seq=1.025 1 2 3 4
abgelaufen
Sender Empfänger

Sliding-Window-Verfahren
Sender Empfänger Sender Empfänger
Send 1, 2, 3
ACK 3
Window 2
Send 3, 4, 5
ACK 5
Window 2
Send 5, 6
ACK 7
Window 2
X
X
Static window Sliding window
TCP/IP-Protokollfamilie Seite 11

Vernetzte IT-Systeme
5. TCP/IP-Protokollfamilie
5.1.2 UDP – User Datagram Protocol
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UDP - User Datagramm Protocol
• Schicht 4 ISO/OSI
• Ziele:
–Datenübertragung mit minimalen
Protokollmechanismen
–Durchsatzoptimierung auf Kosten
von Sicherheit!
TCP/IP-Protokollfamilie Seite 13

Dienste und Anwendungen von UDP
• geschwindigkeitsoptimierter Transport ohne Gewährleistung
• Multiplexen von Verbindungen via Ports (vgl. TCP)
 kein Verbindungsmanagement
 keine Flusskontrolle
 keine Fehlerbehandlung
• „Echtzeitanwendungen“
– Beispiel: IP-Telefonie – Voice over IP
– Beispiel: RealPlayer – Audio-/Video Stream
– Beispiel: RealVideo – Videokonferenz
TCP/IP-Protokollfamilie Seite 14

UDP vs TCP – Header
TCP/IP-Protokollfamilie Seite 15

Vergleich der Layer-4-Protokolle TCP und UDP
Eigenschaft TCP UDP
Ende zu Ende Kontrolle  X
Zeitüberwachung der Verbindung  X
Flusskontrolle  X
Erkennung von Duplikaten  X
Fehlererkennung  O
Fehlerbehebung  X
Adressierung höherer Schichten  
Größe des Headers 20 Byte 8 Byte
Geschwindigkeit D G
Belastung der Systemresourcen F D
TCP/IP-Protokollfamilie Seite 16

Vernetzte IT-Systeme
5. TCP/IP-Protokollfamilie
5.1.3 IP – Internet Protocol
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Internet Protocol (IP)
• Schicht 3 ISO/OSI
• Ziele:
–Adressierung: IP-Nummernsystem
–Fragmentieren von Paketen der darüber
liegenden Schicht
–unzuverlässiger, verbindungsloser Dienst
TCP/IP-Protokollfamilie Seite 18

Funktionen von IP
• Definition von Paketen
• Definition des Adressierungsschemas
• Übermittlung der Daten von Transportebene zur
Netzwerkschicht
• Routing von Datagrammen durch das Netz
• Fragmentierung und Defragmentierung von Datagrammen
TCP/IP-Protokollfamilie Seite 19

IP-Header
TCP/IP-Protokollfamilie Seite 20

IP Fragmentierung/Defragmentierung
 Problem: jedes Netzwerk hat seine maximale Framegröße
(MTU: Maximum Transmission Unit)
 Beispiel: Übertragung über Ethernet  FDDI  PPP  Ethernet
MTU: 1500 MTU: 4352 MTU: 532 MTU: 1500
ETH IP 1400 FDDI IP 1400 PPP IP 512
PPP IP 512
PPP IP 376
ETH IP 512
ETH IP 512
ETH IP 376
TCP/IP-Protokollfamilie Seite 21

IP Weiterleitung innerhalb eines LANs
• Adress Resolution Protocol - ARP
• Schicht 2 ISO/OSI
– Data link layer (Ethernet, X.25 usw.)
• dynamische Adressumwandlung durch Abfrage
• Ziel:
–Zuordnung von Ebene 3 (IP-) Adressen zu
Ebene 2 (physikalische) Adressen
TCP/IP-Protokollfamilie Seite 24

Funktionsweise von ARP
Wie findet IP die MAC Adresse der Gegenstation?
TCP/IP-Protokollfamilie Seite 25

ARP: Warum Mac- und IP-Adressen?
A
A
A
B
3
TCP/IP-Protokollfamilie Seite 26
Quell-IP:
Ziel-IP:
Quell-MAC:
Ziel-MAC:
Quell-IP:
Ziel-IP:
Quell-MAC:
Ziel-MAC:
Quell-IP:
Ziel-IP:
Quell-MAC:
Ziel-MAC:
Quell-IP:
Ziel-IP:
Quell-MAC:
Ziel-MAC:
Quell-IP:
Ziel-IP:
Quell-MAC:
Ziel-MAC:
1
2
3
A
A
A
B
B
A B
B
B
1
1
2
2
3
3
B
B

