Transportschicht

Question 1

Aufgaben und Eigenschaften der Transportschicht

Answer 1

End-zu-End-Datenübertragung über unzuverlässige 3. Schicht (Vermittlungsschicht)

• Zuordnung von ein-/ausgehenden Datenströmen zur Anwendung
  mögliche Eigenschaften:
• Fehlerbehandlung (fehlerhafte oder verlorene Daten)
• Flusskontrolle (Übertragungsrate)
• Reihenfolgegarantie

Question 2

Wie funktioniert die Zuordnung der Datenströme zu Anwendungen?

Answer 2

Transportschicht unterteilt jeden Netzadapter in 2^16 Ports (hier virtuelle “Briefkästen”, bei Switch/Router physische Anschlüsse)
Anwendungen reservieren sich Ports bevor sie Daten empfangen / senden

Question 3

Was sind Sockets

Answer 3

Kommunikationsendpunkte
IP-Adresse + Portnummer
x.x.x.x:x

Question 4

Protokolle der Transportschicht im Internet. Unterschiede in Eigenschaft / Funktionalität + Einsatzzwecke

Answer 4

User Datagram Protocol (UDP)

• keine optionalen Eigenschaften (keine Fehlerbehandlung, keine Flusskontrolle, keine Reihenfolgegarantie)
• Ports für Zuordnung von Anwendungen und Datenströmen
• bei Echtzeit-Übertragungen (Audio-, Video-Streams)

Transport Control Protocol (TCP)

• optionale Eigenschaften (Flusskontrolle, Reihenfolgegarantie, Fehlererkennung und Neusenden) jeweils End-zu-End
• Ports für Zuordnung von Anwendungen und Datenströmen
• bei zuverlässigen Verbindungen (Email, Browsern, Downloads)

Question 5

Welche Unterschiede gibt es in Ports

Answer 5

Es gibt speziell reservierte (<=1024)

und frei wählbar (>1024)

Question 6

Wie funktioniert die TCP-Verbindung

Answer 6

TCP Aufbau:

• Client sucht sich freien Port
• TCP-Verbindungsaufbau per 3-Wege-Handshake

TCP-Datenaustausch:

• Anfrage Client -> Server
• Antwort Server -> Client (mit eigentlichen Inhalten)

TCP-Verbindungsabbau

Question 7

Was ist der 3-Wege-Handshake?

Answer 7

1. Client senden SYN-Flag mit zufälliger seq and Server
2. Server antwortet mit SYN-, ACK-Flag mit zufälliger seq und der seq+1 der Clients als ack
3. Client antwortet mit ACK-Flag und der ack des Servers als seq bzw. dem seq+1 des Servers als ack

Question 8

Wie findet der TCP-Datenaustausch statt?

Answer 8

• Client sendet Daten und seq an Server
• Server antwortet mit ACK-Flag und eigener seq, ack mit dem Wert seq des Client + gesendete Daten, win mit der Größe des Empfangspuffers
• Clientsendet neue Daten mit ack der Antwort als seq
• ….
• Server sendet ACK-Flag, seq, ack und win=0 -> Puffer voll
• Client wartet
• Anwendung liest Daten aus Puffer -> Puffer leert sich
• Server sendet ACK-Flag mit neuer win size etc.

Question 9

Wie findet der TCP-Verbindungsabbau statt?

Answer 9

• Client (oder Server) sendet FIN-Flag und ACK-Flag mit seq und ack
• Server antwortet mit ACK-Flag und seq die ack des Clients entspricht und ack die seq+1 des Clients entspricht
• Server sendet selbst FIN-Flag und ACK-Flag mit seq und ack (siehe Schritt vorher für Werte)
• Client sendet ACK-Flag mit seq die ack des Servers entspricht und ack die seq+1 des Servers entspricht

Question 10

Wie sieht die Verschachtelung der Daten aus für die Schichten 2 bis 4 (Vermittlungsschicht, Sicherungsschicht, Transportschicht)?

Answer 10

Die Nutzdaten werden in Segmente mit Segmentheader gepackt.
Die Segmente werden in IP-Paket mit Paket-Header gepackt.
Das IP-Paket wird in Ethernet-Rahmen mit Rahmen-Header gepackt.