Grundkurs Datenkommunikation TCP/IP-basierte Kommunikation: Grundlagen, Konzepte und Standards ; [mit Online-Service]
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| Sprache: | German |
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Wiesbaden
Vieweg + Teubner
2008
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| Schriftenreihe: | Technische und Ingenieurinformatik
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis
1 Einführung in Referenzmodelle und Protokolle......................................................1
1.1 Das ISO/OSI-Referenzmodell.................................................................................2
1.2 Das TCP/IP-Referenzmodell...................................................................................9
1.3 Klassische Protokollemechanismen.....................................................................11
1.4 Übungsaufgaben....................................................................................................13
2 Technische Grundlagen von Rechnernetzen..........................................................15
2.1 Bitübertragungsschicht..........................................................................................15
2.1.1 Aufgaben und Einordnung......................................................................15
2.1.2 Digitale Übertragung und Multiplexierung..........................................22
2.1.3 Pulse Code Modulation (PCM)...............................................................24
2.1.4 Kanalkodierung.........................................................................................27
2.1.5 Datenübertragungsmedien und Verkabelung......................................28
2.2 Sicherungsschicht...................................................................................................32
2.2.1 Aufgaben und Einordnung......................................................................32
2.2.2 Topologien..................................................................................................36
2.2.3 Buszugriffsverfahren................................................................................36
2.2.4 Fallbeispiel: CSMA-Protokolle................................................................39
2.2.5 Überblick über konkrete Netzwerktechnologien..................................41
2.3 Übungsaufgaben....................................................................................................43
3 Ausgewählte Technologien und Protokolle unterer Schichten..........................45
3.1 Bitübertragungsschicht: Der RS-232-Standard...................................................45
3.2 Protokolle und Technologien der Sicherungsschicht........................................49
3.2.1 HDLC-Protokoll........................................................................................49
3.2.2 Point-to-Point-Protocol (PPP)..................................................................54
3.2.3 Ethernet LAN.............................................................................................56
VII
Inhaltsverzeichnis
3.2.4
Wireless LAN (WLAN)
............................................................................67
3.3 Zugang zu öffentlichen Netzen (WAN-Technologien)....................................69
3.3.1 ISDN...........................................................................................................69
3.3.2 DSL.............................................................................................................73
3.3.3 PDH, SDH und
SONET
...........................................................................75
3.3.4 ATM............................................................................................................77
3.4 Übungsaufgaben....................................................................................................83
4 Konzepte und Protokolle der Vermittlungsschicht..............................................85
4.1 Grundlagen............................................................................................................85
4.1.1 Vermittlungsverfahren............................................................................86
4.1.2 Wegewahl (Routing)................................................................................90
4.1.3 Staukontrolle
(Congestion Control).......................................................
96
4.2 Das Internet und das Internet-Protokoll IPv4...................................................98
4.2.1 Überblick....................................................................................................98
4.2.2 Autonome Systeme..................................................................................99
4.2.3 Standardisierung im Internet................................................................101
4.2.4 Adressierung in Internet-basierten Netzen.........................................102
4.2.5 Subnetze und deren Adressierung.......................................................107
4.2.6 VLSM und CIDR.....................................................................................109
4.2.7 IP-Protokoll-Header...............................................................................116
4.2.8 IP-Fragmentierung und -Reassemblierung.........................................118
4.2.9 Routing im Internet................................................................................120
4.3 Steuer- und Konfigurationsprotokolle im Internet.........................................141
4.3.1 Internet
Control
Message
Protocol (ICMP)
.........................................141
4.3.2
ARP
und RARP.......................................................................................142
4.3.3
NAT
und IP-Masquerading..................................................................145
4.3.4 Dynamic
Host Configuration Protocol (DHCP)
.................................148
4.4 Das neue Internet-Protokoll IPv6......................................................................151
4.4.1 Ziele der
IPvó-Entwicklung
..................................................................151
VIII
Inhaltsverzeichnis
4.4.2
IPvó-Adressstruktur
und -Adressraum...............................................151
4.4.3 Der
IPvó-Header
......................................................................................157
4.4.4 Flussmarken.............................................................................................160
4.4.5
Neighbor
Discovery................................................................................161
4.4.6 Automatische Adresskonfiguration.....................................................162
4.4.7 Anpassung wichtiger Protokolle an IPv6............................................164
4.4.8 Migrationaspekte und abschließende Bemerkungen.........................166
4.5 Virtual Private Networks....................................................................................168
4.6 Übungsaufgaben..................................................................................................169
5 Konzepte und Protokolle der Transportschicht...................................................173
5.1 Grundlagen...........................................................................................................173
5.1.1 Transportdienste......................................................................................173
5.1.2 Verbindungsmanagement und Adressierung.....................................175
5.1.3 Zuverlässiger Datentransfer..................................................................181
5.1.4 Flusskontrolle...........................................................................................185
5.1.5 Staukontrolle............................................................................................188
5.1.6 Multiplexierung und Demultiplexierung............................................188
5.1.7 Fragmentierung/Segmentierung und Defragmentierung.................189
5.2 Transmission
Control Protocol (TCP)
...............................................................189
5.2.1 Einordnung und Aufgaben....................................................................189
5.2.2 TCP-Header..............................................................................................191
5.2.3 Adressierung............................................................................................196
5.2.4 Flusskontrolle...........................................................................................197
5.2.5 Datenübertragung...................................................................................200
5.2.6 Verbindungsmanagement......................................................................204
5.2.7 Staukontrolle............................................................................................208
5.2.8 Timer-Management.................................................................................212
5.2.9 TCP-Zustandsautomat............................................................................213
5.3 User
Datagram Protocol
(UDP)..........................................................................
