Netzwerk 4

Werte definieren die Einschränkungen:

0 = den selben Host

1 = das selbe Subnetz

32 = gleichen Standort

64 = gleiche Region

128 = den selben Kontinent

255 = nicht eingeschränkt

Quality of service = Dienstgüte

• QoS ist ein einfluss Verfahren von LAN und WAN, so dass ein festgelegter Qualität bei Empfänger ankommt
• Technisch: Parametrisierung von Protokollen zur bestimmten Übertragungsverhalten für bestimmte Dienste
• Sicherstellung von zeitkritischen Beeinflussfaktoren wie Latenz, der Jitter, der Paketverlust, die Bandbreite, die Verfügbarkeit in definierte Grenzen gehalten werden.
• Zeitktrische Daten sind: VoiP, Webkonferenzen, Streaming-Media

Maximum Transport Unit

• Fragmentieren von IP-Paketen
• TCP/IP unterteilt die Daten in kleine Pakete
• MTU definiert die max IP-Paketlänge für bestimmten Netzwerktyp bzw. Übertragungssystem
• Sie darf auch kleiner sein

• Ethernet MTU = 1500 Bytes
• Gigabit mit JF MTU = 9000 Bytes
• FDDI MTU = 4352 Bytes
• 802.11 MTU = 2312 Bytes

Beispiel Ethernet:

1518 Bytes - 46 Bytes (min) = 1472 Bytes

Internet Control Message Protocol

• Austausch von Fehlermeldungen und Statusinfos auf IP-, TCP- und UDP-Protokolle
• z.B. Ping, Tracert

• Weg Wahl anhand der Routing-Tabelle
• Ausgehend von der IP-Adresse des Empfängers
• Routing-Tabelle Einträge pro Netz = Anzahl Wege dahin
• Eintrag-Inhalt: Net-Id, Subnet-Maske, Next-Hop, Qualität der Wege

Wichtig: Router kennt nur den Weg zum nächsten Router! > Kein Weg zum Ziel

Next-Hop ist die IP-Adresse des nächsten Router auf dem Weg zum Empfänger.

Algorithmus zur optimalen Route.

Anzahl Metric = Anzahl Hops = Anzahl Router bis zum Ziel

Wenn IP-Adresse nicht feststellbar ist, wird dieser über den Default Gateway gesendet.

• Default Gateway muss im selben IP-Subnetz des Clients sein
• Default Gateway beim Router sendet Datenpaket an höhergestellten Router

EGP (Exterior Gateway Protocol)

• RIPv1, RIPv2 (Routing Information Protocol)
• IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) > nicht mehr weiter entwickelt

Meistgebrauchte Router Protokoll

• BGP (Border Gateway Protocol)
  • fast nur im Internet
  • Path Vector Protocol
  • Alle Router kennen die gesamte Topologie, reduziert auf den kürzesten Weg

IGP (Interior Gateway Protocol)

• EIGRP (Enhanced IGRP > Cisco proprietär)
  • Nur in Cisco genutzt, aber sehr schnell
  • Distanzvektor Protocol
  • Teile dem Nachbar mit wie er die Umgebung sieht
• OSPF (Open Shortest Path First)
  • Meistgenutzt in gemischten Umgebung
  • Linkstate Protokoll
  • alle Router kennen die gesamte Topologie

Statische Routing

• Tabelle werden manuell eingetragen
• Vorteil: 
  • Keine zusätzliche Netzbelastung
  • Routen müssen nicht berechnet werden, Einfacher und schneller Konfigurationsaufwand
• Nachteil:
  • Bei Ausfall muss Admin sich um die neue Route kümmern. Netzverkehr bleibt unterdessen still
  • Bei hoher Last einer Verbindung kann nicht automatisch auf eine andere gewechselt werden

Dynamische Routing

• Tabellen werden automatisch zwischen den routern ausgetauscht
• Routing-Protokoll nötig
• Routing-Protokoll abhängig
• Vorteile:
  • Routing-Entscheidungen auf aktuellen Status des Netzwerkes
  • Keine Kollaps von Teilnetzwerke, da automatisch nach alternative Routen gesucth wird
• Nachteile:
  • Höhere Prozessorlast als statische
  • Höhere Netzauslastung, durch regelmässige Routeninfos austausch
  • Höhere Aufwand für die Konfiguration und Wartung

