405 lines
9.9 KiB
Markdown
405 lines
9.9 KiB
Markdown
+++
|
|
title = 'Protokolle und Dienste'
|
|
date = 2024-02-08T21:37:28+01:00
|
|
draft = false
|
|
weight = 10
|
|
+++
|
|
|
|
{{< toc >}}
|
|
|
|
{{< style_regular >}}
|
|
|
|
*Notiz: Kapitel mit Praxisübungen, etc. übersprungen*
|
|
|
|
|
|
# Kapitel 2: Übersicht über gängige Kommunikationsprotokolle
|
|
## Protokolle vs. Dienste
|
|
Protokolle: Grundlage für Netzwerkkommunikation. => Regel-Sets
|
|
|
|
Dienste: Umgebung, in welcher Protokolle gezielt eingesetzt werden, um ein spezielles Ziel zu erreichen
|
|
|
|
## Protokolle für den Transport
|
|
Daten müssen aufgeteilt werden
|
|
|
|
## Dienste
|
|
Können in 3 Gruppen klassifiziert werden:
|
|
|
|
- Dienste für den Netzwerkbetrieb (=> DNS, NTP, etc.)
|
|
- Dienste für Betriebssysteme (=> Authentifikationsdienste, etc.)
|
|
- Dienste für Anwender und Anwendngen (=> Cookies, etc.)
|
|
|
|
|
|
# Netzwerkmodelle
|
|
## OSI-Modell
|
|
| Layer | Name (EN) | Name (DE) |
|
|
|:-----:|:-------------------|:-----------------------|
|
|
| 1 | Physical Layer | Bitübertragungsschicht |
|
|
| 2 | Data Link Layer | Sicherungsschicht |
|
|
| 3 | Network Layer | Vermittlungsschicht |
|
|
| 4 | Transport Layer | Transportschicht |
|
|
| 5 | Session Layer | Sitzungsschicht |
|
|
| 6 | Presentation Layer | Darstellungsschicht |
|
|
| 7 | Application Layer | Anwendungsschicht |
|
|
|
|
### Physical Layer (1)
|
|
**Mechanischer Teil**: Spezifikation der Verbindungselemente <br>
|
|
**Elektrischer Teil**: Definition der Spannung für möglichst hohe Übertragungsrate <br>
|
|
**Funktionaler Teil**: Definition der Verbindung (z.B. GPIO-Pins) <br>
|
|
**Verfahrenstechnischer Teil**: Definiert Übertragungsmodus (z.B. Vollduplex, Halbduplex)
|
|
|
|
### Data Link Layer (2)
|
|
- Daten werden zu Frames verarbeitet
|
|
- Frames bestehen aus
|
|
- Header
|
|
- Daten
|
|
- Trailer
|
|
|
|
### Network Layer (3)
|
|
Routing und IP-Adressierung
|
|
|
|
### Transport Layer (4)
|
|
- Stellt Verbindung her
|
|
- Fordert nicht gesendete / korrupte Pakete neu an
|
|
|
|
### Session Layer (5)
|
|
- Hält Sitzing am laufen
|
|
- Verwaltet Netzwerkressourcen
|
|
|
|
### Presentation Layer (6)
|
|
Konvertiert Daten in *ASN.1* (*Abstract Syntax Notation One*), damit diese in ASCII, etc. konvertiert werden können
|
|
|
|
### Application Layer (7)
|
|
Schnittstelle zwischen Netzwerkdiensten und Anwendungen
|
|
|
|
### Merksätze
|
|
- **P**lease **Do** **N**ot **T**hrow **S**alami **P**izza **A**way
|
|
- **A**ll **P**eople **S**eem **T**o **N**eed **D**ata **P**rocessing
|
|
|
|
## Andere Modelle
|
|
- DoD-Modell
|
|
- TCP/IP-Modell
|
|
|
|
|
|
# Kapitel 4: Die TCP/IP-Protokollsammlung
|
|
## Wichtigste Protokolle des TCP/IP-Stack
|
|
- Telnet
|
|
- FTP
|
|