218
IX
Inhaltsverzeichnis
5.3.1 Einordnung und Aufgaben...................................................................218
5.3.2 UDP-Header............................................................................................219
5.3.3 Datenübertragung..................................................................................221
5.4 Abschließende Bemerkung................................................................................222
5.5 Übungsaufgaben..................................................................................................222
6 Ausgewählte Anwendungsprotokolle..................................................................225
6.1 Überblick über TCP/UDP-Anwendungsprotokolle........................................225
6.2 Domain Name System (DNS)............................................................................228
6.2.1 Systemüberblick......................................................................................228
6.2.2 DNS-Zonen und deren Verwaltung.....................................................231
6.2.3 Namensauflösung...................................................................................233
6.2.4
Inverse
Auflösung von IP-Adressen....................................................236
6.2.5 DNS-Konfiguration................................................................................237
6.2.6 DNS-Nachrichten...................................................................................242
6.3 Das World Wide Web.........................................................................................243
6.3.1 Einführung..............................................................................................243
6.3.2 Web-Server und Proxy-Cache-Server..................................................244
6.3.3 Web-Browser...........................................................................................247
6.3.4 HTTP-Protokoll.......................................................................................248
6.3.5 HTTPS, SSL und TLS..............................................................................253
6.3.6 AJAX.........................................................................................................255
6.4 Electronic Mail.....................................................................................................263
6.5 Multimediale Kommunikationsanwendungen...............................................265
6.5.1 Grundlagen und Anforderungen.........................................................265
6.5.2 Audio- und Video-Kompression..........................................................268
6.5.3 Multimedia-Protokolle im Internet......................................................270
6.6 Übungsaufgaben..................................................................................................280
X
Inhaltsverzeichnis
7 Grundlagen der mobilen Kommunikation...........................................................283
7.1 Mobilitätsunterstützung bei IPv4......................................................................284
7.1.1 Probleme der Mobilität bei IPv4............................................................284
7.1.2 Unterstützung der Mobilität mit IPv4..................................................285
7.1.3 Optimierung der Mobilität mit IPv4.....................................................292
7.2 Mobilitätsunterstützung bei IPv6......................................................................297
7.3 Mobilitätsunterstützung bei TCP.......................................................................300
7.3.1 Performance
Enhancing
Proxy
(PEP)
...................................................301
7.3.2 Indirektes TCP.........................................................................................301
7.3.3
Snooping
TCP..........................................................................................303
7.4 Resümee.................................................................................................................305
7.5 Übungsaufgaben..................................................................................................305
8 Entwicklung von Kommunikationsanwendungen.............................................307
8.1
Kommunikationsformen
.....................................................................................308
8.1.1 Synchrone und asynchrone Kommunikation......................................308
8.1.2 Meldungs- und auftragsorientierte Kommunikation.........................310
8.1.3 Fehlersemantiken....................................................................................313
8.2 Entwicklung verteilter Anwendungen..............................................................315
8.2.1 Überblick über Modellierungstechniken.............................................315
8.2.2 Fallbeispiel: Chat-Anwendung..............................................................317
8.3 Programmierung mit
Sockets
.............................................................................322
8.3.1 Einführung und Programmiermodell..................................................322
8.3.2 Die wichtigsten Socket-Funktionen im Überblick..............................324
8.3.3 Socket-Programmierung in
С
................................................................329
8.3.4 Java-Socket-Programmierung................................................................335
8.3.5 Ci-Socket-Programmierung..................................................................342
8.4 Übungsaufgaben..................................................................................................354
9 Schlussbemerkung.....................................................................................................357
XI
Inhaltsverzeichnis
10 Lösungen zu den Übungsaufgaben.....................................................................359
10.1 Einführung in Referenzmodelle und Protokolle...........................................359
10.2 Technische Grundlagen von Rechnernetzen.................................................360
10.3 Ausgewählte Technologien und Protokolle unterer Schichten...................362
10.4 Konzepte und Protokolle der Vermittlungsschicht......................................364
10.5 Konzepte und Protokolle der Transportschicht............................................377
10.6 Ausgewählte Anwendungsprotokolle...........................................................383
10.7 Grundlagen der mobilen Kommunikation....................................................388
10.8 Entwicklung von Kommunikationsanwendungen......................................390
Literaturhinweise..........................................................................................................393
Sachwortverzeichnis.....................................................................................................395
XII
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| title_sub | TCP/IP-basierte Kommunikation: Grundlagen, Konzepte und Standards ; [mit Online-Service] |
| topic | Datenübertragung (DE-588)4011150-7 gnd |
| topic_facet | Datenübertragung Einführung |
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