Datenkommunikation - FET

Aktive
Instanz
(Client)
Client Server
SYN (S = x)
SYN + ACK (S = y, A = x+1)
ACK (S = x+1, A = y+1)
Passive
Instanz
(Server)
• 3-Wege-Handshake zum Verbindungsaufbau
• Austausch von Start-Sequenznummern
(Möglicherweise wurde Verbindung mit gleichen Port-Nummern
kürzlich beendet und es befinden sich noch Pakete im Netz.)
Bild: Öffnen einer TCP-Verbindung
t
Verbindungsaufbau
Der Verbindungsaufbau wird als Drei-Wege-Handshake bezeichnet,
da drei TCP-Segmente auszutauschen sind. Der
Sender wählt eine Sendefolgenummer (SEQ = x) und setzt das
SYN-Flag. Der Empfänger antwortet - sofern er den Verbindungswunsch
annehmen will - mit gesetzten Flags ACK und
SYN, mit einer eigenen Sendefolgenummer (SEQ = y) und der
Empfangsfolgenummer (ACK = x + 1). Diese gibt die nächste,
vom Sender erwartete Sendefolgenummer an. Ein drittes
Segment zeigt an, dass die Verbindung aufgebaut ist
Der Aufbau einer TCP-Verbindung läuft wie folgt ab. Die
TCP-Protokoll-Instanz im Rechner A generiert ein TCP-
Segment, in dem das Flag SYN gesetzt ist. Somit wird dieses
Segment hier als SYN-Segment bezeichnet. Der Verbindungsaufbau
beginnt damit, dass die beiden Kommunikationspartner
einen Anfangswert für die jeweiligen Sequenznummern festlegen.
Dieser Anfangswert für eine Verbindung wird als Initial
Sequence Number (ISN) bezeichnet.
Detaillierte Beschreibung:
Die TCP-Instanz im Rechner A sendet dazu an den Rechner B ein SYN-Segment mit u.a. folgenden Informationen:
• SYN-Flag im TCP-Header wird gesetzt (SYN-Segment),
• frei zugeteilte Nummer des Quell-Ports,
• Zielport als Well-Known Port,
• SEQ: Sequenznummer der Quell-TCP-Instanz (hier SEQ = x).
Das gesetzte SYN-Bit bedeutet, dass die Quell-TCP-Instanz eine Verbindung aufbauen (synchronisieren) möchte. Mit der
Angabe des Zielports (als Well-Known Port) wird die gewünschte Standardanwendung TCP im Rechner B gefordert.
Die Ziel-TCP-Instanz befindet sich im sogenannten Listenmodus, so dass sie auf ankommende SYN-Segmente wartet. Nach
dem Empfang eines SYN-Segments leitet die Ziel-TCP-Instanz ihrerseits den Verbindungswunsch an den Ziel-
Anwendungsprozess (z.B. den FTP-Prozess) gemäß der empfangenen Nummer des Zielports weiter und generiert eigene
Initial Sequence Number (ISN) für die Richtung zum Rechner A.
Im zweiten Schritt des Verbindungsaufbaus sendet Rechner B ein TCP-Segment im mit folgendem Inhalt an den Rechner A:
• Die beiden Flags SYN und ACK im TCP-Header werden gesetzt,
• Die beiden Quell- und Ziel-Port-Nummern werden angegeben,
• Die Sequenznummer SEQ der Ziel-TCP-Instanz (hier SEQ = y) wird mitgeteilt.
Das ACK-Bit signalisiert, dass die Quittungsnummer in ACK-Bit diesem SYN/ACK-Segment von Bedeutung ist. Die Quittungsnummer
ACK enthält die nächste von der TCP-Instanz im Rechner B erwartete Sequenznummer (SEQ = x +1).
Die TCP-Instanz im Rechner A bestätigt den Empfang des SYN/ACK-Segments mit einem ACK-Segment, in dem das ACK-
Flag gesetzt wird. Mit der Quittungsnummer ACK = y + l wird der TCP-Instanz in Rechner B bestätigt, dass die nächste
Sequenznummer SEQ = y+1 erwartet wird.
Eine TCP-Verbindung ist aus zwei unidirektionalen Verbindungen zusammensetzt. Jede dieser gerichteten Verbindungen
wird im Quellrechner durch die Angabe der Ziel-IP-Adresse und von beiden Quell- und Zielports eindeutig identifiziert.
Host 1 Host 2
S = 112
A = ?
S = 113
A = 526
SYN (S = 112)
S: Sequence Number
A: Acknowledgement Number
SYN, ACK (S = 525, A = 113)
ACK (S = 113, A = 526)
ACK: ACK-Flag = 1
SYN: SYN-Flag = 1
Bild: Öffnen einer TCP-Verbindung
S = 525
A = ?
S = 525
A = 113
S = 526
A = 114
Host 1 Host 2
S: Sequence Number
A: Acknowledgement Number
ACK: ACK-Flag = 1
SYN: SYN-Flag = 1
Institut für Kommunikationsnetze - TU Wien o. Univ. Prof. Dr. Harmen R. van As Vorlesung Datenkommunikation Teil 3.3 11
S = 112
A = ?
S = 112
A = 526
S = 113
A = 526
SYN
(S = 112)
SYN, ACK
(S = 112, A = 526)
SYN
(S = 525)
S = 525
A =?
S = 525
A = 113
SYN, ACK
(S = 525, A = 113)
Bild: Simultanes Öffnen einer TCP-Verbindung
S = 526
A = 113