- HTTP(S)
|
|
- LDAP
|
|
- DHCP
|
|
- DNS
|
|
- SMTP
|
|
- TCP
|
|
- UDP
|
|
- ICMP
|
|
- IP
|
|
- ARP
|
|
- ASCII
|
|
- MIDI
|
|
- TIFF
|
|
- MPEG
|
|
- POP3
|
|
|
|
## Ports
|
|
**Well-known Ports**: 0 - 1'023
|
|
**Registrierte Ports**: 1'024 - 49'151
|
|
**Private Ports**: 49'152 - 65'535
|
|
|
|
# Kapitel 5: Das Internet-Protokoll IP
|
|
## Mathematische Grundlage für die Arbeit mit IP (Logic Gates / Truth Tables)
|
|
### AND
|
|
| IN | IN | OUT |
|
|
|----|----|-----|
|
|
| 0 | 0 | 0 |
|
|
| 0 | 1 | 0 |
|
|
| 1 | 0 | 0 |
|
|
| 1 | 1 | 1 |
|
|
|
|
### OR
|
|
| IN | IN | OUT |
|
|
|----|----|-----|
|
|
| 0 | 0 | 0 |
|
|
| 0 | 1 | 1 |
|
|
| 1 | 0 | 1 |
|
|
| 1 | 1 | 1 |
|
|
|
|
### NAND
|
|
| IN | IN | OUT |
|
|
|----|----|-----|
|
|
| 0 | 0 | 1 |
|
|
| 0 | 1 | 1 |
|
|
| 1 | 0 | 1 |
|
|
| 1 | 1 | 0 |
|
|
|
|
### NOR
|
|
| IN | IN | OUT |
|
|
|----|----|-----|
|
|
| 0 | 0 | 1 |
|
|
| 0 | 1 | 0 |
|
|
| 1 | 0 | 0 |
|
|
| 1 | 1 | 0 |
|
|
|
|
### XOR
|
|
| IN | IN | OUT |
|
|
|----|----|-----|
|
|
| 0 | 0 | 0 |
|
|
| 0 | 1 | 1 |
|
|
| 1 | 0 | 1 |
|
|
| 1 | 1 | 0 |
|
|
|
|
### XNOR
|
|
| IN | IN | OUT |
|
|
|----|----|-----|
|
|
| 0 | 0 | 1 |
|
|
| 0 | 1 | 0 |
|
|
| 1 | 0 | 0 |
|
|
| 1 | 1 | 1 |
|
|
|
|
### NOT
|
|
| IN | OUT |
|
|
|----|-----|
|
|
| 0 | 1 |
|
|
| 1 | 0 |
|
|
|
|
## Encapsulation
|
|
Das Zerlegen von Datenpaketen, sodass diese als Bits (Strom an/aus) übertragen werden können
|
|
|
|
## Decapsulation
|
|
Das Zusammenfügen von Bits, sodass Datenpakete hearuskommen
|
|
|
|
## IPv4-Header
|
|
|
|
|
|
## IPv6-Header
|
|
|
|
|
|
|
|
# Kapitel 6: TCP & UDP
|
|
## TCP-Header
|
|
|
|
|
|
## UDP-Header
|
|
|
|
|
|
## Im Vergleich
|
|
| Aufgabe | TCP | UDP |
|
|
|---------------------|-------------------------|-------------------------|
|
|
| Übertragungsmethode | 3-Way Handshake | Verbindungslos |
|
|
| Datensegment | Datensegmente dynamisch | Datensegmente dynamisch |
|
|
| Header-Länge | 20-28 Bytes | 8 Bytes |
|
|
|
|
|
|
# Kapitel 7: Network Address Translation
|
|
## Problem
|
|
- Zu wenige IPv4-Adressen
|
|
- Modems/ISDN tot
|
|
|
|
## Einsatzgebiet
|
|
Übergang von LAN zu WAN
|
|
|
|
|
|
# Kapitel 8: Routing
|
|
## Was ist Routing
|
|
- Pfad von einem Netzwerk in ein Anderes finden
|
|
- Ermittlung findet mit IPv4-Adresse und Subnetzmaske statt
|
|
|
|
## Statisches Routing
|
|
- Routing Tabelle
|
|
- Logische Verknüpfung von:
|
|
- Zielnetzwerk / Subnetzmaske
|
|
- Router
|
|
|
|
## Dynamisches Routing
|
|
- Automatisches Routing
|
|
- Arbeitet mit Routing-Protokollen:
|
|
- RIPv1
|
|
- RIPv2
|
|
- OSPF
|
|
- BGP
|
|
- EGP
|
|
- IGRP
|
|
|
|
|
|
# Namensdienst DNS
|
|
Notiz: Siehe Notizen M127 (Windows Server)
|
|
|
|
## Round Robin
|
|
Mehrere IP-Adressen pro Host, welche immer wieder herumgereicht werden (?)
