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Infrastructure > Transport Layer protocol > Flashcards

Transport Layer protocol Flashcards

1
Q

Extra Notes from the Book

Transmission Control Protocol Brief…

A

It is a full-featured, connection-oriented, reliable Transport protocol for TCP/IP apps.

It provides a transport layer addressing that allows multiple software applications to simultaneously use a single IP address and it allows a pair of devices to establish a virtual connection and the pass data Bi-directionally

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2
Q

User Datagram Protocol (UDP)

A

It is a very simple protocol in contrast to TCP. It provides transport layer addressing just like TCP but little else. It is barely even a wrapper protocol that provides a way for applications to access IP.
No connection is establishes, transmissions are unreliable and data can be lost.

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3
Q

Was ist TCP und was macht es?

A

TCP - Transmission Control Protocol

  • Verbindungsorientiertes Protokoll
  • Garantiert eine zuverlässige Verbindung über ein unzuverlässiges Netzwerk (reliable vs unreliable)
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4
Q

TCP Multiplexing:

A

TCP verwendet sog. sockets

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5
Q

How does the IP layer know which Datagramms go where if they all have the same IP address?

A

Protocol Field - it is included in the header of each IP Datagram. The protocol field tells the IP to pass data to either TCP/UDP as appropriate

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6
Q

TCP/UDP must figure out which process to send data to. We need an additional addressing element for this. What is it?

A

It is a transport layer address called a port

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7
Q

How many types of port do we have? How many bits in length are the TCP/UDP port Numbers?

A

Source port and destination port.

  • 16 bits in length
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8
Q

How does transport layer addressing (port addressing) work in TCP and UDP? - Step by step **2 main steps

A
  1. Sending datagrams.
    - An app specifies the source and destination port it wishes to use for the communication.
    - The port numbers are encoded into the TCP/UDP header, depending on the transport layer protocol the app is using - determined in the protocol field of the IP Datagrams
  2. Receiving Datagrams - The IP software receives a datagram and decides which protocol the datagram belongs to.
    TCP/UDP receive the datagram and passes its contents to the appropriate process based on the destination port number…
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9
Q

What is the overall identifier of a TCP/IP application process on a device?

A

A socket: It is the combination of its IP address and port number

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10
Q

How are sockets specified? Writing format?

A

:

or you can resolve a name to an IP address using DNS, then…the socket is specified like so…

:

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11
Q

Each device can have multiple active TCP connections at a time . How is each connection uniquely identified?

A

Using the combination of the Client socket and the server socket, which contains 4 elements: Client IP address and port and Server IP address and port. e.g ( 41.199.222.3:80, 177.41.72.6:3022)

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12
Q

Why doesn’t UDP use connections?

A

It’s a connectionless protocol!

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13
Q

TCP Data packaging: Explain the process in 6 steps:

A
  1. TCP gets bytes from an application
  2. TCP sends them using a network layer protocol(IP in this case)

**IP is a message oriented protocol, it is not stream oriented.

  1. TCP had taken the stream from the application and divide it into discrete messages for IP
    * *These messages are called TCP Segments**
  2. IP treats the TCP segments like all other discrete messages for transmission. It places them into datagrams and transmits them to the destination device
  3. The recipient unpackages the segments and passes them to TCP.
  4. TCP converts the packages back to a byte stream in order to send them to the Application
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14
Q

TCP Datenübertragung

A
  1. Nimmt Daten vom Application Layer entgegen
  2. TCP-Sender teilt Daten in Segmente
  3. TCP-Empfänger assembliert Segmente zu Data Streams
  4. Data Stream wird an den Application Layer weitergereicht
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15
Q

TCP Verbindung diagram**

A
  1. PDF, also on page 730 in the book
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16
Q

TCP Übertragung Diagramm

A
  1. PDF
17
Q
  1. Wer assembliert empfangene Segmente?
  2. Wie heißen die assemblierte Segmente?
  3. An wem wird Data stream übergeben?
A
  1. Empfänger
  2. Data stream
  3. Data stream wird an Applikation übergeben.
18
Q

Draw TCP Header Diagram with all components…

A
  1. PDF
19
Q

SYN Flag in TCP Header:
wofür steht SYN?
Was macht der SYN?

A
  1. Synchronise Flag

2. Inttiiert eine TCP Verbindung

20
Q

Wie antwortet der Server im Normalfall als Bestätigung?

A

Mit SYN-ACK

21
Q

Synchronisation von Sequence Numbers:

Wozu brauchen wir das

A

notwendig für die Fehlererkennung

22
Q

ACK im TCP header.
Wofür steht ACK?
Was macht der ACK Flag?

A

Acknowledgement Flag
Bestätigt den Empfang einer Nachricht.
Bsp. TCP 3 way Handshake

23
Q

FIN im TCP Header.
Wofür steht FIN?
wozu brauchen wir den Flag?