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5. TCP/IP-Protokollfamilie
5.2.1 Aufgaben von IP-Adressen
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Aufgaben von IP-Adressen
• Die meisten Netzwerke basieren heutzutage auf dem
IP-Adressierung & Subnetting Seite 28
Internet Protocol (IP)
• IP-Adressen dienen der eindeutigen logischen
Adressierung von einzelnen Netzwerkkomponenten
oder ganzen Netzwerken

Aufgaben von IP-Adressen
• Angesiedelt auf Schicht 3 (Network Layer) im OSI-Modell
– Daher ist IP auch ein „geroutetes Protokoll“
– Diverse auf ihm aufsetzende Protokolle
• Weltweit eindeutige Adressierung (jede öffentliche IP-Adresse
darf nur einmal vergeben werden!)
• Inzwischen knapp werdender Adressraum
• Bestehend aus 32 Bits (IPv4) bzw. 128 Bits (IPv6)
IP-Adressierung & Subnetting Seite 29

IP-Adressen
• Beispiel einer IPv4-Adresse:
172.16.14.193
• Beispiel einer IPv6-Adresse:
0:0:0:0:0:0:AC10:EC1
oder auch
::AC10:EC1
IP-Adressierung & Subnetting Seite 30

Aufgaben von IP-Adressen
• DNS als Beispiel für ein auf IP aufsetzendes Protokoll
IP-Adressierung & Subnetting Seite 31

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5. TCP/IP-Protokollfamilie
5.2.2 Einteilung von IP-Adressen
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IP-Adressklassen
• IP-Adressen werden basierend auf den höchstwertigen
Bits in Klassen eingeteilt
Klasse Höchstwertige Bits Erstes Oktett Bits in Netzadresse
A 0 0 - 127* 8
B 10 128 - 191 16
C 110 192 - 223 24
• Zur allgemeinen Adressierung von Computersystemen
werden nur die Klassen A, B und C verwendet
• Weitere Klassen dienen z.B. für die Adressierung von
Multicasts (D) und für Forschungszwecke (E)
IP-Adressierung & Subnetting Seite 33

IP-Adressklassen
• Jede Klasse unterstützt eine unterschiedlich große Anzahl
an Netzwerken und adressierbaren Rechnern
Adressklasse Anzahl Netze Anzahl Hosts pro Netz
A 126* 16.777.214
B 16.384 65.534
C 2.097.152 254
• Ursprünglich wurden großen Unternehmen ganze Netze
aus einer Klasse zugewiesen
• Klasse A dient der Adressierung von großen, B der
Adressierung von mittleren und C der Adressierung von
kleinen Netzwerken
IP-Adressierung & Subnetting Seite 34

Private Adressbereiche
• In jeder IP-Adressklasse gibt es einen Bereich, der als
privater Adressbereich bezeichnet wird.
Klasse Privater Adressbereich (RFC 1918)
A 10.0.0.0 bis 10.255.255.255
B 172.16.0.0 bis 172.31.255.255
C 192.168.0.0 bis 192.168.255.255
• Private Adressen werden in LANs verwendet und können
vom Administrator frei, aber eindeutig vergeben werden.
• Private Adressen werden im Internet nicht geroutet!
IP-Adressierung & Subnetting Seite 35

Öffentliche Adressbereiche
• Öffentliche IP-Adressen sind alle Adressen, die nicht im
privaten Adressbereich liegen
• Diese Adressen werden zentral von der Internet Assigned
Numbers Authority (IANA) verwaltet und vergeben
• Öffentliche IP-Adressen sollten nicht in privaten LANs
IP-Adressierung & Subnetting Seite 36
vergeben werden
• Öffentliche IP-Adressen werden im Internet geroutet

NAT / PAT
• Wie können private IP-Adressen auf das Internet
IP-Adressierung & Subnetting Seite 37
zugreifen?
• Wie können mehrere Rechner aus einem LAN auf
öffentliche Netze zugreifen?
• NAT – Network Address Translation
– Router (bzw. Gateway) übernimmt Stellvertreterrolle für gesamtes
Netzwerk
– Komplettes Netzwerk ist nach außen nur als eine einzige IP-Adresse
sichtbar
• PAT – Port Adress Translation
– wird genutzt, um Datenströme eindeutig zu einem Host im LAN
zuordnen zu können