|
|
|
|
## DNSSEC
|
|
- Gegen Angriffe auf DNS
|
|
- Public/Private Key System
|
|
|
|
|
|
# Kapitel 10: Namensdienst WINS
|
|
## NetBIOS
|
|
Zweiter Computername (neben Hostname) für Windows-Systeme
|
|
|
|
| Port | TCP | UDP | Service |
|
|
|:-----|:---:|:---:|:-------------------------|
|
|
| 137 | X | | NetBIOS Name Service |
|
|
| 137 | | X | NetBIOS Name Service |
|
|
| 138 | | X | NetBIOS Datagram Service |
|
|
| 139 | X | | NetBIOS Session Service |
|
|
|
|
NetBIOS und WINS werden durch DNS komplett ersetzt
|
|
|
|
|
|
# Kapitel 11: Netzwerkkonfigurationsdienste
|
|
Hauptsächlich *BootP *und *DHCP*
|
|
|
|
BootP ist veraltet; DHCP hat es ersetzt. Für DHCP, siehe M127 Notizen (Windows Server).
|
|
|
|
|
|
# Kapitel 12: ATM und LANE
|
|
## ATM
|
|
### Was ist es
|
|
- *Asynchronous Transfer Mode*
|
|
- Switching-Technologie für hohe Bandbreiten
|
|
- Standard für *B-ISDN*
|
|
- Siehe <https://www.broadbandforums.org>
|
|
|
|
### B-ISDN
|
|
- *Broadband Integrated Servicer Digital Network*
|
|
- Veraltet
|
|
|
|
### Einordnung im OSI-Modell
|
|
Auf Layer 1 & 2
|
|
|
|
## LANE
|
|
- LAN Emulation
|
|
- Wird benötigt, um Ethernet zu ATM zu übersetzen
|
|
|
|
|
|
# Kapitel 13: DSL
|
|
## DSL-Technologien
|
|
| Abk. | Ausgeschrieben |
|
|
|-----------|------------------------------------|
|
|
| POTS | Plain Old Telephone Service |
|
|
| ISDN | Integrated Service Digital Network |
|
|
| HDSL | High Data Rate DSL |
|
|
| SDSL | Symmetrical DSL |
|
|
| ADSL up | Asymmetrical DSL |
|
|
| ADSL down | Asymmetrical DSL |
|
|
| VDSL | Very High Data Rate DSL |
|
|
| VDSL2 | Very High Data Rate DSL 2 |
|
|
|
|
|
|
# Kapitel 14: Frame Relay
|
|
## Grundlagen
|
|
- Nachfolger für *X.25*
|
|
- Wurde in 1980er Jahre entwickelt
|
|
- Gründe für Entwicklung
|
|
- Neue Daten wurden grösser (z.B. Bilder)
|
|
- Glasfaser gewann an Popularität
|
|
- Die Anzahl der Internet-Nutzer ist rasant gestiegen
|
|
|
|
## Vergleich
|
|
| | Frame Relay | X.25 | ATM |
|
|
|---------------------------------------------|-------------------------|-------------------------|------------------|
|
|
| Multiplexing-Verfahren | Statisches Multiplexing | Statisches Multiplexing | Zeitmultiplexing |
|
|
| Portnutzung | Gemeinsam | Gemeinsam | Getrennt |
|
|
| Leistungsqualität | Hoch | Niedrig | Hoch |
|
|
| Geeignet für zeitkritische Datenübertragung | Nein | Nein | Ja |
