Das Dokument behandelt die Grundlagen von Netzwerkprotokollen wie Sockets, TCP und UDP sowie deren Anwendung in verschiedenen Szenarien. Esumeriert Aufgaben und Lösungen zu den Themen Ports, Sockets, Protokolle im OSI-Modell und spezifische Anwendungen wie Peer-to-Peer-Dateifreigaben und Voice-over-IP. Es wird auch auf die Unterschiede zwischen verbindungsorientierter und verbindungsloser Kommunikation eingegangen.

1. Tutorium #2
15.03. bzw. 22.03.
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Bei dieser Ausarbeitung handelt es sich um keine offizielle Lösung
des Lehrstuhls. Dies sind nur Lösungsansätze, welche keinen
Anspruch auf Korrektheit oder Vollständigkeit erheben.

2. tr.im/wifotut

3. Agenda
• Sockets (Aufgabe 1)
• TCP/UDP (Aufgabe 2)
• Schichtenmodell (Aufgabe 3)

4. 1a Fragestellung
• Was ist ein Port?

5. 1a Lösung
• Ein Port ist ein Teil einer Adresse, der
Datensegmente einem Netzwerkprotokoll
zuordnet.
• Dieses Konzept ist beispielsweise in TCP
und UDP vorgesehen, um Protokolle auf
den höheren Schichten des OSI-Modells zu
adressieren.
• Ein Port ist auch ein prozessspezifisches
Softwarekonstrukt, das einen
Kommunikationsendpunkt zur Verfügung
stellt.

6. 1b Fragestellung
• Was ist ein Socket?

7. 1b Lösung
• Ein Socket ist ein Software-Modul mit
dessen Hilfe sich ein Computerprogramm
mit einem Rechnernetz verbinden und dort
mit anderen Programmen Daten
austauschen kann.
• Die Kommunikation über Sockets erfolgt in
der Regel bidirektional, d.h. über das Socket
können Daten sowohl empfangen als auch
gesendet werden.

8. 1b Lösung
• Sockets werden auch verwendet, um
zwischen Programmen auf demselben
Computer Daten auszutauschen
(Interprozesskommunikation).

9. 1c Aufgabenstellung
• Gegeben sei eine Socket-API mit den
folgenden (alphabetisch sortierten)
Funktionen:
• Accept, bind, close, connect, listen, read,
socket, write

10. 1c Lösung read()
Client Server
bind()
accept()
connect()
socket()
write()
write()
close()
listen()
socket()
close()
read()

11. 1c Lösung read()
Client Server
bind()
socket()
accept()
connect()
socket()
write()
write()
close()
listen()
close()
read()

12. 1c Lösung read()
Client Server
bind()
socket() socket()
accept()
connect()
write()
write()
close()
listen()
close()
read()

13. 1c Lösung read()
Client Server
bind()
socket() socket()
accept()
connect()
write()
write()
close()
listen()
close()
read()

14. 1c Lösung read()
Client Server
bind()
socket() socket()
accept()
write()
connect() write()
close()
listen()
close()
read()

15. 1c Lösung read()
Client Server
socket() socket()
accept()
bind()
write()
connect() write()
close()
listen()
close()
read()

16. 1c Lösung read()
Client Server
socket() socket()
accept()
bind()
listen()
write()
connect() write()
close()
close()
read()

17. 1c Lösung read()
Client Server
socket() socket()
accept()
bind()
listen()
write()
connect() write()
close()
close()
read()

18. 1c Lösung read()
Client Server
socket() socket()
bind()
listen()
write()
connect() accept() write()
close()
close()
read()

19. 1c Lösung read()
Client Server
socket() socket()
bind()
listen()
connect() accept() write()
close()
write()
close()
read()

20. 1c Lösung read()
Client Server
socket() socket()
bind()
listen()
connect() accept() write()
close()
write()
close()
read()

21. 1c Lösung read()
Client Server
socket() socket()
bind()
listen()
connect() accept() write()
close()
write() read()
close()

22. 1c Lösung read()
Client Server
socket() socket()
bind()
listen()
connect() accept()
close()
write() read()
write()
close()

23. 1c Lösung read()
Client Server
socket() socket()
bind()
listen()
connect() accept()
close()
write() read()
write()
close()

24. 1c Lösung
Client Server
socket() socket()
bind()
listen()
connect() accept()
close()
write() read()
read() write()
close()

25. 1c Lösung
Client Server
socket() socket()
bind()
listen()
connect() accept()
close()
write() read()
read() write()
close()

26. 1c Lösung
Client Server
socket() socket()
bind()
listen()
connect() accept()
write() read()
read() write()
close() close()

27. 1d Fragestellung
• Entwickeln Sie ein Server- und ein Client-
Programm in Java. Wenn der Client dem
Server den String “deutsch“ schickt, soll der
Server mit dem String “hallo“ antworten.
Wenn der Client dem Server den String
“english” schickt, soll der der Server mit
“hello“ antworten.