NAT / PAT
Internet
IP-Adressierung & Subnetting Seite 38
• NAT-Schema
Intern: 172.16.0.0/16
Extern: 218.36.198.7
Router

NAT / PAT
IP-Adressierung & Subnetting Seite 39
• PAT im Wireshark

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5. TCP/IP-Protokollfamilie
5.2.3 Aufbau von IP-Adresse
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IPv4-Header
IP-Adressierung & Subnetting Seite 41

Aufbau von IP-Adressen
• IPv4-Adressen bestehen aus einem Netzanteil und einem
IP-Adressierung & Subnetting Seite 42
Hostanteil.
• Der jeweilige Anteil wird durch die zugehörige Subnetmask
bestimmt
• IPv4-Adressen und Subnetmasks bestehen aus vier
binären Oktetten (also insgesamt 32 Bits), die durch
Punkte voneinander getrennt werden
• Zum besseren Verständnis werden IP-Adressen in der
Regel in Dezimalform dargestellt
Beispiel: 172.16.14.193

Aufbau von IP-Adressen
• Umrechnung einer IP-Adresse von binär in dezimal
172.16.14.193
entspricht
10101100.00010000.00001110.11000001
172 = 1*27 + 0*26 + 1*25 + 0*24 + 1*23 + 1*22 + 0*21 + 0*20
16 = 0*27 + 0*26 + 0*25 + 1*24 + 0*23 + 0*22 + 0*21 + 0*20
14 = 0*27 + 0*26 + 0*25 + 0*24 + 1*23 + 1*22 + 1*21 + 0*20
193 = 1*27 + 1*26 + 0*25 + 0*24 + 0*23 + 0*22 + 0*21 + 1*20
IP-Adressierung & Subnetting Seite 43

Aufbau von IP-Adressen
• Jede Adressklasse besitzt eine Standardsubnetmask:
– A: 255.0.0.0 bzw. 11111111.00000000.00000000.00000000
– B: 255.255.0.0 bzw. 11111111.11111111.00000000.00000000
– C: 255.255.255.0 bzw. 11111111.11111111.11111111.00000000
• Die Anzahl der Nullen bestimmt die Menge der Hosts, die
in einem Netz adressiert werden können
• Hierbei müssen jeweils eine Adresse für die Netzadresse
und eine für die Broadcastadresse abgezogen werden
– Beispiel: Klasse B  16 Nullen in der Subnetmask
216 = 65.536 – 2 = 65.534 adressierbare Hosts
IP-Adressierung & Subnetting Seite 44

Aufbau von IP-Adressen
• Die Einsen und Nullen der Subnetmask bestimmen den
Netzanteil und den Hostanteil der IP-Adresse
– Beispiel einer Klasse B Adresse mit Standardsubnetmask
(172.16.14.193 und 255.255.0.0)
10101100.00010000.00001110.11000001
11111111.11111111.00000000.00000000
• Der Netzanteil bestimmt gleichzeitig die Adresse des
kompletten Netzwerks (Net-ID)
 im obigen Beispiel also 172.16.0.0
IP-Adressierung & Subnetting Seite 45

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5. TCP/IP-Protokollfamilie
5.2.4 IP-Adressvergabe
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IP-Adressvergabe
• Zwei grundsätzliche Möglichkeiten der Adressvergabe:
– automatisch bzw. dynamisch
– manuell bzw. statisch
• Automatische bzw. dynamische Adressvergabe
– Dynamic Host Configuration Protocol
– Server im Netzwerk
– Adresszuweisung zufällig oder auf Basis der MAC-Adresse
– Geringer administrativer Aufwand
• Manuelle bzw. statische Adressvergabe
– erfolgt durch den Administrator
– Hoher administrativer Aufwand
IP-Adressierung & Subnetting Seite 47

DHCP
IP-Adressierung & Subnetting Seite 48
• Möglichkeiten
– IP-Adressen werden aus einem definierten Adressraum vom
DHCP-Server willkürlich (aber eindeutig!) vergeben
– IP-Adressen werden anhand einer festgelegten Tabelle auf Basis
der MAC-Adressen der Clients vergeben
– IP-Adressen können nach einer gewissen Zeit (Lease time)
„ablaufen“ und müssen dann erneut angefordert werden
• Vorteile
– geringer Administrationsaufwand
– rudimentäre Sicherheit
– geringer Nutzeraufwand
• Nachteile
– Wartung
– Overhead durch zusätzlichen Verkehr

