Tutorium 3

Tutorium #3
12.04. bzw. 19.04.

c.deckert@me.com | twitter.com/cdeckert
Bei dieser Ausarbeitung handelt es sich um keine ofﬁzielle Lösung
des Lehrstuhls. Dies sind nur Lösungsansätze, welche keinen
Anspruch auf Korrektheit oder Vollständigkeit erheben.
Sunday, April 11, 2010

tr.im/wifotut


Agenda
• Aufgabe 1 TCP/IP
• Aufgabe 2 UDP
• Aufgabe 3 HTTP
• Aufgabe 4 IP
• Aufgabe 5 Ethernet
• Aufgabe 6 MTU

Wireshark

• Mac: X11 über dev Tools installieren
• Wireshark downloaden/installieren
• BSD-ﬂavored systems:
sudo chown {your account name} /dev/bpf*

http://www.wireshark.org/lists/wireshark-users/200608/msg00014.html


1. Aufgabe
• Welchen Quell- und welchen Zielport hat
das TCP Paket?
• Können Sie die Anwendung identiﬁzieren
von der das Paket geschickt wurde?
• Werden beim IP Paket Optionen
verwendet?
• Wie groß ist der Payload des IP Paketes?

Quell-/Zielport


Anwendung
identiﬁzieren

• Webbrowser


IP Paket Optionen

Optionen: Keine

Payload

• Total Length 1500

• Header length 20


Aufgabe 2
• Geben Sie den Header eines UDP Paketes
an, mit dem von ihrem Rechner aus eine
Anfrage an den
• DNS Server mit der IP-Adresse 8.8.8.8
gestellt werden soll. Der Payload des
Paketes soll 512 Bytes sein.
• Dabei können sie das Feld mit der
Checksum auslassen.


UDP
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

Source Port Destination Port

Length Checksum


UDP
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

53 Destination Port

Length Checksum


UDP
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

53 53

Length Checksum


UDP
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

53 53

8 Byte Header + 512 Payload Checksum


UDP
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

0000000000110101 53


http://www.arndt-bruenner.de/mathe/scripts/Zahlensysteme.htm


UDP
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

00000000001101010000000000110101




UDP
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

00000000001101010000000000110101

520 byte = 4160 bit Checksum



UDP
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

00000000001101010000000000110101

0001000001000000 Checksum



Aufgabe 3 Frage:

• Geben Sie den HTTP 1.1 Befehl an, mit
dem man den Inhalt der folgenden
Webseite abrufen kann:
• http://www.uni-mannheim.de/1/startseite/
index.html


Lösungsvorschlag

• telnet www.bubblebase.net 80
• GET /index.html HTTP/1.1
• host: bubblebase.net
•
•


Bedeutung der Felder
0 4 8 12 16 20 24 28 31

Version IHL TOS Total Length

Identiﬁcation Flags Fragment Offset

TTL Protocol (IP) Header Checksum

Source Address

Destination Address

Options and Padding (optional)


4. Aufgabe
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

0 100 0 101 000 000 100 111 000 1000

10000100 00 0 010 010 110 000

10 000 000 00 000 110 Checksum

1000011 010 011 0110 110 010 000 001 010

01 000 000 110 100 010 111 011 001 001 010


4. Aufgabe
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

4 5 0 5000

132 00 1200

128 6 Checksum

2258330634

1087469130


Aufgabe:

• Welches Protokoll steckt im Payload?


Protocol?
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

4 5 0 5000

132 00 1200

128 6 Checksum

2258330634

1087469130


Protocol?

• 6 = TCP


Aufgabe

• Darf dieses Paket fragmentiert werden?


Fragmentierung

• Ja. DF Flag ist nicht gesetzt. Das Paket ist
zwar schon fragmentiert, aber ein bereits
fragmentiertes Paket darf durchaus erneut
fragmentiert werden.


Frage

• Zeigt das Bild den vollständigen Header?


Vollständig?
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

4 5 0 5000

132 00 1200

128 6 Checksum

2258330634

1087469130


Vollständig?

• IP Header Length = 5 = 5 Zeile => ja


Frage

• Ist dieses Paket Teil eines fragmentierten
Paketes?


Teil eines
fragmentierten Paketes?
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

4 5 0 5000

132 00 1200

128 6 Checksum

2258330634

1087469130


Teil eines
fragmentierten Paketes?

• Ja, wie man daran erkennen kann, dass ein
Fragment Offset angegeben ist.


Frage

• Wenn ja: ist es das letzte Teilfragment?


letzte Teilfragment?
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

4 5 0 5000

132 00 1200

128 6 Checksum

2258330634

1087469130


letzte Teilfragment?

