Holdings: Technik der IP-Netze

Technik der IP-Netze: Grundlagen derIPv4- und IPv6-Kommunikation

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Bibliographic Details
Main Authors:	Badach, Anatol 1947- (Author), Hoffmann, Erwin 1958- (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	München Hanser [2023]
Edition:	5., überarbeitete Auflage
Subjects:	Internet der Dinge TCP/IP IP 6 Rechnernetz Computersicherheit Lehrbuch
Online Access:	Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	XXIX, 1156 Seiten Illustrationen, Diagramme 25 cm
ISBN:	9783446473713 3446473718

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS I 'KLASSISCHES ' IPV4/UDP/TCP 1 1 GRUNDLAGEN DER IP-NETZE 3 1.1 ENTWICKLUNG DES INTERNET . 4 1.1.1 INTERNET VOR DER NUTZUNG DES WWW . 4 1.1.2 DIE SCHAFFUNG DES WWW . 6 1.1.3 INTERNET NACH DER ETABLIERUNG DES WWW . 9 1.1.4 MEILENSTEINE DER INTERNET-ENTWICKLUNG UND TRENDS . 10 1.2 FUNKTIONEN DER KOMMUNIKATIONSPROTOKOLLE . 17 1.2.1 PRINZIPIEN DER FEHLERKONTROLLE . 18 1.2.2 REALISIERUNG DER FLUSSKONTROLLE . 20 1.2.3 UEBERLASTKONTROLLE . 22 1.3 SCHICHTENMODELL DER KOMMUNIKATION . 23 1.3.1 KONZEPT DES OSI-REFERENZMODELLS . 24 1.3.2 SCHICHTENMODELL DER PROTOKOLLFAMILIE TCP/IP . 27 1.4 ALLGEMEINE PRINZIPIEN DER IP-KOMMUNIKATION . 29 1.4.1 BILDUNG VON IP-PAKETEN . 30 1.4.2 NETZWERKSCHICHT IN IP-NETZEN . 31 1.4.3 VERBINDUNGSLOSE IP-KOMMUNIKATION IM INTERNET . 33 1.4.4 TRANSPORTSCHICHT IN IP-NETZEN . 34 1.4.5 MULTIPLEXMODELL DER PROTOKOLLFAMILIE TCP/IP . 37 1.5 KOMPONENTEN DER PROTOKOLLFAMILIE TCP/IP . 38 1.5.1 PROTOKOLLE DER NETZWERKSCHICHT . 38 1.5.2 PROTOKOLLE DER TRANSPORTSCHICHT . 39 1.5.3 PROTOKOLLE DER SUPPORTSCHICHT UND FUER ECHTZEITKOMMUNIKATION 40 1.5.4 KOMPONENTEN DER ANWENDUNGSSCHICHT . 42 1.6 IETF UND INTERNET-STANDARDS .44 1.7 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 46 1.8 VERSTAENDNISFRAGEN . 48 2 SICHERHEIT IN DER IP-KOMMUNIKATION 49 2.1 GRUNDLAGEN UND ENTWICKLUNG DER IT-SICHERHEIT . 50 2.1.1 DATEN UND IHRE NUTZUNG . 51 2.1.2 ROLLE DER IT-SECURITY . 53 2.1.3 AKTEURE UND IDENTITAETEN BEI DER DATENVERARBEITUNG . 55 2.1.4 ENTWICKLUNG DER INTERNET-KRYPTOGRAPHIE . 58 2.1.5 SCHICHTENSPEZIFISCHE IT-SECURITY-PROTOKOLLE .60 2.2 PRINZIPIEN UND PRIMITIVE DER KRYPTOGRAPHIE . 62 2.2.1 VERSCHLUESSELUNGS-PRIMITIV C . 63 2.2.2 SCHLUESSELTAUSCH-PRIMITIV . 63 2.2.3 HASH-PRIMITIV H . 65 2.2.4 SIGNATUR-PRIMITIV . 67 2.2.5 ZUSAMMENSPIEL DER KRYPTO-PRIMITIVE . 68 VI INHALTSVERZEICHNIS 2.3 HASHFUNKTIONEN UND IHR EINSATZ . 70 2.3.1 HASHFUNKTIONEN ZUR NACHRICHTENSICHERUNG . 