Tutorium 3

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Tutorium 3

  1. 1. Tutorium #3 12.04. bzw. 19.04. c.deckert@me.com | twitter.com/cdeckert Bei dieser Ausarbeitung handelt es sich um keine offizielle Lösung des Lehrstuhls. Dies sind nur Lösungsansätze, welche keinen Anspruch auf Korrektheit oder Vollständigkeit erheben. Sunday, April 11, 2010
  2. 2. tr.im/wifotut Sunday, April 11, 2010
  3. 3. Agenda • Aufgabe 1 TCP/IP • Aufgabe 2 UDP • Aufgabe 3 HTTP • Aufgabe 4 IP • Aufgabe 5 Ethernet • Aufgabe 6 MTU Sunday, April 11, 2010
  4. 4. Wireshark • Mac: X11 über dev Tools installieren • Wireshark downloaden/installieren • BSD-flavored systems: sudo chown {your account name} /dev/bpf* http://www.wireshark.org/lists/wireshark-users/200608/msg00014.html Sunday, April 11, 2010
  5. 5. 1. Aufgabe • Welchen Quell- und welchen Zielport hat das TCP Paket? • Können Sie die Anwendung identifizieren von der das Paket geschickt wurde? • Werden beim IP Paket Optionen verwendet? • Wie groß ist der Payload des IP Paketes? Sunday, April 11, 2010
  6. 6. Quell-/Zielport Sunday, April 11, 2010
  7. 7. Anwendung identifizieren • Webbrowser Sunday, April 11, 2010
  8. 8. IP Paket Optionen Optionen: Keine Sunday, April 11, 2010
  9. 9. Payload • Total Length 1500 • Header length 20 Sunday, April 11, 2010
  10. 10. Aufgabe 2 • Geben Sie den Header eines UDP Paketes an, mit dem von ihrem Rechner aus eine Anfrage an den • DNS Server mit der IP-Adresse 8.8.8.8 gestellt werden soll. Der Payload des Paketes soll 512 Bytes sein. • Dabei können sie das Feld mit der Checksum auslassen. Sunday, April 11, 2010
  11. 11. UDP 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Source Port Destination Port Length Checksum Sunday, April 11, 2010
  12. 12. UDP 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 53 Destination Port Length Checksum Sunday, April 11, 2010
  13. 13. UDP 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 53 53 Length Checksum Sunday, April 11, 2010
  14. 14. UDP 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 53 53 8 Byte Header + 512 Payload Checksum Sunday, April 11, 2010
  15. 15. UDP 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 0000000000110101 53 8 Byte Header + 512 Payload Checksum http://www.arndt-bruenner.de/mathe/scripts/Zahlensysteme.htm Sunday, April 11, 2010
  16. 16. UDP 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 00000000001101010000000000110101 8 Byte Header + 512 Payload Checksum http://www.arndt-bruenner.de/mathe/scripts/Zahlensysteme.htm Sunday, April 11, 2010
  17. 17. UDP 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 00000000001101010000000000110101 520 byte = 4160 bit Checksum http://www.arndt-bruenner.de/mathe/scripts/Zahlensysteme.htm Sunday, April 11, 2010
  18. 18. UDP 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 00000000001101010000000000110101 0001000001000000 Checksum http://www.arndt-bruenner.de/mathe/scripts/Zahlensysteme.htm Sunday, April 11, 2010
  19. 19. Aufgabe 3 Frage: • Geben Sie den HTTP 1.1 Befehl an, mit dem man den Inhalt der folgenden Webseite abrufen kann: • http://www.uni-mannheim.de/1/startseite/ index.html Sunday, April 11, 2010
  20. 20. Lösungsvorschlag • telnet www.bubblebase.net 80 • GET /index.html HTTP/1.1 • host: bubblebase.net • • Sunday, April 11, 2010
  21. 21. Bedeutung der Felder 0 4 8 12 16 20 24 28 31 Version IHL TOS Total Length Identification Flags Fragment Offset TTL Protocol (IP) Header Checksum Source Address Destination Address Options and Padding (optional) Sunday, April 11, 2010
  22. 22. 4. Aufgabe 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 0 100 0 101 000 000 100 111 000 1000 10000100 00 0 010 010 110 000 10 000 000 00 000 110 Checksum 1000011 010 011 0110 110 010 000 001 010 01 000 000 110 100 010 111 011 001 001 010 Sunday, April 11, 2010