• 0 = nein


Aufgabe 4b
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

0 100 0 111 000 000 0 000 000 000 010 001

10000100 11 000 000 000 000

100 000 000 000 001 10 Checksum

1000011 010 011 0110 110 010 000 001 010

01 000 000 110 100 010 111 011 001 001 010


Aufgabe 4b
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

4 7 0 17

132 11 0

256 6 Checksum

2258330634

1087469130


Aufgabe 4b
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

4 7 0 17

132 11 0
korrekt
256 6 Checksum

2258330634

1087469130


Aufgabe 4b
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

4 7 0 17

132 11 0
Fehler Feld IHL: IHL ist 7, was
bedeutet, dass mindestens eine
256 6
Option da sein muss. Checksum

2258330634

1087469130


Aufgabe 4b
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

4 7 0 17

132 11 0
Fehler Feld Total Length: Die Total
Length (17) ist kleiner als die Länge
256 6
des Headers. Checksum

2258330634

1087469130


Aufgabe 4b
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

4 7 0 17

132 11 0

256 6 Checksum
Fehler Feld DF: Ist auf Don't
2258330634
Fragment gesetzt, aber Paket ist
fragmentiert (siehe Feld MF)
1087469130


Aufgabe 4b
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

4 7 0 17

132 11 0

256 6 Checksum
Fehler Feld Fragment Offset: Ist null, aber MF ist
2258330634
gesetzt. Man kann nicht gleichzeitig erstes *und*
letztes Feld sein.
1087469130


• Trotz Carrier Sense kann es beim CSMA/CD-
Protokoll zu einer Kollision kommen, wenn zwei
Stationen ein freies Übertragungsmedium erkennen
und gleichzeitig mit dem Senden beginnen. Wird dies
von einer Station erkennt, so schickt diese ein
Störsignal und startet nach einer kurzen Wartezeit
einen erneuten Übertragungsversuch. In der
Vorlesung wurde der Binary Exponential
Backoff Algorithm vorgestellt, um die Dauer
dieser Wartezeit zu bestimmen.
• Geben Sie diesen Algorithmus an und beschreiben
Sie wie mit ihm eine erneute Kollision vermieden
werden soll.

Binary Exponential
Backoff Algorithm
PC 1 PC 2
Data Data


Binary Exponential
Backoff Algorithm
PC 1 PC 2
Data

Data Crash
Data


Binary Exponential
Backoff Algorithm
PC 1 PC 2
Data

Störsignal Störsignal

Data Crash
Data


Binary Exponential
Backoff Algorithm
PC 1 PC 2
Data


Binary Exponential
Backoff Algorithm
PC 1
Data PC 2


Backoff Algorithm
• 1. Kollision wird erkannt, senden des “Störsignals”

• Resend des Frams nach 0 oder 51,2µs

• 2. Kollision, senden des Störsignals

• Resend des Fames nach 0; 51,2; 102,3; oder 153,6µs

• n. Kollision, senden des Störsignals

• Resend des Frames nach k * 51,2µs. k ist eine zufällige
Zahl zwischen 0 und 2^n

51,2µs entspricht 512 Bit, gilt nur für 10/100 MBit/s Ethernet
http://en.wikipedia.org/wiki/Exponential_backoff

Aufgabe 4b

• Ein Paket von 50 Bytes Nutzdaten soll über
TCP/IP und Ethernet verschickt werden.
• Wie viele Bytes hat der resultierende
Ethernet-Frame? Wie ist das Verhältnis von
Nutzdaten und Overhead?


Overhead

TCP-Header 160 Byte

IP-Header 160 Byte

Ethernet Frame
208 Byte
(overhead)

Summe 528 Byte


Overhead

TCP IP Ethernet Frame Data


Overhead
600.00

450.00

300.00

150.00

Nutzdaten
0
Overhead
TCP IP Ethernet Frame Data


Aufgabe 6
• Zu kleine MTU (Maximum Transmission
Unit)
=> Fragmentierung der Pakete
• Warum legt man nicht einfach eine sehr
große MTU fest, um Fragmentierung zu
vermeiden?
• Diskutieren Sie die Vor- und Nachteile einer
großen MTU.


Vorteile:

• pro Frame mehr
Nutzlast (Efﬁzienz)

• weniger Fragmentierung

• Efﬁzienz


Vorteile:
600.00

450.00
• pro Frame mehr
Nutzlast (Efﬁzienz)
300.00
• weniger Fragmentierung

• Efﬁzienz 150.00

Nutzdaten 0
Overhead

TCP IP
Ethernet Frame Data

Nachteile

• belegt Verbindung für längere Zeit
• Delay wird größer für folgende Pakete
• mehr mögliche Fehler


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