70 2.3.2 MESSAGE AUTHENTICATION CODES . 71 2.3.3 HASHFUNKTIONEN FUER PASSWOERTER . 73 2.4 SYMMETRISCHE VERSCHLUESSELUNG . 75 2.4.1 STROMCHIFFREN . 77 2.4.2 BLOCKCHIFFREN . 79 2.4.3 KLASSISCHE BETRIEBSARTEN . 80 2.4.4 COUNTER MODE UND AEAD . 82 2.5 SCHLUESSELTAUSCHVERFAHREN . 84 2.5.1 ABLAUF DES RSA-SCHLUESSELTAUSCHS . 86 2.5.2 ABLAUF DES DH-VERFAHRENS . 87 2.5.3 ELGAMAL-SCHLUESSELTAUSCH-PROTOKOLL . 89 2.6 KRYPTOGRAPHIE AUF ELLIPTISCHEN KURVEN . 90 2.6.1 SCHLUESSELTAUSCH MIT ECC . 92 2.6.2 DIGITALE SIGNATUREN MIT ECC . 93 2.7 IDENTITAETEN UND AUTHENTISIERUNG . 97 2.7.1 AUTHENTISIERUNG MIT MS-CHAPV2 . 99 2.7.2 DIGITALE IDENTITAETEN MIT X.509-ZERTIFIKATEN . 101 2.7.3 DER X.509-DATENCONTAINER . 102 2.7.4 X.509-EINSATZGEBIETE . 103 2.7.5 OEFFENTLICHE UND PRIVATE ZERTIFIKATE . 105 2.7.6 VERIFIKATION UND VALIDIERUNG VON ZERTIFIKATEN . 106 2.8 GESICHERTE UND VERTRAULICHE DATENUEBERTRAGUNG . 108 2.9 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 113 2.10 VERSTAENDNISFRAGEN . 114 3 INTERNET-NETZWERKPROTOKOLLE IPV4, ARP, ICMP UND IGMP 115 3.1 AUFGABEN VON IPV4 . 116 3.2 AUFBAU VON IPV4-PAKETEN . 117 3.2.1 DIFFERENTIATED SERVICES . 119 3.2.2 FRAGMENTIERUNG DER IPV4-PAKETE . 122 3.2.3 OPTIONEN IN IP-PAKETEN . 124 3.3 IP V4-ADRESSEN . 127 3.3.1 DARSTELLUNG VON IP-ADRESSEN . 129 3.3.2 STANDARD-SUBNETZMASKE . 130 3.3.3 VERGABE VON IP-ADRESSEN . 131 3.4 BILDUNG VON SUBNETZEN . 134 3.4.1 BESTIMMEN VON SUBNETZ-IDS UND HOST-IDS . 135 3.4.2 ZIELBESTIMMUNG EINES IP-PAKETS BEIM QUELLRECHNER . 138 3.4.3 ADRESSIERUNGSASPEKTE IN IP-NETZEN . 139 3.5 KLASSENLOSE IP-ADRESSIERUNG (VLSM, CIDR) . 142 3.5.1 KONZEPT DER KLASSENLOSEN IP-ADRESSIERUNG . 143 3.5.2 VLSM-NUTZUNG . . . 147 3.5.3 CIDR-EINSATZ . 151 INHALTSVERZEICHNIS VII 3.6 PROTOKOLLE ARP UND RARP . 155 3.6.1 PROTOKOLL ARP . 156 3.6.2 PROXY-ARP . 159 3.6.3 PROTOKOLL RARP . 162 3.7 PROTOKOLL ICMP . 163 3.7.1 ICMP-NACHRICHTEN . 164 3.7.2 ICMP-FEHLERMELDUNGEN . 165 3.7.3 ICMP-ANFRAGEN . 167 3.7.4 PFAD-MTU ERMITTLUNG . 168 3.8 IP-MULTICASTING . 169 3.8.1 MULTICAST-ADRESSEN . 170 3.8.2 INTERNET GROUP MANAGEMENT PROTOCOL . 171 3.9 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 175 3.10 VERSTAENDNISFRAGEN . 178 4 TRANSPORTPROTOKOLLE TCP, UDP, SCTP UND QUIC 179 4.1 GRUNDLAGEN DER TRANSPORTPROTOKOLLE . 180 4.2 KONZEPT UND EINSATZ VON UDP . 182 4.2.1 AUFBAU VON UDP-PAKETEN . 183 4.2.2 PROTOKOLL UDP-LITE . 184 4.3 FUNKTION DES PROTOKOLLS TCP . 186 4.3.1 AUFBAU VON TCP-PAKETEN . 187 4.3.2 KONZEPT DER TCP-VERBINDUNGEN . 191 4.3.3 AUF UND ABBAU VON TCP-VERBINDUNGEN . 192 4.3.4 FLUSSKONTROLLE BEI TCP . 