• Netzwerk
• Subnetzmaske
• Gateway
• Interface
• Metric

User Datagram Protocol

• Verbindungsloses Transport-Protokoll
• Unsicher
• Absender weiss nicht ob ankommt
• Paket-Header viel kleiner als TCP
• Keine Übertragungsbestätigung
• Sendung direkt an Anwendung
• Wird verwendet für: DNS-Abragen, VPN-Verbindungen, Audio- / Video-Streaming

• Jedes UDP-Datenpaket hat eine Nummer

1. Standard Ports = 0 - 1023, IANA verwaltet
2. Registrierte Ports = 1024 - 49151
3. Dynamik Ports = 49152 - 65535, für TCP Schichten

Transmission Control Protokol

• Verbindungorientierte Transport-Protokoll
• Verhindert Daten verluste
• Sender und Empfänger in ständigen Kontakt
• Absender wartet auf Bestätigung
• Dynamische Datenrate Anpassung an die Netzauslastung
• Verwendung: Telnet, FTP, SMTP, etc., (OSI-Schicht 5-7)

1. Client sendet TCP Segment ohne Daten. SYN-Flag, init Seq-Nr.
2. Server empfängt Segment, Bestätigung mit eigenes init. Seq-Nr. im TCP-Header. init Seq vom client +1 > ACK Feld
3. Client bestätigt. init Seq-Nr. +1 > ACK Feld, eigenes Seq-Nr. +1. Verbindung ist aufgebaut.

Eine Instanz aus IP-Adresse, Port-Nr. und Protokoll wird als Socket bezeichnet.

Demilitarisierte Zone

• Firewall-Technik zum Schutz von eigenem Netzwerk
• Besteht aus Hardware und Software
• Eine oder mehrere Firewalls abgesichert
• Anwendungs-Gateways:
  • Webserver
  • Mail-Server
  • Authentication Server
  • E-Commerce-Systeme

Ordentlicher DMZ

• Router > Firewall 1 > DMZ > Firewall 2 > LAN

Pseudo-DMZ

• DMZ hinter einer Firewall

Dirty DMZ

• DMZ vor der Firewall, direkt nach Router

Protected DMZ

• DMZ hinter einer Firewall, mit eigenem Lan

Network Address Translation

Port and Address Translation

• NAT ist nur noch selten im Einsatz
• PAT ist die Weiterentwicklung

• Ersetzen von Adressinfos
• Unterteilung Source NAT / Destination NAT
• Router als vermittler zw. LAN und Internet
• Jede Verbindung nach aussen braucht eine Öffentliche IP-Adresse

• Eigentlich OSI Layer 3 (Network), evt. Layer 4 (Transport) > Durchbrechung OSI-Layer
• Spezielle Form von NAT
• Schreibt die IP-Adresse und die Port-Nummer
• IP LAN wird zum öffentlichen IP-Adresse
• Vor allem im Home-Bereich

Vorteile:

• Verbesserung der Netzwerk-Sec
• IP-Adress eine Netzes kann von einem anderen Netz verborgen werden

Nachteile:

• 1 Host mit eindeutiger IP-Adresse > Saubere Zuordnung Probleme
• IP-Telefonie-Protokolle haben Problem
• NAT-Gateways heben die strenge Trennung des OSI-Schichtmodells auf
• Ende-zu-Ende-Konnektivität wird gebrochen

• Router regelt und vergibt automatische Portnummer für die öffentliche Abfrage
• Interne IP-Adresse und Port bleibt somit nach Aussen verborgen
• Router führt Tabelle mit eindeutiger Zuordnung

Virtual Private Network

• In sich geschlossenenes Kommunikationsnetz
• Abhör - und manipulationssichere Kommunikation zw. VPN-Partnern
• SSL-VPN (Web-basierendes VPN) unterstützt seit 2002
• Remotezugriff
• Standort-zu-Standort

Verbindung auf PPTP, L2TP/IPsec und SSTP.