28. 1d Lösung
• Demo

29. 2a Fragestellung
• Würden Sie für ein Peer-to-Peer Filesharing
System TCP oder UDP verwenden?

30. 2a Lösung
• TCP, primär wg. Fehlerbehandlung, sonst
gibt es korrupte Daten.
• Besonders ärgerlich, wenn man ein paar
Stunden lang was Großes gesaugt hat.

31. 2b Fragestellung
• Würden Sie für ein IPTV System TCP oder
UDP verwenden?

32. 2b Lösung
• UDP.
• Fernsehen ist eine Echtzeitanwendung. Ist
wie Videostreaming (angesprochen in
Vorlesung/Übung): wenn die korrekten
Daten erneut gesendet und angekommen
sind, kann ich sie schon nicht mehr
gebrauchen.

33. 2c Fragestellung
• Würden Sie für ein Voice-over-IP System
TCP oder UDP verwenden? Begründen Sie
Ihre Antwort.

34. 2c Lösung
• UDP. Ist Audio-Streaming, also ähnlich wie
bei b)

35. 2d Aufgabenstellung
• Würden Sie für ein Instant Messaging
System TCP oder UDP verwenden?

36. 2d Lösung
• TCP. Man will nicht, dass Nachrichten
verloren gehen, und ist durchaus bereit ein
paar 100ms auf die Retransmission zu
warten. Man will die Nachrichten zwar
schnell, es ist aber nicht wirklich Echtzeit,
wie beim Streaming.

37. 2e Fragestellung
• Geben Sie jeweils zwei Beispiele aus der
realen Welt (also nicht aus dem Internet)
für verbindungsorientierte und
verbindungslose Kommunikation.

38. 2e Lösung

39. 2e Lösung
• Brief

40. 2e Lösung
• Brief
• nicht-verbindungsorientiert

41. 2e Lösung
• Brief
• nicht-verbindungsorientiert

42. 2e Lösung
• Brief
• nicht-verbindungsorientiert
• Telefonieren

43. 2e Lösung
• Brief
• nicht-verbindungsorientiert
• Telefonieren
• verbindungsorientiert

44. 3 Aufgabenstellung
• Ordnen Sie die folgenden Protokolle den
Schichten des ISO/OSI Modelles zu,
beschreiben Sie kurz die Aufgaben des
Protokolls und begründen Sie Ihre
Zuordnung:
• Ethernet, DNS, SMTP, SNMP, IP, ICMP, UDP,
FTP.

45. 3 Lösung
• Ethernet: Schicht 1–2
• Schicht 1: Bitübertragung (10BASE-T,
100BASE-TX, 1000BASE-T)
• Schicht 2: Austausch von Datenframes (IEEE
802.3)

46. 3 Lösung
• SMTP: Simple Mail Transfer Protocol,
Schicht 7
• Schicht 7: Klassisches
Anwendungsprotokoll.

47. 3 Lösung
• DNS: Domain Name System, Schicht 5
• Schicht 7: Baut eine UDP–Verbindung mit
einem Nameserver auf, um zum
angefragten Namen die IP Adresse zu
erfahren. Setzt auf Schicht 4 auf, passt aber
weder in Session noch Presentation rein,
also auch 7.

48. 3 Lösung
• SNMP: Simple Network Management
Protocol, Schicht 7
• Schicht 7: UDP Verbindungen mit anderen
Netzwerkgeräten, um Wartungsfunktionen
zu realisieren.

49. 3 Lösung
• ICMP: Internet Control Message
Protocol, Schicht 3
• Schicht 3: Integraler Teil von IP. Wird primär
verwendet um Fehlermeldungen zu senden
(z.B. Router kann nicht gefunden werden).
Wird selten auch von der
Anwendungsschicht her genutzt, z.B. bei
Ping oder tracert.

50. 3 Lösung
• UDP: User Datagram Protocol, Schicht 4
• Schicht 4: Ablieferung von Paketen an ein
spezifisches Programm.

51. 3 Lösung
• IP: Internet–Protokoll, Schicht 3
• Schicht 3: Es realisiert den Datenaustausch
zwischen Hosts über das lokale Netzwerk
hinaus. Daher offensichtlich
Internetworking -> 3.

52. 3 Lösung
• FTP: File Transfer Protocol, Schicht 7
• Schicht 7: Klassisches
Anwendungsprotokoll. Übertragen von
Dateien.