195 4.3.5 TCP SLIDING-WINDOW-PRINZIP . 197 4.4 IMPLEMENTIERUNGSASPEKTE VON TCP . 201 4.4.1 KLASSISCHE TCP-IMPLEMENTIERUNGEN . 201 4.4.2 ABSCHAETZUNG DER ROUND TRIP TIME . 203 4.4.3 VERBESSERUNG DER EFFIZIENZ VON TCP . 204 4.4.4 DATENDURCHSATZ BEIM TCP . 206 4.4.5 TCP SOCKET-INTERFACE . 209 4.4.6 ANGRIFFE GEGEN DEN TCP-STACK . 211 4.4.7 SOCKET CLONING UND TCP-HANDOFF . 213 4.4.8 MSS CLAMPING . 213 4.5 EXPLICIT CONGESTION NOTIFICATION . 214 4.5.1 ANFORDERUNGEN AN ECN-FAEHIGE NETZKNOTEN . 215 4.5.2 UEBERLASTKONTROLLE MIT ECN . 216 4.5.3 SIGNALISIERUNG VON ECN IN IP UND TCP-HEADERN . 218 4.5.4 ABLAUF DES ECN-VERFAHRENS . 220 4.6 MULTIPATH TCP . 223 4.6.1 TYPISCHER EINSATZ VON MPTCP . 224 4.6.2 TRANSPORTSCHICHT MIT MPTCP . 226 4.6.3 MULTIPATH-KOMMUNIKATION MIT MPTCP . 229 4.6.4 MPTCP-ANGABEN IM TCP-HEADER . 233 4.6.5 AUFBAU EINER MPTCP-VERBINDUNG . 235 VIII INHALTSVERZEICHNIS 4.6.6 ANPASSUNG DES TCP-HEADERS FUER MPTCP . 237 4.6.7 ABBAU EINER MPTCP-VERBINDUNG . 238 4.6.8 MIDDLEBOXEN ALS STOERFAKTOREN BEI MPTCP . 239 4.7 KONZEPT UND EINSATZ VON SCTP .240 4.7.1 SCTP VERSUS UDP UND TCP . 241 4.7.2 SCTP-ASSOZIATIONEN . 241 4.7.3 STRUKTUR DER SCTP-PAKETE . 243 4.7.4 AUFBAU UND ABBAU EINER SCTP-ASSOZIATION .244 4.7.5 DATEN UND NACHRICHTENUEBERMITTLUNG NACH SCTP . 245 4.8 DAS QUIC-PROTOKOLL . 249 4.8.1 ZIELE VON QUIC . 250 4.8.2 QUIC-PAKETE IN UDP UND TRANSPORT UEBER IP-NETZE . 251 4.8.3 AUFBAU VON QUIC-NACHRICHTEN UND DER PAYLOAD . 252 4.8.4 QUIC-VERBINDUNGEN UND DATENSTROEME . 256 4.8.5 VERBINDUNGSMANAGEMENT BEI QUIC . 259 4.9 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 261 4.10 VERSTAENDNISFRAGEN . 262 5 DOMAIN NAME SYSTEM (DNS) 263 5.1 AUFGABEN DES DNS . 264 5.1.1 NAMEN ALS SCHLUESSEL ZU INTERNET-RESSOURCEN . 265 5.1.2 ORGANISATION DES DNS-NAMENSRAUMS . 266 5.1.3 INTERNET ROOT-SERVER . 269 5.1.4 ARCHITEKTUR UND KOMPONENTEN DES DNS-DIENSTES . 270 5.1.5 ABFRAGE VON IP-ADRESSEN . 273 5.1.6 ERMITTLUNG DES FQDN FUER EINE IP-ADRESSE . 275 5.1.7 DIREKTE ABFRAGE VON RESOURCE RECORDS . 277 5.2 RESOURCE RECORDS . 277 5.2.1 TAXONOMIE DER RESOURCE RECORDS . 279 5.2.2 RESOURCE RECORDS FUER IPV6 . 281 5.2.3 INTERNATIONALISIERUNG DES DNS (IDN) . 283 5.3 ZONEN UND ZONENTRANSFER . 284 5.3.1 ZONENDATEI . 285 5.3.2 ZONENTRANSFER . 287 5.4 DNS-NACHRICHTEN . 289 5.4.1 DNS-NACHRICHTENFORMATE . 289 5.4.2 DNS-NACHRICHTEN MIT EDNS(O) . 292 5.5 DNS SECURITY MIT DNSSEC . 294 5.5.1 TYPISCHE BEDROHUNGEN BEI DNS . 295 5.5.2 SICHERUNG DES ZONENTRANSFERS . 296 5.5.3 KONZEPT VON DNSSEC . 297 5.5.4 FUNKTIONALE DNS-ERWEITERUNG BEI DNSSEC . 