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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
tr.im/wifotut



Sunday, April 11, 2010
Agenda
                     • Aufgabe 1 TCP/IP
                     • Aufgabe 2 UDP
                     • Aufgabe 3 HTTP
                     • Aufgabe 4 IP
                     • Aufgabe 5 Ethernet
                     • Aufgabe 6 MTU
Sunday, April 11, 2010
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
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
Quell-/Zielport




Sunday, April 11, 2010
Anwendung
                            identifizieren


                     • Webbrowser



Sunday, April 11, 2010
IP Paket Optionen




                         Optionen: Keine
Sunday, April 11, 2010
Payload


                     •   Total Length 1500

                     •   Header length 20




Sunday, April 11, 2010
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.


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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
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
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
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




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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
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
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
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
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




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Lösungsvorschlag

                     • telnet www.bubblebase.net 80
                     • GET /index.html HTTP/1.1
                     • host: bubblebase.net
                     •
                     •

Sunday, April 11, 2010
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
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
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
Aufgabe:


                     • Welches Protokoll steckt im Payload?



Sunday, April 11, 2010
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


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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
Protocol?


                     • 6 = TCP



Sunday, April 11, 2010
Aufgabe


                     • Darf dieses Paket fragmentiert werden?



Sunday, April 11, 2010
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
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
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
Frage


                     • Zeigt das Bild den vollständigen Header?



Sunday, April 11, 2010
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
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
Vollständig?


                     • IP Header Length = 5 = 5 Zeile => ja



Sunday, April 11, 2010
Frage


                     • Ist dieses Paket Teil eines fragmentierten
                         Paketes?




Sunday, April 11, 2010
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
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
Teil eines
                 fragmentierten Paketes?

                     • Ja, wie man daran erkennen kann, dass ein
                         Fragment Offset angegeben ist.




Sunday, April 11, 2010
Frage


                     • Wenn ja: ist es das letzte Teilfragment?



Sunday, April 11, 2010
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
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
letzte Teilfragment?


                     • 0 = nein



Sunday, April 11, 2010
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
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
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
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
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
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
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
• 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
Binary Exponential
                         Backoff Algorithm
                         PC 1           PC 2
                         Data           Data




Sunday, April 11, 2010
Binary Exponential
                         Backoff Algorithm
                         PC 1                    PC 2
                         Data




                                 Data Crash
                                          Data




Sunday, April 11, 2010
Binary Exponential
                         Backoff Algorithm
                         PC 1                    PC 2
                         Data




                                 Data Crash
                                          Data




Sunday, April 11, 2010
Binary Exponential
                         Backoff Algorithm
                         PC 1                              PC 2
                         Data


                            Störsignal              Störsignal

                                         Data Crash
                                                  Data




Sunday, April 11, 2010
Binary Exponential
                         Backoff Algorithm
                         PC 1           PC 2
                         Data




Sunday, April 11, 2010
Binary Exponential
                         Backoff Algorithm
                         PC 1
                         Data           PC 2




Sunday, April 11, 2010
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
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
Overhead

                          TCP-Header      160 Byte

                           IP-Header      160 Byte

                         Ethernet Frame
                                          208 Byte
                           (overhead)

                           Summe          528 Byte



Sunday, April 11, 2010
Overhead




                         TCP    IP   Ethernet Frame   Data


Sunday, April 11, 2010
Overhead
                                                                  600.00



                                                                  450.00



                                                                 300.00



                                                              150.00


                         Nutzdaten
                                                             0
                                              Overhead
                         TCP         IP   Ethernet Frame   Data


Sunday, April 11, 2010
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
Vorteile:

                     •   pro Frame mehr
                         Nutzlast (Effizienz)

                     •   weniger Fragmentierung

                     •   Effizienz




Sunday, April 11, 2010
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
Nachteile

                     • belegt Verbindung für längere Zeit
                     • Delay wird größer für folgende Pakete
                     • mehr mögliche Fehler


Sunday, April 11, 2010

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Tutorium 3

  • 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
  • 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. 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. 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
  • 7. Anwendung identifizieren • Webbrowser Sunday, April 11, 2010
  • 8. IP Paket Optionen Optionen: Keine Sunday, April 11, 2010
  • 9. Payload • Total Length 1500 • Header length 20 Sunday, April 11, 2010
  • 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. Lösungsvorschlag • telnet www.bubblebase.net 80 • GET /index.html HTTP/1.1 • host: bubblebase.net • • Sunday, April 11, 2010
  • 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. 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. 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. Aufgabe: • Welches Protokoll steckt im Payload? Sunday, April 11, 2010
  • 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. 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. Protocol? • 6 = TCP Sunday, April 11, 2010
  • 28. Aufgabe • Darf dieses Paket fragmentiert werden? Sunday, April 11, 2010
  • 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. 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. 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. Frage • Zeigt das Bild den vollständigen Header? Sunday, April 11, 2010
  • 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. 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. Vollständig? • IP Header Length = 5 = 5 Zeile => ja Sunday, April 11, 2010
  • 36. Frage • Ist dieses Paket Teil eines fragmentierten Paketes? Sunday, April 11, 2010
  • 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. 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. Teil eines fragmentierten Paketes? • Ja, wie man daran erkennen kann, dass ein Fragment Offset angegeben ist. Sunday, April 11, 2010
  • 40. Frage • Wenn ja: ist es das letzte Teilfragment? Sunday, April 11, 2010
  • 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. 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. letzte Teilfragment? • 0 = nein Sunday, April 11, 2010
  • 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. • 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. Binary Exponential Backoff Algorithm PC 1 PC 2 Data Data Sunday, April 11, 2010
  • 53. Binary Exponential Backoff Algorithm PC 1 PC 2 Data Data Crash Data Sunday, April 11, 2010
  • 54. Binary Exponential Backoff Algorithm PC 1 PC 2 Data Data Crash Data Sunday, April 11, 2010
  • 55. Binary Exponential Backoff Algorithm PC 1 PC 2 Data Störsignal Störsignal Data Crash Data Sunday, April 11, 2010
  • 56. Binary Exponential Backoff Algorithm PC 1 PC 2 Data Sunday, April 11, 2010
  • 57. Binary Exponential Backoff Algorithm PC 1 Data PC 2 Sunday, April 11, 2010
  • 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. 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. Overhead TCP-Header 160 Byte IP-Header 160 Byte Ethernet Frame 208 Byte (overhead) Summe 528 Byte Sunday, April 11, 2010
  • 61. Overhead TCP IP Ethernet Frame Data Sunday, April 11, 2010
  • 62. Overhead 600.00 450.00 300.00 150.00 Nutzdaten 0 Overhead TCP IP Ethernet Frame Data Sunday, April 11, 2010
  • 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. Vorteile: • pro Frame mehr Nutzlast (Effizienz) • weniger Fragmentierung • Effizienz Sunday, April 11, 2010
  • 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. Nachteile • belegt Verbindung für längere Zeit • Delay wird größer für folgende Pakete • mehr mögliche Fehler Sunday, April 11, 2010