|
|
| Geschwindigkeit | Hoch | Niedrig | Hoch |
|
|
| Verzögerung | Niegrid | Hoch | Sehr niedrig |
|
|
|
|
|
|
# Kapitel 15: RAS und NPS
|
|
## Remote Access Service
|
|
- Protokollsammlung
|
|
- Alles via Fernzugriff
|
|
|
|
## Arten von Verbindungen
|
|
**Arten**
|
|
|
|
- Standleitung (direkt, Kabel)
|
|
- Wählleitung (Verbindungsauf- und Abbau, Telephonnetz)
|
|
- Virtuelle Leitung (=> VPN)
|
|
|
|
**Entscheidungsfaktoren**
|
|
|
|
- Kosten
|
|
- Sicherheit
|
|
- Verfügbarkeit
|
|
- Bandbreite
|
|
- Zu übertragende Datentypen
|
|
|
|
## Network Policy Gateway
|
|
Steuert RAS-Zugriff/-Verbindung
|
|
|
|
|
|
# Kapitel 16: Virtual Private Network
|
|
## PPTP
|
|
- *Point-to-Point Tunneling Protocol*
|
|
- Verschlüsselt Pakete (nicht mehr sicher!)
|
|
- Baut Verbindung auf und ab
|
|
|
|
## L2TP/IPSEC
|
|
### L2TP
|
|
- *Layer 2 Tunneling Protocol*
|
|
- Macht nur Tunnel, keine Verschlüsselung
|
|
- Unterstützt NAT
|
|
|
|
### IPSEC
|
|
- Verschlüsselt
|
|
- Für IPv4 (ursprünglich für IPv6)
|
|
|
|
|
|
# Kapitel 17: WLAN
|
|
## Vorteile
|
|
- Nicht auf Kabel beschränkt, überall verfügbar
|
|
- Braucht keine Änderungen an Gebäude (keine Kabelkanäle, etc.)
|
|
- Sehr skalierbar
|
|
- Öffentlicher Raum (z.B. Pärke) kann überwunden werden
|
|
|
|
## Nachteile
|
|
- Weniger Sicherheit
|
|
- Niedrigere Geschwindigkeit
|
|
- Einfacher, in ein WLAN-Netz einzubrechen (da z.B. kein Gebäude-Zugang erforderlich ist)
|
|
|
|
## Topologien
|
|
**Ad-hoc-Netzwerk**
|
|
|
|
|
|
|
|
**Infrastruktur-Netzwerk**
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
# Kapitel 18: Firewall und DMZ
|
|
## Hardware und Software
|
|
**Hardware**
|
|
|
|
- Spezielle Geräte
|
|
- Speziell abgehärtete Betriebssysteme
|
|
- Zugriff via COM-Kabel
|
|
|
|
**Software**
|
|
|
|
- Spezielle App
|
|
- Läuft auf normaler Hardware
|
|
- Günstiger
|
|
|
|
## DMZ
|
|
*Demilitarisierte Zone*
|
|
|
|
|
|
|
|
## Arten von Firewalls
|
|
### Paketfilter Firewalls
|
|
- Filtern Pakete nach Kriterien
|
|
- Möglichst alles verbieten ausser was unbegingt nötig für maximale Sicherheit
|
|
|
|
### Stateful Inspection Firewall
|
|
- Überprüft Status und Eigenschaften von Paketen
|
|
- Angreifbar mit IP-Fragmentierung
|
|
|
|
### Personal Firewall
|
|
Apps wie Kaspersky, etc.
|
|
|
|
# Quelle
|
|
<https://shop.herdt.com/de/product/NWPD_2020>
|
|
|
|
Obligatorische Kapitel: *17* |