299 5.5.5 ABLAUF DES DNSSEC-VERFAHRENS . 300 5.6 VERTRAULICHE DNS-NACHRICHTEN MIT CURVEDNS . 305 5.6.1 KRYPTOGRAPHISCHES KONZEPT VON CURVEDNS . 307 5.6.2 CURVEDNS-NACHRICHTENFORMATE . 308 INHALTSVERZEICHNIS IX 5.7 DNS UND INTERNETDIENSTE . 311 5.7.1 DNS UND E-MAIL NACH SMTP . 311 5.7.2 DNS UND DIE ENUM-DOMAIN . 313 5.7.3 DNS UND VOIP MIT SIP . 315 5.8 AUTORITATIVE RECORDS IN DER DNS-ZONE . 317 5.8.1 DNS-BASED AUTHENTICATION OFNAMED ENTITIES: DANE . . . .318 5.8.2 DOMAINKEYS IDENTIFIED MAIL SIGNATURES . 321 5.8.3 CERTIFICATION AUTHORITY AUTHORIZATION . 324 5.9 INTERNETANBINDUNG UND DNS . 325 5.9.1 DOMAIN NAME REGISTRARE . 328 5.9.2 DYNAMISCHES DNS . 329 5.10 MULTICAST-DNS-DIENSTE . 330 5.10.1 MULTICAST-DNS . 331 5.10.2 DIENSTLEISTUNGSPROTOKOLLE LLMNR UND UPNP . 334 5.11 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 336 5.12 VERSTAENDNISFRAGEN . 338 6 IP-SUPPORT-PROTOKOLLE 339 6.1 IPV4-AUTOCONFIGURATION . 340 6.1.1 EINRICHTEN VON IP-ADRESSEN . 342 6.1.2 STATELESS AUTOCONFIGURATION FUER IPV4 - APIPA . 342 6.2 VERGABE VON IP-ADRESSEN MIT DHCP . 344 6.2.1 AUFBAU VON DHCP-NACHRICHTEN . 346 6.2.2 ABLAUF BEIM PROTOKOLL DHCP . 347 6.2.3 AUFGABE VON DHCP-RELAY-AGENTS . 350 6.2.4 DHCP IM EINSATZ . 351 6.2.5 DHCP UND PXE . 352 6.3 NETWORK ADDRESS TRANSLATION (NAT) . 352 6.3.1 KLASSISCHES NAT . 353 6.3.2 KONZEPT VON NAPT . 355 6.3.3 PRINZIP VON FULL CONE NAT . 356 6.3.4 PRINZIP VON RESTRICTED CONE NAT . 357 6.3.5 NAT UND ECHTZEITKOMMUNIKATIONSPROTOKOLLE . 358 6.3.6 SESSION TRAVERSAL BEI NAT . 360 6.3.7 CARRIER-GRADE NAT . 365 6.4 IP SECURITY PROTOCOL (IPSEC) . 367 6.4.1 ZIELE VON IPSEC . 367 6.4.2 ERWEITERUNG DER IP-PAKETE MIT IPSEC-ANGABEN . 369 6.4.3 AUFBAU EINER IPSEC-SICHERHEITSVEREINBARUNG . 370 6.4.4 IPSEC IM AUTHENTICATION MODE . 375 6.4.5 ENCAPSULATING SECURITY PAYLOAD (ESP) . 376 6.4.6 IPSEC-BASIERTE VIRTUELLE PRIVATE NETZE . 378 6.4.7 NAT-TRAVERSAL BEI IPSEC . 382 6.5 EXTENSIBLE AUTHENTICATION PROTOCOL . 383 6.5.1 EAP-FUNKTIONSKOMPONENTEN . 384 6.5.2 EAP-NACHRICHTEN . 386 X INHALTSVERZEICHNIS 6.5.3 ABLAUF DER EAP-AUTHENTISIERUNG . 387 6.6 EINSATZ DES PROTOKOLLS RADIUS .390 6.6.1 REMOTE ACCESS SERVICES UND RADIUS . 390 6.6.2 KONZEPT VON RADIUS . 392 6.6.3 RADIUS-NACHRICHTEN . 395 6.7 LIGHTWEIGHT DIRECTORY ACCESS PROTOCOL . 397 6.7.1 DIRECTORY INFORMATION TREE . 398 6.7.2 LDAP-SERVER . 400 6.7.3 LDAP-CLIENT-ZUGRIFF . 401 6.8 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 403 6.9 VERSTAENDNISFRAGEN . 405 7 PROTOKOLLE DER SUPPORTSCHICHT UND FUER ECHTZEITKOMMUNIKATION 407 7.1 KONZEPT UND EINSATZ VON SOCKS . 