Mit folgenden Eigenschaften:

• Kapselung
• Authentifizierung
• Datenverschlüsselung

PPTP = Point to Point Tunnelling Protocol, einfache Verschlüsselung 128 Bit

L2TP/IPsec = Layer 2 Tunneling Protocol, Höchster Verschlüsselung 2x 256 Bit

L2TP/IPsec = Internet Protocol Security

SSTP = Secure Socket Tunneling Protocol, Microsoft 2007

OpenVPN

• Höchster Verschlüsselungsgrad. Authentifiziert Daten mit digitalen Zertifikaten
• 160 Bit
• 256 Bit

Split-Tunneling lässt nur Verbindungen zu, die wirklich durch VPN transferiert werden müssen.

Alle andere wird mit der örtlichen Verbindung hergestellt.

Vorteil:

• Vermeidet unnötige Umwege 
• Reduziert die Transferzeiten 

Firewall = Brandwand oder Brandmauer

• Software oder Hardware (Hardware besteht aus einener PC + Software)
• Daten von Netzwerk (intern, internet) werden geprüft
• Schutz vor Schadsoftware z.B. Würmer
• Arbeitet nach einem Regelkatalog (Top-Down)

• Auswerten von Header-Infos des Netzpaketes
• Die Filterung erfolgt anhand von Port bzw. IP-Adresse
• Entscheidet gemäss Netzwerkadresse über Sperr oder Freigabe
• Arbeitet mit statische Regel. Betrachtet jedes Paket einzel
• Erkennt keine Verbindung zwischen einzelnen Paketen

Nachteil: Regelwerk ist immer beide Richtungen. Einschränkung in nur einer Richtung nicht möglich!

Stateful Packet Inspection

• Bessere Technik als Paketfilter
• Zustandsorientierte oder dynamische Paketfiltertechnik
• Jeder Zustand der Datenverbindung ist für die Filterung mitentscheidend
• Pakete, die keine Sitzung passen, werden gesperrt
• Dos-Angriffe können erkannt und vereitelt werden

Vorteile:

• Regelwerk in einer Richtung möglich
• Der Rückweg wird automatisch erzeugt
• Bei Ende der Verbindung wird die Regel des Rückweges gelöscht

World Wide Web

• 1989 in CERN entstanden
• Kernstandards
  • Protokoll: HTTP
  • Auszeichnungsprache: HTML
  • Eindeutige Bezeichnung: URL (Hyperlinks)
• Dazu kommt
  • CSS = Cascading Style Sheets
  • Protokolle: HTTPS, SSL Verschlüsselung für TCP und HTTP
  • DOM  = Document Object Model als Schnittstelle für Scripts

• PHP
• Perl (nach Mathäus 13:45-46, Händler und Perle)
• JSP (JavaServer Pages, SUN)
• ASP.NET (Active Server Pages .NET, Microsoft)
• Ajax (Asynchronous JavaScript and XML)
• CGI, Python, JSF, ColdFusion, Ruby, SSI

• GET = Datei Anforderung vom Server
• POST = Datei zum Server schicken
• PUT = Datei dem Webserver hochladen
• HEAD = Weist den Server an, die gleichen HTTP-Header wie bei GET, ohne senden von Nachrichtenrumpf
• DELETE = Löscht die angegebene Ressource auf dem Server
• TRACE = Liefert die Anfrage zurück, wie der Server sie empfangen hat
• OPTIONS = Liefert eine Liste der vom Server unterstützten Methoden und Merkmale

• 1xx - Infos
• 2xx - Erfolgreiche Operation
• 3xx - Umleitung
• 4xx - Client-Fehler
• 5xx - Server-Fehler

• 1994 von Netscape entwickelt mit SSL 1.0
• ab Secure Sockets Layer 3.1 Ablösung durch Transport Layer Security 1.0
• Aufgabe: Herstellung von Vertraulichkeit und Integrität in der Kommunikation zw. Webserver und Webbrowser (Client)
• Standard Port für HTTPS: 443

http://www.info.kunde.car.ch/index/news/news.html

WebStruktur: http://www.info.kunde.car.ch

OrdnerStruktur: /index/news/news.html