Netzwerkgrundlagen

Paket bilden

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Eine Applikation bildet ein Paket, bevor die Nutzdaten auf ein Medium gelegt werden. Dabei fügen sämtliche Schichten diesem Paket Steuerungsdaten entweder als Header oder Trailer hinzu.

Transkript

Alles hat ein Ende - und auch im Netzwerk wird der Datenstrom nicht endlos auf das Medium gegeben. Was mit den Nutzdaten passiert, bevor sie auf das Medium gelangen? Das wollen wir in diesem Video klären. Wir wissen, dass Kommunikation ausgehend vom OSI-Modell immer unterschiedliche Schichten durchläuft, und ich habe jetzt hier mal so eine kleine pyramidenartige Darstellung gewählt, und hier können wir uns darüber die Applikation vorstellen, und diese Applikation, die generiert ganz oben Nutzdaten. So, und diese Nutzdaten, die will die Applikation jetzt auf das Medium legen, und diese Nutzdaten durchlaufen jetzt die einzelnen Schichten im OSI-Modell, und jede Schicht macht irgendetwas mit den Nutzdaten, es fügt zum Beispiel Steuerungsinformationen hinzu, das kann zum Beispiel eine Adressierung sein, das können Mechanismen sein zur Fehlerkontrolle, Priorisierungen und dergleichen mehr. Wenn diese Steuerungsinformationen vor die Nutzdaten gestellt werden, also vorangestellt werden, dann sprechen wir von einem sogenannten Header, werden die Steuerungsinformationen hinter die Nutzdaten gestellt, dann sprechen wir von einem sogenannten Trailer. So fügt also jede Schicht ihre Header beziehungsweise Trailer den Nutzdaten hinzu, und, ja, diese Steuerungsinformationen, die haben ja im Grunde genommen aus Nutzdatensicht überhaupt keinen Zusatzwert, und alle Header und Trailer zusammen ohne die Nutzdaten das bezeichnen wir als Overhead. Manchmal munkelt man auch, oder es ist auch so, dass ein Paket tatsächlich aus wesentlich mehr Overhead besteht, als es eigentliche Nutzdaten fasst. Gut, dann wollen wir uns die Header mal in der Praxis ansehen, und dazu wechsele ich ganz kurz in das Übungsnetzwerk. So, da sind wir jetzt auf dem Client, und ich möchte jetzt mit Ihnen gemeinsam hier mal eine Webseite abrufen, und diesen Abruf mit einem Netzwerk-Monitor, mit dem Wireshark, mitschneiden. Dann suchen wir zunächst mal den Wireshark, Aha - und - starten mal hier direkt eine Session - So, das dürfte schon reichen, lassen wir gerade mal offen, und beenden den Wireshark. Ja, wie man sieht, ich habe hier ganz schön viele Pakete, und ich suche jetzt mal ein HTTP-Paket, so - da haben wir den Abruf der Seite und - öffnen wir das mal, machen das mal ein bisschen größer - ja, und wie wir hier sehen, haben wir wirklich die unterschiedlichen Schichten, haben wir jetzt hier auch in dem Mitschnitt drin, ja, und was ich hier in der Darstellung ganz nett finde, ist, wenn ich oben was anwähle, wird das unten gleichzeitig markiert, wenn ich also jetzt hier oben auf den kompletten Ethernet-Frame gehe, dann wird hier alles markiert, das sind also die kompletten Daten, heruntergebrochen auf Hexadezimalzahlen, ja, das hier ist beispielsweise Schicht 2, das ist der Ethernet-Frame, und dieser Ethernet-Frame, der geht dann von hier bis hier, enthält dann für uns natürlich schön aufgeschlüsselt und konvertiert schon entsprechende Header-Informationen, ich sehe also hier die Quell-MAC-Adresse und die Ziel-MAC-Adresse, ein Stück weiter habe ich hier jetzt das Internet-Protokoll, auch mit vielen Daten, die interessieren uns im Augenblick noch nicht, darüber haben wir schon die Schicht 4, das ist jetzt hier das TCP-Protokoll, mit seinen Ports und diversen Steuerungsinformationen, ganz schön viel Material, und ganz zum Schluss hier unten, haben wir dann das HTTP, das bedeutet also, dieser Abschnitt hier oben, das sind reine Steuerungsinformationen, das wäre also dann praktisch der Overhead von diesem Abruf. Ja, jetzt ist es so, dass selbst hier im Netzwerkmonitor nicht alle Informationen angezeigt werden. und welche Informationen dann zusätzlich noch zu dem, was wir jetzt hier sehen, angefügt werden, dazu wechseln wir nochmal ganz kurz zurück. So, hier sind wir wieder, was wir jetzt gerade im Wireshark-Mitschnitt nicht sehen konnten, das waren ein paar Informationen, wir haben uns gerade diesen Abschnitt hier angekuckt, den Ethernet-Frame, aber in diesem gesamten Ethernet-Paket, da fehlt noch ein bisschen was, und zwar ganz vorne die Präambel und der sogenannte Start-Frame Delimiter, das sind zwei Steuerungsinformationen, die in Bus-Netzwerken verwendet wurden, um die Kommunikationspartner miteinander zu synchronisieren, ja, das wurde also als Einschwingsignal sozusagen verwendet, und hintendran haben wir den sogenannten Interframe Gap, das ist die Zeit, die vergehen musste, zwischen dem einen Paket und dem nächsten Paket, also bis das nächste Paket gesendet wurde, das waren bei 10 MBit-Netzen 96 Bitfolgen, und das entsprach rund 10 Mikrosekunden. Diese Präambel und der Star Frame Delimiter, die sind heute noch aus Gründen der Abwärtskompatibilität mit dabei, allerdings werden sie vom heutigen System nicht mehr verwendet, da wir dort so ein Einschwingen oder Synchronisieren zwischen zwei Kommunikationspartnern nicht mehr benötigen. Wir fassen also zusammen: Eine Kommunikation durchläuft ihren Weg durch die Schichten, und bekommt diverse Steuerungsinformationen angefügt, diese Steuerungsinformationen nennen wir Header und Trailer, und die Gesamtheit aus Header und Trailer ohne die Nutzdaten, das nennt man Overhead.

Netzwerkgrundlagen

Lassen Sie sich die grundlegenden Netzwerktechniken erklären und erfahren Sie anhand vieler Beispiele, wie Netzwerke in der Praxis aufgebaut werden und wie sie funktionieren.

6 Std. 38 min (63 Videos)
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