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2. Link Layer

2. Link Layer. Lernziele: Verstehen wie IP prinzipiell über eine Link Layer Verbindung übertragen wird. ATM. PPP. PPP. Endsystem. Endsystem. Einwahl-Stelle. Einwahl-Stelle. Router. Endsystem. Endsystem. Router. ATM. Router. ATM. Router. FDDI. Router. Router. Router.

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  1. 2. Link Layer • Lernziele: • Verstehen wie IP prinzipiell über eine Link Layer Verbindung übertragen wird

  2. ATM PPP PPP Endsystem Endsystem Einwahl-Stelle Einwahl-Stelle Router Endsystem Endsystem Router ATM Router ATM Router FDDI Router Router Router Router Ethernet Ethernet Endsystem Endsystem Endsystem Endsystem Mauve - Internet Protokolle - WS02/03 - Kapitel 2: Link Layer

  3. RFCs • J. Postel and J. Reynolds. A Standard for the Transmission of IP Datagrams over IEEE 802 Networks. RFC 1042, 1988. • C. Horning. A Standard for the Transmission of IP Datagrams over Ethernet Networks, RFC 894, 1984. • W. Simpson. The Point-to-Point Protocol (PPP). RFC 1548, 1993. • G. McGregor. The PPP Internet Protocol Control Protocol (IPCP). RFC 1332. 1992. • D. Plummer. An Ethernet Address Resolution Protocol -- or -- Converting Network Protocol Addresses. RFC 826. 1982. Mauve - Internet Protokolle - WS02/03 - Kapitel 2: Link Layer

  4. Ethernet/IEEE 802.2/802.3 6 byte 6 byte 2 byte 46-1500 byte 4 byte dest. addr. src. addr. type data CRC 0800 IP datagram 0806 ARP req/rep 8035 RARP req/rep Mauve - Internet Protokolle - WS02/03 - Kapitel 2: Link Layer

  5. Address Resolution Protocol (ARP) I • Bei Kommunikation im LAN: • man hat eine IP Adresse • bei der Übergabe an den Schicht 2 Dienst benötigt man eine Schicht 2 Adresse • Problem: wie kommt eine Station von einer IP Adresse zur dazugehörigen Schicht 2 Adresse? Mauve - Internet Protokolle - WS02/03 - Kapitel 2: Link Layer

  6. ARP Request ARP Response ARP II • Abbildung von IP-Adressen auf LAN Adressen mittels ARP: Sender Station 1 Station 4 LAN Station 2 Station 3 Empfänger Mauve - Internet Protokolle - WS02/03 - Kapitel 2: Link Layer

  7. ARP III 6 byte 6 byte 2 byte 46-1500 byte 4 byte Ethernet Frame: dest. addr. src. addr. 806 data CRC hardtype prottype hardsize protsize op senderhard addr senderprot addr receiverhard addr receiverprot addr 2 2 1 1 2 hard size prot size hard size prot size bytes 0x800 = IP 1 = Request, 2 = reply 1 = Ethernet Mauve - Internet Protokolle - WS02/03 - Kapitel 2: Link Layer

  8. ARP IV • ARP Cache auf jeder System im LAN: • Einträge (prot type, prot addr, hard addr) • Neue Einträge auch beim Empfänger eines ARP requests • Timeout für Cache-Einträge: üblich sind 20 Minuten Mauve - Internet Protokolle - WS02/03 - Kapitel 2: Link Layer

  9. ARP Beispiel ARP Cache ARP IP Ethernet ARP Cache ARP ARP Cache ARP Mauve - Internet Protokolle - WS02/03 - Kapitel 2: Link Layer

  10. ARP - Live Demo • arp Zugriff auf ARP Cache • arp -a zum Ansehen des arp Caches • arp <IP Adresse/host name> um eine Adresse in ARP Cache aufzulösen • arp -d <IP Adresse/host name> löscht Eintrag • tcpdump Überwachen von Paketübertragungen im LAN • tcpdump host <hostname> and arp • ($=normale Rechte, #=Root Rechte) Mauve - Internet Protokolle - WS02/03 - Kapitel 2: Link Layer

  11. ARP – Life Demo (Ethereal) • ethereal ist eine graphische Benutzeroberfläche für tcpdump • demo mit ethereal Mauve - Internet Protokolle - WS02/03 - Kapitel 2: Link Layer

  12. Point-to-Point Protocol (PPP) • Wird standardmäßig für Wählverbindungen verwendet (z.B. bei Modemeinwahl über das Rechenzentrum) je 1 byte 2 byte bis zu 1500 byte 2 byte 7E FF 03 protocol information CRC 7E 0021 IP datagram C021 link control data 8021 network control data Mauve - Internet Protokolle - WS02/03 - Kapitel 2: Link Layer

  13. PPP • link control data: • Konfiguration von PPP (z.B. Weglassen konstanter header Felder) • network control data: • Protokollspezifisch - für IP in RFC 1172 definiert: • IP header compression • IP address management Mauve - Internet Protokolle - WS02/03 - Kapitel 2: Link Layer

  14. Maximum Transmission Unit (MTU) • MTU = maximale Anzahl von Bytes die in einem Link Rahmen übertragen werden können • Beispiele: • Ethernet: 1500 byte • IEEE 802.3/802.2: 1492 byte • PPP: 1500 byte • 16 Mbit/s token Ring: 17914 byte Mauve - Internet Protokolle - WS02/03 - Kapitel 2: Link Layer

  15. MTU • Wenn IP Datagramm > MTU, dann muß IP das Datagramm fragmentieren • Path MTU = kleinste MTU auf dem Weg vom Sender zum Empfänger • Auf Fragmentierung und Path MTU gehen wir in Kapitel 3 genauer ein! Mauve - Internet Protokolle - WS02/03 - Kapitel 2: Link Layer

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