408 7.1.1 SOCKS-ABLAUF . 409 7.1.2 GESICHERTE VERBINDUNGEN MIT SOCKS . 411 7.2 TRANSPORT LAYER SECURITY (TLS) .412 7.2.1 TLS-DIENSTE IM SCHICHTENMODELL . 415 7.2.2 ABLAUF DES TLS-VERFAHRENS - BIS TLS 1.2 .416 7.2.3 ABLAUF DER VERBINDUNGSAUFNAHME BEI TLS 1.3 . 418 7.2.4 RECORD LAYER PROTOCOL .422 7.2.5 CIPHER SUITES . 424 7.2.6 ERZEUGUNG DER TLS-SCHLUESSEL . 425 12.1 VERZOEGERTE TLS-VERBINDUNG MITTELS STARTTLS . 428 7.2.8 DATAGRAM TLS . 429 7.3 PROTOKOLLE FUER DIE ECHTZEITKOMMUNIKATION . 431 7.3.1 RTP/RTCP UND TRANSPORTPROTOKOLLE IN IP-NETZEN . 432 7.3.2 REAL-TIME TRANSPORT PROTOCOL (RTP) . 434 7.3.3 DAS PROTOKOLL RTCP IM UEBERBLICK . 445 7.4 DAS PROTOKOLL SIP . 449 7.4.1 SIP UND TRANSPORTPROTOKOLLE . 449 7.4.2 EIGENSCHAFTEN DES PROTOKOLLS SDP . 451 7.4.3 AUFBAU VON SIP-ADRESSEN . 452 7.4.4 FUNKTION EINES SIP-PROXY BEI DER IP-VIDEOTELEFONIE . 453 7.4.5 TRAPEZOID-MODELL VON SIP .454 7.4.6 UNTERSTUETZUNG DER BENUTZERMOBILITAET BEI SIP .456 7.4.7 BESCHREIBUNG VON SESSIONS MITTELS SDP . 459 7.5 ZEITPROTOKOLLE UND ZEITSYNCHRONISATION . 462 7.5.1 VON KALENDERN, UHREN UND ZEITZONEN . 463 7.5.2 TEMPS ATOMIC INTERNATIONAL .466 7.5.3 NETWORK TIME PROTOCOL . 467 7.5.4 PRECISION TIME PROTOCOL .474 7.6 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 481 7.7 VERSTAENDNISFRAGEN . 483 INHALTSVERZEICHNIS XI II INTERNET PROTOCOL VERSION 6 485 8 DAS PROTOKOLL IPV6 487 8.1 NEUERUNGEN BEI IPV6 GEGENUEBER IPV4 . 488 8.2 HEADER-STRUKTUR BEI IPV6 . 490 8.3 ERWEITERUNGS-HEADER . 492 8.4 IPV6-FLEXIBILITAET MIT OPTIONS-HEADERN . 495 8.4.1 AUFBAU VON OPTIONS-HEADERN . 496 8.4.2 BELEGUNG DES OPTION-FELDES . 497 8.5 EINSATZ VON JUMBO PAYLOAD . 498 8.6 SOURCE ROUTING BEI IPV6 . 499 8.7 FRAGMENTIERUNG LANGER IPV6-PAKETE . 501 8.8 AUFBAU VON IPV6-ADRESSEN . 502 8.8.1 DARSTELLUNG VON IPV6-ADRESSEN . 503 8.8.2 IPV6-ADRESSENSYSTEMATIK UND -GUELTIGKEITSBEREICHE . 506 8.8.3 INTERFACE-IDENTIFIER IN IPV6-ADRESSEN . 507 8.8.4 INTERFACE-INDEX BEI LINK-LOCAL IPV6-ADRESSEN . 509 8.9 UNICAST-ADRESSEN BEI IPV6 . 510 8.9.1 GLOBALE UNICAST-ADRESSEN . 511 8.9.2 VERGABE GLOBALER IPV6-ADRESSEN . 514 8.9.3 UNICAST-ADRESSEN VON LOKALER BEDEUTUNG . 515 8.9.4 IP V4-KOMPATIBILITAETSADRESSEN . 516 8.10 MULTICAST UND ANYCAST-ADRESSEN BEI IPV6 . 518 8.10.1 AUTOMATISCHE MULTICAST-ADRESSEN . 520 8.10.2 ANYCAST-ADRESSEN . 522 8.11 ZUWEISUNG VON IPV6-UNICAST-ADRESSEN . 523 8.11.1 PRIVACY EXTENSIONS . 524 8.11.2 AUSWAHL DER ' RICHTIGEN ' IPV6-QUELLADRESSE . 526 8.12 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 527 8.13 VERSTAENDNISFRAGEN . 