DHCP
IP-Adressierung & Subnetting Seite 49
• Ablauf
– Client sendet Such-Anfrage nach einem DHCP-Server als
Broadcast ins Netzwerk (DHCPDISCOVER)
– Verfügbare DHCP-Server antworten ebenfalls per Broadcast mit
einem „Angebot“ (DHCPOFFER)
– Client entscheidet sich für einen der antwortenden Server und
sendet eine IP-Anfrage an ihn (DHCPREQUEST)
– Der vom Client ausgewählte Server bestätigt die Anfrage mit einem
Acknowledgement, der IP-Adresse und allen weiteren
Informationen (DHCPACK)
Vereinfachte Darstellung:
Anfrage beim
Systemstart
IP-Adresse,
Gateway, SN-Maske,
DNS

Manuelle/statische Vergabe
• IP-Adressen, Subnetmask, Gateway, etc. werden vom
Administrator fest (statisch) auf dem Client hinterlegt
IP-Adressierung & Subnetting Seite 50

Manuelle/statische Vergabe
IP-Adressierung & Subnetting Seite 51
• Vorteile
– Komplette Kontrolle über die Vergabe von IP-Adressen
– Wichtig z.B. für Server bei denen sich die IP-Adresse nicht ändern
darf, damit sie erreichbar bleiben
• Nachteile
– Hoher administrativer Aufwand
– Gefahr von IP-Adresskonflikten bei doppelter Vergabe

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5. TCP/IP-Protokollfamilie
5.2.5 Subnet-Bildung
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Subnet-Bildung
• Problem/Ausgangspunkt:
– IPv4-Adressen werden knapp
– Keine Basis-Sicherheit von Netzwerken
– Kaum Verwaltungsmöglichkeiten
IP-Adressierung & Subnetting Seite 53
• Ursachen:
– Verschwenderischer Umgang mit öffentlichen IPv4-Adressen
– Fehleinschätzung des Bedarfs an IP-Adressen
• Lösung:
–Bildung von Subnetzen
• Vorgehensweise:
– Hostbits werden für die Subnetmask „entliehen“
– Hostbits müssen immer lückenlos von links nach rechts entliehen
werden

Subnet-Bildung
IP-Adressierung & Subnetting Seite 54
• Auswirkungen:
– Veränderung der Standardsubnetzmaske
– Bildung verschiedener kleiner Netze
– Verringerung der Anzahl von adressierbaren Hosts pro Netzwerk
• Ergebnisse:
–kleinere Netzwerke
–mehr Sicherheit
– Freisetzung von Adressen
• Darstellung:
– 172.16.14.193 mit 255.255.0.0 oder
– 172.16.14.193/16

Subnet-Bildung
• Beispiel einer Klasse C Adresse:
2³=8 32
IP-Adressierung & Subnetting Seite 55
– 192.168.10.0/24
• entspricht 1 Netzwerk mit 254 Hosts
– 192.168.10.0/27
• entspricht Netzwerken mit jeweils Adressen
Subnetz Nr. Subnetz-ID Host-Range Broadcast ID
0 192.168.10.0 .1 - .30 192.168.10.31
1 192.168.10.32 .33 - .62 192.168.10.63
2 192.168.10.64 .65 – .94 192.168.10.95
3 192.168.10.96 .97 - .126 192.168.10.127
4 192.168.10.128 .129 - .158 192.168.10.159
5 192.168.10.160 .161 - .190 192.168.10.191
6 192.168.10.192 .193 - .222 192.168.10.223
7 192.168.10.224 .225 - .254 192.168.10.255

Subnet-Bildung
• Ermittlung der Anzahl von geschaffenen Subnets
– Die Anzahl der vom Hostanteil entliehenen Bits bestimmt die
Menge der geschaffenen Subnets
– Beispiel: Werden 3 Bits vom Hostanteil entliehen, können hiermit
Subnets geschaffen werden
– Das jeweils erste und letzte Subnet darf nicht verwendet werden,
da sie Netzwerk- und Broadcastadresse enthalten
– Insgesamt sind also Subnets nutzbar!
IP-Adressierung & Subnetting Seite 56
8
6