  23. 23. 4. Aufgabe 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 4 5 0 5000 132 00 1200 128 6 Checksum 2258330634 1087469130 Sunday, April 11, 2010
  24. 24. Aufgabe: • Welches Protokoll steckt im Payload? Sunday, April 11, 2010
  25. 25. Protocol? 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 4 5 0 5000 132 00 1200 128 6 Checksum 2258330634 1087469130 Sunday, April 11, 2010
  26. 26. Protocol? 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 4 5 0 5000 132 00 1200 128 6 Checksum 2258330634 1087469130 Sunday, April 11, 2010
  27. 27. Protocol? • 6 = TCP Sunday, April 11, 2010
  28. 28. Aufgabe • Darf dieses Paket fragmentiert werden? Sunday, April 11, 2010
  29. 29. Protocol? 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 4 5 0 5000 132 00 1200 128 6 Checksum 2258330634 1087469130 Sunday, April 11, 2010
  30. 30. Protocol? 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 4 5 0 5000 132 00 1200 128 6 Checksum 2258330634 1087469130 Sunday, April 11, 2010
  31. 31. Fragmentierung • Ja. DF Flag ist nicht gesetzt. Das Paket ist zwar schon fragmentiert, aber ein bereits fragmentiertes Paket darf durchaus erneut fragmentiert werden. Sunday, April 11, 2010
  32. 32. Frage • Zeigt das Bild den vollständigen Header? Sunday, April 11, 2010
  33. 33. Vollständig? 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 4 5 0 5000 132 00 1200 128 6 Checksum 2258330634 1087469130 Sunday, April 11, 2010
  34. 34. Vollständig? 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 4 5 0 5000 132 00 1200 128 6 Checksum 2258330634 1087469130 Sunday, April 11, 2010
  35. 35. Vollständig? • IP Header Length = 5 = 5 Zeile => ja Sunday, April 11, 2010
  36. 36. Frage • Ist dieses Paket Teil eines fragmentierten Paketes? Sunday, April 11, 2010
  37. 37. Teil eines fragmentierten Paketes? 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 4 5 0 5000 132 00 1200 128 6 Checksum 2258330634 1087469130 Sunday, April 11, 2010
  38. 38. Teil eines fragmentierten Paketes? 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 4 5 0 5000 132 00 1200 128 6 Checksum 2258330634 1087469130 Sunday, April 11, 2010
  39. 39. Teil eines fragmentierten Paketes? • Ja, wie man daran erkennen kann, dass ein Fragment Offset angegeben ist. Sunday, April 11, 2010
  40. 40. Frage • Wenn ja: ist es das letzte Teilfragment? Sunday, April 11, 2010
  41. 41. letzte Teilfragment? 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 4 5 0 5000 132 00 1200 128 6 Checksum 2258330634 1087469130 Sunday, April 11, 2010
  42. 42. letzte Teilfragment? 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 4 5 0 5000 132 00 1200 128 6 Checksum 2258330634 1087469130 Sunday, April 11, 2010
  43. 43. letzte Teilfragment? • 0 = nein Sunday, April 11, 2010
  44. 44. Aufgabe 4b 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 0 100 0 111 000 000 0 000 000 000 010 001 10000100 11 000 000 000 000 100 000 000 000 001 10 Checksum 1000011 010 011 0110 110 010 000 001 010 01 000 000 110 100 010 111 011 001 001 010 Sunday, April 11, 2010
  45. 45. Aufgabe 4b 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 4 7 0 17 132 11 0 256 6 Checksum 2258330634 1087469130 Sunday, April 11, 2010
  46. 46. Aufgabe 4b 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 4 7 0 17 132 11 0 korrekt 256 6 Checksum 2258330634 1087469130 Sunday, April 11, 2010
  47. 47. Aufgabe 4b 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 4 7 0 17 132 11 0 Fehler Feld IHL: IHL ist 7, was bedeutet, dass mindestens eine 256 6 Option da sein muss. Checksum 2258330634 1087469130 Sunday, April 11, 2010