528 9 IPV6 SUPPORT PROTOKOLLE ICMPV6, NDP UND DHCPV6 529 9.1 NACHRICHTEN DES PROTOKOLLS ICMPV6 . 530 9.2 DAS NEIGHBOR DISCOVERY PROTOKOLL . 532 9.2.1 BESTIMMEN DES ZIELS EINES IPV6-PAKETS . 535 9.2.2 ERMITTLUNG VON LINKADRESSEN . 537 9.2.3 ROUTER ADVERTISEMENT/SOLICITATION . 539 9.2.4 UNSOLICITED ROUTER ADVERTISEMENTS . 541 9.2.5 IPV6-PAKET-UMLEITUNG . 542 9.3 STATELESS ADDRESS AUTOCONFIGURATION (SLAAC) . 543 9.3.1 SLAAC UND ROUTER ADVERTISEMENTS . 545 9.3.2 SEND - SECURE NEIGHBOR DISCOVERY . 546 9.4 KONZEPT UND EINSATZ VON DHCPV6 . 549 9.4.1 CLIENT/RELAY/SERVER-ARCHITEKTUR BEI DHCPV6 . 550 9.4.2 AUFBAU VON DHCPV6-NACHRICHTEN . 552 9.4.3 ABLAUF VON DHCPV6 IM STATEFUL MODE . 554 XII INHALTSVERZEICHNIS 9.4.4 VERLAENGERUNG DER AUSLEIHE EINER IPV6-ADRESSE .556 9.4.5 SCHNELLE UMADRESSIERUNG MIT DHCPV6 . 557 9.4.6 ABLAUF VON DHCPV6 IM STATELESS MODE . 558 9.4.7 EINSATZ VON DHCPVOE-RELAYS . 559 9.5 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 561 9.6 VERSTAENDNISFRAGEN . 562 10 MIGRATION ZUM IPV6-EINSATZ 563 10.1 ARTEN DER KOEXISTENZ VON IPV6 UND IPV4 . 564 10.1.1 IPV6-KOMMUNIKATION UEBER IPV4-NETZE . 568 10.1.2 IPV4-KOMMUNIKATION UEBER IPV6-NETZE . 570 10.1.3 IP-KOMMUNIKATION DURCH TRANSLATION IPV4 YY IPV6 . 570 10.2 DUAL-STACK-VERFAHREN . 571 10.2.1 DUAL-STACK-RECHNER IN EINEM LAN-SEGMENT . 571 10.2.2 BETRIEB VON DUAL-STACK-RECHNERN IN IPV4-NETZEN . 571 10.2.3 DUAL-STACK LITE . 572 10.3 TUNNELING-PROTOKOLLE: IPV6 UEBER X . 574 10.3.1 ERWEITERUNG EINES IPV4-NETZES UM EIN IPV6-NETZ . 574 10.3.2 KOPPLUNG DER IPV6-NETZE UEBER EIN IPV4-NETZ . 576 10.3.3 ZUGANG ZUM IPV6-INTERNET UEBER TUNNEL-BROKER . 576 10.4 VON 6TO4 NACH 6RD . 578 10.4.1 BEDEUTUNG VON 6TO4 . 578 10.4.2 AUFBAU VON 6TO4-ADRESSEN . 578 10.4.3 IPV6-KOMMUNIKATION UEBER IPV4-NETZ . 579 10.4.4 PROBLEME BEI 6TO4 MIT NAT . 581 10.4.5 IPV6 RAPID DEPLOYMENT - 6RD . 582 10.5 IPV6 OVER IPV4 MIT ISATAP . 584 10.5.1 KOMMUNIKATION MIT ISATAP . 584 10.5.2 STRUKTUR UND BEDEUTUNG VON ISATAP-ADRESSEN . 585 10.5.3 FUNKTIONSWEISE VON ISATAP . 587 10.6 IPV6 IN IPV4-NETZEN MIT NAT (TEREDO) . 589 10.6.1 TEREDO-ADRESSE UND-PAKETE . 590 10.6.2 BESTIMMUNG DER ART VON NAT . 593 10.7 PROTOKOLL-TRANSLATION: IPV4 YY IPV6 . 595 10.7.1 STATELESS IPV4/IPV4 TRANSLATION (SIIT) . 596 10.7.2 ADRESSIERUNG BEI SIIT . 596 10.7.3 TRANSLATION IPV4 YY IPV6 . 598 10.7.4 TRANSLATION ICMPV4 YY ICMPV6 . 601 10.8 NAT64 UND DNS64 . 602 10.8.1 NAT64-ARBEITSMODELL . 603 10.8.2 NAT64-IPV6-ADRESSEN . 604 10.8.3 NAT64 STATEFUL TRANSLATION . 605 10.8.4 DNS-INTEGRATION BEI NAT64 . 