A
  • Schlussflag(Finish)
  • signalisiert dem TCP Gegenüber einen Verbindungsabbau
  • Dient zur Freigabe der TCP Verbindung
  • Zeigt dem Empfänger, das es keine weiteren Daten vom Sender Kommen
24
Q

PSH(PSH BIT) im TCP Header.
Wofür steht PSH?
wozu brauchen wir den Flag?

A
  1. Empfänger sammelt Daten im TCP Buffer
  2. Ist der Buffer voll, werden die Daten an die Applikation übertragen

**Problem: Echtzeichtapplikationen (z.b.: telnet, ssh)

  1. PSH-Flag sorgt dafür, dass die Daten sofort an die Applikation weitergegeben werden (unabhängig vom Füllstand des Buffers)
  2. Umgeht damit den Buffer von Sender und Empfänger
25
Q

RST im TCP Header.
Wofür steht RST?
wozu brauchen wir den Flag?

A

Reset Flag (RST Bit)

  • wird gesetzt wenn eine Verbindung abgebrochen werden soll:

z. B Port nicht erreichbar
- Technische Probleme
- Abweisung unerwünschter Verbindungen

26
Q

TCP Window size. Was ist der Receive Window?

Was macht das Window Size?

A
  1. „Receive Window“ - Buffer des Empfängers
  2. Window Size bestimmt die Menge an Paketen bis ACK
    gesendet wird
  3. Maximale Datenmenge die ein Host auf einmal empfangen kann
  4. Stellt sicher, dass der Empfängerbuffer nicht überfordert wird

**Empfänger sendet Window Size 0 wenn der sein Buffer voll ist

**Sender versucht nach Wartezeit erneut zu senden

26
Q

TCP Window size. Was ist der Receive Window?

Was macht das Window Size?

A
  1. „Receive Window“ - Buffer des Empfängers
  2. Window Size bestimmt die Menge an Paketen bis ACK
    gesendet wird
  3. Maximale Datenmenge die ein Host auf einmal empfangen kann
  4. Stellt sicher, dass der Empfängerbuffer nicht überfordert wird

**Empfänger sendet Window Size 0 wenn der sein Buffer voll ist

**Sender versucht nach Wartezeit erneut zu senden

27
Q
  1. TCP Sequence Number
  2. TCP Acknowledge Number
  3. ISN? Wird von wem generiert?
A
  1. Nummerieren das Senden und Empfangen von Daten
  2. Stellen sicher, dass alle Pakete übertragen wurden
  3. Initial Sequence Number
    - wird vom Betriebssystem generiert
28
Q

TCP Acknowledgment Number. Was macht sie?

A
  1. Empfänger sendet ACK Number an den Sender
  2. Bestätigt fehlerfrei empfangene Datenpakete
  3. Gibt an welche Sequence Number als Nächste vom Sender erwartet wird ➔ Seq=207
29
Q

Sliding window Beispiel

A

PDF

30
Q

TCP Retransmission Timer.

  1. Sender verwendet Timeout bis…
  2. Erhält der Sender kein ACK in definierter Zeit…
  3. Berechnet sich über….
A
  1. …ACK vom Empfänger kommt
  2. ….so sendet er die Pakete erneut
  3. …die RRT (Round Trip Time)
    ➔ Gemessene Durchschnittszeit für die Übertragung von Paketen
31
Q

UDP Eigenschaften

A
  1. Verbindungsloses Transportprotokoll
  2. Arbeitet wie TCP auf dem OSI Layer 4 (=Transportschicht)
  3. besitzt keine Datenflusskontrolle
32
Q

Vorteile von UDP

A
  1. UDP-Header ist mangels Datenflusskontrolle kleine
  2. Einfacher zu implementieren
  3. für „Echtzeit“ Anwendungen geeignet (z.b. Video/Audio Streams
33
Q

Nachteile von UDP

A

-Kein Verbindungsmanagement – Keine Flusskontrolle
– Keine Zeitüberwachung
– Keine Fehlerbehandlung (data may be lost)

34
Q

UDP Funktionsweise…

A
  1. Ähnlich TCP ohne Kontrollfunktionen
  2. verwendet wie TCP eine Portstruktur
  3. UDP ist nicht in der Lage den Datenstrom zusammen zu setzen
  4. Verbindungsstatus nicht verfügbar (wegen fehlendem 3-Way Handshake)
35
Q

UDP Header Format
Draw…

  1. How long is the UDP header?
A
  1. 64 Bits – 8 Bytes
36
Q

Name 4 port examples for UDP + their protocol Names

A
  1. 53 - DNS (Domain Name System)
  2. 69 - TFTP - Trivial File Transfer Protocol
  3. 67&68 - DHCP - Dynamic Host Configuration Protocol
  4. 161 - SMNP - Simple Management Network Protocol

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