  48. 48. Aufgabe 4b 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 4 7 0 17 132 11 0 Fehler Feld Total Length: Die Total Length (17) ist kleiner als die Länge 256 6 des Headers. Checksum 2258330634 1087469130 Sunday, April 11, 2010
  49. 49. Aufgabe 4b 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 4 7 0 17 132 11 0 256 6 Checksum Fehler Feld DF: Ist auf Don't 2258330634 Fragment gesetzt, aber Paket ist fragmentiert (siehe Feld MF) 1087469130 Sunday, April 11, 2010
  50. 50. Aufgabe 4b 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 4 7 0 17 132 11 0 256 6 Checksum Fehler Feld Fragment Offset: Ist null, aber MF ist 2258330634 gesetzt. Man kann nicht gleichzeitig erstes *und* letztes Feld sein. 1087469130 Sunday, April 11, 2010
  51. 51. • Trotz Carrier Sense kann es beim CSMA/CD- Protokoll zu einer Kollision kommen, wenn zwei Stationen ein freies Übertragungsmedium erkennen und gleichzeitig mit dem Senden beginnen. Wird dies von einer Station erkennt, so schickt diese ein Störsignal und startet nach einer kurzen Wartezeit einen erneuten Übertragungsversuch. In der Vorlesung wurde der Binary Exponential Backoff Algorithm vorgestellt, um die Dauer dieser Wartezeit zu bestimmen. • Geben Sie diesen Algorithmus an und beschreiben Sie wie mit ihm eine erneute Kollision vermieden werden soll. Sunday, April 11, 2010
  52. 52. Binary Exponential Backoff Algorithm PC 1 PC 2 Data Data Sunday, April 11, 2010
  53. 53. Binary Exponential Backoff Algorithm PC 1 PC 2 Data Data Crash Data Sunday, April 11, 2010
  54. 54. Binary Exponential Backoff Algorithm PC 1 PC 2 Data Data Crash Data Sunday, April 11, 2010
  55. 55. Binary Exponential Backoff Algorithm PC 1 PC 2 Data Störsignal Störsignal Data Crash Data Sunday, April 11, 2010
  56. 56. Binary Exponential Backoff Algorithm PC 1 PC 2 Data Sunday, April 11, 2010
  57. 57. Binary Exponential Backoff Algorithm PC 1 Data PC 2 Sunday, April 11, 2010
  58. 58. Backoff Algorithm • 1. Kollision wird erkannt, senden des “Störsignals” • Resend des Frams nach 0 oder 51,2µs • 2. Kollision, senden des Störsignals • Resend des Fames nach 0; 51,2; 102,3; oder 153,6µs • n. Kollision, senden des Störsignals • Resend des Frames nach k * 51,2µs. k ist eine zufällige Zahl zwischen 0 und 2^n 51,2µs entspricht 512 Bit, gilt nur für 10/100 MBit/s Ethernet http://en.wikipedia.org/wiki/Exponential_backoff Sunday, April 11, 2010
  59. 59. Aufgabe 4b • Ein Paket von 50 Bytes Nutzdaten soll über TCP/IP und Ethernet verschickt werden. • Wie viele Bytes hat der resultierende Ethernet-Frame? Wie ist das Verhältnis von Nutzdaten und Overhead? Sunday, April 11, 2010
  60. 60. Overhead TCP-Header 160 Byte IP-Header 160 Byte Ethernet Frame 208 Byte (overhead) Summe 528 Byte Sunday, April 11, 2010
  61. 61. Overhead TCP IP Ethernet Frame Data Sunday, April 11, 2010
  62. 62. Overhead 600.00 450.00 300.00 150.00 Nutzdaten 0 Overhead TCP IP Ethernet Frame Data Sunday, April 11, 2010
  63. 63. Aufgabe 6 • Zu kleine MTU (Maximum Transmission Unit) => Fragmentierung der Pakete • Warum legt man nicht einfach eine sehr große MTU fest, um Fragmentierung zu vermeiden? • Diskutieren Sie die Vor- und Nachteile einer großen MTU. Sunday, April 11, 2010
  64. 64. Vorteile: • pro Frame mehr Nutzlast (Effizienz) • weniger Fragmentierung • Effizienz Sunday, April 11, 2010
  65. 65. Vorteile: 600.00 450.00 • pro Frame mehr Nutzlast (Effizienz) 300.00 • weniger Fragmentierung • Effizienz 150.00 Nutzdaten 0 Overhead TCP IP Ethernet Frame Data Sunday, April 11, 2010
  66. 66. Nachteile • belegt Verbindung für längere Zeit • Delay wird größer für folgende Pakete • mehr mögliche Fehler Sunday, April 11, 2010

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