606 10.9 SCHLUSSBEMERKUNGEN . . . . 607 10.10 VERSTAENDNISFRAGEN . 608 INHALTSVERZEICHNIS XIII III INTERNET-ROUTING-ARCHITEKTUR 609 11 ROUTING IN IP-NETZEN 611 11.1 ROUTING-GRUNDLAGEN . 612 11.1.1 GRUNDLEGENDE AUFGABEN VON ROUTERN . 612 11.1.2 ADRESSIERUNG BEIM ROUTER-EINSATZ . 614 11.1.3 ROUTING-TABELLE . 617 11.1.4 ROUTING-VERFAHREN . 620 11.1.5 INTER-/INTRA-DOMAIN-PROTOKOLLE . 624 11.2 ROUTING INFORMATION PROTOCOL (RIP) . 624 11.2.1 ERLERNEN VON ROUTING-TABELLEN BEIM RIP . 625 11.2.2 BESONDERHEITEN DES RIP 1 . 631 11.2.3 ROUTING-PROTOKOLL RIP-2 . 635 11.2.4 RIP FUER DAS PROTOKOLL IPV6 (RIPNG) . 638 11.3 OPEN SHORTEST PATH FIRST (OSPF) . 640 11.3.1 FUNKTIONSWEISE VON OSPF . 640 11.3.2 NACHBARSCHAFTEN ZWISCHEN ROUTERN . 643 11.3.3 OSPF-EINSATZ IN GROSSEN NETZWERKEN . 647 11.3.4 OSPF-NACHRICHTEN . 654 11.3.5 BESONDERHEITEN VON OSPFV2 . 661 11.3.6 OSPF FUER IPV6 (OSPFV3) . 661 11.4 BORDER GATEWAY PROTOCOL (BGP-4) . 662 11.4.1 GRUNDLAGEN DES BGP-4 . 662 11.4.2 FUNKTIONSWEISE DES BGP-4 . 664 11.4.3 BGP-4-NACHRICHTEN . 664 11.4.4 MULTIPROTOCOL EXTENSIONS FOR BGP-4 (MP-BGP) . 670 11.4.5 SICHERUNG DES BGP-NACHRICHENAUSTAUSCHS . 674 11.4.6 BGP BLACKHOLING . 678 11.5 REDUNDANTE AUSLEGUNG VON ROUTERN . 679 11.5.1 KONZEPT DES VIRTUELLEN ROUTERS . 679 11.5.2 FUNKTIONSWEISE VON VRRP . 682 11.5.3 IDEE UND EINSATZ DES HSRP . 685 11.6 MULTICAST ROUTING-PROTOKOLLE . 688 11.6.1 EINIGE ASPEKTE VON MC-ROUTING . 689 11.6.2 AUFGABEN VON MC-ROUTING . 691 11.6.3 INTRA-DOMAIN-MC-ROUTING MIT PIM-SM . 695 11.6.4 INTER-DOMAIN-MC-ROUTING MIT MSDP . 701 11.7 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 705 11.8 VERSTAENDNISFRAGEN . 708 12 VERBINDUNGSORIENTIERTE IP-NETZE MIT MPLS UND GMPLS 709 12.1 WEG ZU NEUER GENERATION DER IP-NETZE . 710 12.1.1 NOTWENDIGKEIT VON (G)MPLS . 710 12.1.2 BEDEUTUNG VON TRAFFIC ENGINEERING IN IP-NETZEN . 711 12.1.3 MULTIPLANE-ARCHITEKTUREN MODERNER IP-NETZE . 713 12.1.4 SCHRITTE ZU EINEM LABEL SWITCHED PATH (LSP) . 714 XIV INHALTSVERZEICHNIS 12.2 MULTI-PROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS) . 715 12.2.1 MULTIPLANE-ARCHITEKTUR DER MPLS-NETZE . 716 12.2.2 MPLS ALS INTEGRATION VON ROUTING UND SWITCHING . 717 12.2.3 LOGISCHES MODELL DES MPLS . 718 12.2.4 PRINZIP DES LABEL-SWITCHING .720 12.2.5 LOGISCHE STRUKTUR DER MPLS-NETZE . 721 12.2.6 BILDUNG DER KLASSEN VON IP-PAKETEN UND MPLS-EINSATZ . . .722 12.2.7 MPLS UND DIE HIERARCHIE VON NETZEN . 724 12.2.8 MPLS UND VERSCHIEDENE UEBERMITTLUNGSNETZE . 726 12.2.9 VIRTUAL PRIVATE NETWORKS MIT MPLS . 727 12.3 KONZEPT VON GMPLS . 