Subnet-Bildung
• Ermittlung der Anzahl der Hosts pro Subnet
– Die Anzahl der nach dem Subnetting übrig gebliebenen Nullen in
der Subnetmask bestimmt die Anzahl der Hosts pro Subnet
– Beispiel: Werden 3 Bits vom Hostanteil einer Klasse C Adresse
32
entliehen, können Hosts pro Subnet adressiert werden
– Die jeweils erste und letzte Adresse in einem Subnet darf nicht
verwendet werden, da sie Netzwerk- und Broadcastadresse des
Subnets darstellen
30
– Insgesamt sind also Hosts pro Subnet adressierbar!
IP-Adressierung & Subnetting Seite 57

Subnet-Bildung
Subnetz Nr. Subnetz-ID Host-Range Broadcast ID
0 192.168.10.0 .1 - .30 192.168.10.31
1 192.168.10.32 .33 - .62 192.168.10.63
2 192.168.10.64 .65 – .94 192.168.10.95
3 192.168.10.96 .97 - .126 192.168.10.127
4 192.168.10.128 .129 - .158 192.168.10.159
5 192.168.10.160 .161 - .190 192.168.10.191
6 192.168.10.192 .193 - .222 192.168.10.223
7 192.168.10.224 .225 - .254 192.168.10.255
IP-Adressierung & Subnetting Seite 58

Subnetting
• Ermittlung der Subnetadresse eines Hosts
– Die Subnetadresse eines gegebenen Hosts kann über das logische
IP-Adressierung & Subnetting Seite 59
AND ermittelt werden
– Hierzu werden die Binärwerte der Hostadresse und der
Subnetmask verglichen
– Beispiel: 192.168.10.195/27
11000000.10101000.00001010.11000011
11111111.11111111.11111111.11100000
11000000.10101000.00001010.11000000
– Subnet-Adresse: 192.168.10.192

Vernetzte IT-Systeme
5. TCP/IP-Protokollfamilie
5.2.6 IPv6
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IPv6
• IPv4-Adressraum wird knapp
• IPv6 bietet ausreichend großen Adressraum
– 128-Bit Adressen im Gegensatz zu 32-Bit bei IPv4
– 10^38 eindeutige Adressen möglich im Gegensatz zu ca. 4
Milliarden bei IPv4 (wovon ca. 80% durch ungünstige Verteilung
vergeudet wurden)
– Selbst wenn jeder heutige Rechner 1.000 Adressen erhielte,
blieben noch immer 10^35 eindeutige Adressen übrig
– Spezielle Ausrichtung auf mobile Nutzung von IP-basierten
IP-Adressierung & Subnetting Seite 61
Diensten
– Veränderte Schreibweise gegenüber IPv4, basierend auf dem
Hexadezimal-System

IPv6
IP-Adressierung & Subnetting Seite 62
• Neue Schreibweise
– 8 jeweils durch Doppelpunkte getrennte Blöcke
– Jeder Block besteht aus 4-stelligen Hexadezimalzahlen
– Buchstaben dürfen groß oder klein geschrieben werden
– In jedem Block lassen sich genau 16 Bits abbilden
– 8 Blöcke a 16 Bits  128 Bits
• Beispiel IPv4-Adresse
– 172.16.14.193
• Beispiel IPv6-Adresse
– 4030:00BC:0000:00A4:0267:01FF:FE01:7352

IPv6
IP-Adressierung & Subnetting Seite 63
• Aufbau
– Ein Präfix gibt an, welche Bits für die Netzwerkkennung verwendet
werden. Angegeben wird dies in der CIDR-Notation.
• Die IPv6-Adresse 2001:db8:feed:f101::feed:1/64 bezieht sich daher auf
das Netz 2001:db8:feed:f101/64.
– Die ersten 64 Bit sind für das Subnetzpräfix reserviert
– Link Local oder verbindungslokale Adresse
• Für jede Netzwerkschnittstelle eines Hosts einzeln festgelegt
• Beginnen immer mit fe80::
• Beinhalten einen Schnittstellen-Identifier
• Eindeutige Adressierung ohne Konfiguration

IPv6
• IPv6 Adressen folgen bestimmten Regeln!
• Beispiel IPv6-Adresse
– 4030:00BC:0000:00A4:0267:01FF:FE01:7352
• Dabei dürfen führende Nullen innerhalb eines Blocks
weggelassen werden; ein Block muss jedoch mindestens
eine Hexadezimalziffer enthalten
– 4030:BC:0:A4:267:1FF:FE01:7352
IP-Adressierung & Subnetting Seite 64

