Datenkommunikation - FET

Stellt zuverlässigen, verbindungsorientierten Punkt-zu-Punkt-Dienst zur Verfügung
Arbeitet an der Dienstschnittstelle mit einem Bytestrom
(RFC 793, September 1981)
Ist in der Regel über IP implementiert
Die zu IP weitergereichte Dateneinheit wird als TCP-Segment bezeichnet
Logische Sicht auf TCP-Ebene
Neue / optimierte Funktionen
- Verbesserung des Timeout-Mechanismus (Zeitstempel im Segment-Kopf)
- Erhöhen der Fenstergröße (Basiseinheit kann skaliert werden)
Anwendungsprozess
Anwendung 1
TCP
Sendepuffer
.... Port m ....
TCP
IP
Bytes
Segment Segment ... Segment
Bild: TCP-Datenaustausch
zuverlässige
TCP-Segmente
unzuverlässige
IP-Pakete
Bild: TCP-Verbindung
Anwendung 2
.... Port m ....
TCP
IP
Anwendungsprozess
Bytes
TCP
Empfangspuffer
TCP-Verbindungen sind vollduplex. Man kann jede
Verbindung als ein Paar von gegenseitig gerichteten
unidirektionalen Verbindungen interpretieren.
Der Verbindungsaufbau zwischen zwei Rechnern,
die das TCP-Protokoll benutzen, erfolgt immer mit
Hilfe des Three-Way-Handshake-Verfahrens, das
für eine Synchronisation der Kommunikationspartner
sorgt und sicherstellt, dass die TCP-
Verbindung in jede Richtung korrekt initialisiert
wird (vollduplex). An dieser Stelle ist hervorzuheben,
dass der Anwendungsprozess im Quellrechner
mit dem TCP über einen wahlfreien Port kommuniziert,
der dynamisch (aber im Quellenrechner nur
einem gleichzeitig) zugewiesen wird.
Socket
Das Tupel aus IP-Adresse und Port-Nummer wird als Socket
bezeichnet.
Im Protokollkopf gibt es Felder, die als Source Port und Destination
Port bezeichnet werden. Die Port-Nummern dienen in Senderichtung
(also der Destination Port) zur Identifikation des
Dienstes oberhalb TCP oder UDP, üblicherweise werden die
sogenannten Well-Known Ports im Bereich 0 ... 1023 benutzt
(Dienst TELNET die Port-Nummer 23 und das Hyper Text
Transfer Protocol (HTTP) die Port-Nummer 80).
In Empfangsrichtung dient der Port (also der source port) zur
Auswahl für die richtige Instanz auf dem richtigen Client, denn
nur so ist auch möglich, dass z. B. mit einem Browser mehrere
Web-Sessions gleichzeitig durchgeführt werden können.
Es ist also der Port, über den die Antwort erwartet wird, üblicherweise ist das ein sogenannter short lived port im Bereich ab
1024 aufwärts. Um also eine Anwendung auf einem bestimmten Rechner anzusprechen wird eine IP-Adresse benötigt - sie
wählt den Rechner (Host) aus - und eine Port-Nummer - sie wählt die Anwendung, genauer die richtige Instanz eine Anwendung
aus. Und genau
Bei Windows-Rechnern gibt es der Begriff der Winsock - es handelt sich dabei um das Programm, das die Protokollschichten
IP, TCP und UDP behandelt und der Anwendung, z.B. dem Browser, den Socket zur Verfügung stellt.
P1
Rechner A Rechner B Rechner C
Anw.1 Anw. 2 Anw. 3
TCP
P1
P 3 P 4
TCP TCP
IP: 128.1.2.65 IP: 128.1.2.90 IP: 128.1.2.18
socket (P1, 128.1.2.65)
socket (P3, 128.1.2.90)
Ethernet
Anw. 4
Bild: TCP-Verbindungen
Net 128.1.2
Anwendung
Institut für Kommunikationsnetze - TU Wien o. Univ. Prof. Dr. Harmen R. van As Vorlesung Datenkommunikation Teil 3.3 5
Port
IP-Pakete
TCP-Ports sind entweder
• reserviert (auch: privilegierte Portnummern
1-255 für TCP/IPAnwendungen, 256-
1023 für bestimmte UNIX-Anwendungen),
• registriert (Nummern zwischen 1024 und
49151 werden von IANA registriert) oder
• privat, dynamisch (Portnummern zwischen
49152 und 65535).
Ein Client verwendet die reservierte Portnummer
(sofern diese existiert) einer gewünschten
Anwendung als Zielport, als Quellenport wählt
er eine nicht reservierte Portnummer, die er
selbst im Augenblick noch nicht benutzt.