IPv6
• Innerhalb einer Adresse vorkommende Nullenfolgen
können maximal einmal abgekürzt werden
IP-Adressierung & Subnetting Seite 65
• Beispiele:
– FE80:0:0:0:0:0:0:57  FE80::57
– 0:0:0:0:0:0:83C:933  ::83C:933
– FE80:0:0:2:0:0:0:5  FE80::2:0:0:0:5 oder
FE80:0:0:2::5
• Die Abkürzung für eine Nullgruppe durch zwei
aufeinanderfolgende Doppelpunkte darf aus
Eindeutigkeitsgründen nur einmal vorkommen!

IPv6
• Die Erweiterungsregeln funktionieren analog
IP-Adressierung & Subnetting Seite 66
• Beispiel:
– ::1  0:0:0:0:0:0:0:1
– 2030:3:7::5A6  2030:3:7:0:0:0:0:5A6
– FEC0::2:0:0:0:7  FEC0:0:0:2:0:0:0:7
– FEC0:0:0:2::7  FEC0:0:0:2:0:0:0:7

IPv6
• IPv4-Adressen können für den Übergang auf IPv6-
Adressen abgebildet werden
• Dabei dürfen nur in den unteren 32 Bit von null
verschiedene Werte enthalten sein; die oberen 96 Bit
müssen alle null sein
IP-Adressierung & Subnetting Seite 67
• Beispiel:
– 172.16.14.193  AC.10.E.C1
 0:0:0:0:0:0:AC10:EC1
 ::AC10:EC1
• Die neue Loopback-Adresse (127.0.0.1) lautet ::1

Vernetzte IT-Systeme
5. TCP/IP-Protokollfamilie
5.3 Anwendungsorientierte Schichten (5 – 7)
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Anwendungsorientierte Schichten 5 - 7
• Schicht 5:
• Schicht 6:
• Schicht 7:
Sitzungsschicht
Darstellungsschicht
Anwendungsschicht
• Werden oftmals zusammenhängend gesehen
TCP/IP-Protokollfamilie Seite 69

Protokolle der anwendungsorientierten Schichten
• Telnet: virtuelle Terminals
• FTP: File Transfer Protocol
• SMTP: Simple Mail Transfer Protocol
• POP3: Post Office Protocol Version 3
• HTTP: Hypertext Transfer Protocol
• NNTP: Network News Transfer Protocol
• SNMP: Simple Network Management Protocol
TCP/IP-Protokollfamilie Seite 70

TCP/IP-Modell
POP3
VIT/Schimanke
Wireless
LAN
WAN

E-Mail auf den Schichten 5 - 7
• TCP Ports 25 (SMTP) und 110 (POP3)
• Schicht 5
• Ziele
–Verbindungsaufbau
–Verbindungsmanagement
–Verbindungsabbau
TCP/IP-Protokollfamilie Seite 72

E-Mail auf den Schichten 5 - 7
• TCP Ports 25 (SMTP) und 110 (POP3)
• Schicht 6
• Ziele
–Korrekte Darstellung der Daten
–Formatierung der Daten
TCP/IP-Protokollfamilie Seite 73

E-Mail auf den Schichten 5 - 7
• TCP Ports 25 (SMTP) und 110 (POP3)
• Schicht 7
• Ziele
–Kommunikation mit dem Anwender
–Bereitstellung der Daten per
Anwendung
TCP/IP-Protokollfamilie Seite 74

Quellenhinweise
[1] J. Scherff: Grundkurs Computernetze. Eine kompakte Einführung in die
Netzwerk- und Internet-Technologien, 2., überarbeitete und erweiterte
Auflage 2010, Wiesbaden: Vieweg + Teubner Verlag.
[2] L.L. Peterson, B.S. Davie: Computernetze – Eine systemorientierte
Einführung, dpunkt.verlag Heidelberg, 2008
[3] Tanenbaum, Andrew S.: Computernetzwerke. 4., überarb. Aufl., [4.
Nachdr.]. München: Pearson-Studium (InformatikNetzwerke), 2007
[4] Cisco Networking Academy Program, 1. und 2. Semester CCNA, 3.
Auflage, Markt und Technik Verlag, München, 2007
[5] Cisco Academy @ HSW:
https://www.hsw-elearning.de/cisco/, 2013
August 2014