728 12.3.1 VOM MPLS UEBER MPAS ZUM GMPLS . 729 12.3.2 STRUKTUR OPTISCHER SWITCHES BEI GMPLS .730 12.3.3 INTERPRETATION DER LABEL . 731 12.3.4 INTERPRETATION DES TRANSPORTPFADS . 732 12.3.5 BEDEUTUNG DES LMP IN GMPLS-NETZEN . 733 12.4 TRAFFIC ENGINEERING IN (G)MPLS-NETZEN . 736 12.4.1 TRAFFIC TRUNKS UND LSPS .736 12.4.2 AUFGABEN UND SCHRITTE BEIM MPLS-TE . 738 12.4.3 ROUTING BEIM TRAFFIC ENGINEERING . 739 12.4.4 ATTRIBUTE VON TRAFFIC TRUNKS . 739 12.4.5 CONSTRAINT-BASED ROUTING . 741 12.4.6 RE-ROUTING UND PREEMPTION . 743 12.5 SIGNALISIERUNG IN (G)MPLS-NETZEN . 743 12.5.1 EINSATZ DES RSVP-TE . 744 12.5.2 EINSATZ DES GMPLS RSVP-TE . 749 12.5.3 EINSATZ DES CR-LDP . 751 12.6 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 754 12.7 VERSTAENDNISFRAGEN . 755 IV VIRTUELLE NETZSTRUKTUREN 757 13 IP OVER X UND VIRTUELLE IP-NETZE 759 13.1 IPUEBERLANS . 760 13.1.1 UEBERMITTLUNG DER IP-PAKETE IN MAC-FRAMES . 762 13.1.2 MULTIPROTOKOLLFAEHIGKEIT DER LANS . 763 13.2 PUNKT-ZU-PUNKT-VERBINDUNGEN MIT PPP . 765 13.2.1 PPP-DATENEINHEITEN . 766 13.2.2 PPP-ZUSTAENDE . 768 13.2.3 LCP ALS HILFSPROTOKOLL VON PPP . 769 13.2.4 IPV4 CONTROL PROTOCOL (IPCP) BEI PPP . 770 13.2.5 PROTOKOLLABLAUF BEIM PPP . 771 13.2.6 BENUTZERAUTHENTISIERUNG BEIM PPP . 772 13.3 GRUNDLAGEN DER WLAN . 773 13.3.1 WLAN-BETRIEBSARTEN . 775 INHALTSVERZEICHNIS XV 13.3.2 BEITRITT ZUM WLAN . 776 13.3.3 WLAN MAC-FRAME: MSDU . 777 13.3.4 KOMMUNIKATION ZWISCHEN WLAN UND ETHERNET . 781 13.3.5 ROBUST SECURITY NETWORK . 782 13.4 VIRTUAL PRIVATE NETWORKS (VPN) . 783 13.4.1 TUNNELING ALS BASIS FUER VPNS . 784 13.4.2 VPN-TAXONOMIE . 786 13.4.3 VON PROVIDERN BEREITGESTELLTE VPNS . 788 13.4.4 LAYER-2-TUNNELING UEBER IP-NETZE . 799 13.5 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 804 13.6 VERSTAENDNISFRAGEN . 806 14 IP-NETZWERKE UND VIRTUAL NETWORKING 807 14.1 MODERNE NETZSTRUKTUREN . 808 14.1.1 FUNKTIONSBEREICHE IN NETZWERKEN . 808 14.1.2 STRUKTURIERTER AUFBAU VON NETZWERKEN . 809 14.2 VIRTUAL NETWORKING IN LANS . 811 14.2.1 ARTEN UND EINSATZ VON VLANS . 811 14.2.2 LAYER-2-SWITCHING . 812 14.2.3 LAYER-3-SWITCHING . 814 14.2.4 BEDEUTUNG VON VLAN TAGGING . 816 14.3 BILDUNG VON VLANS IM CLIENT-LAN . 819 14.3.1 INTRA-UND INTER-VLAN-KOMMUNIKATION . 819 14.3.2 MODELL DER BILDUNG VON VLANS IM CLIENT-LAN . 821 14.4 BILDUNG VON VLANS IM SERVER-LAN . 822 14.4.1 MULTILAYER-STRUKTUR IM SERVER-LAN . 822 14.4.2 ANBINDUNG VIRTUELLER SERVER AN ACCESS SWITCHES . 823 14.4.3 MODELLE DER BILDUNG VON VLANS IM SERVER-LAN . 824 14.5 ABGESICHERTE VPNS MIT MACSEC . 826 14.5.1 MACSEC-SCHLUESSELHIERARCHIEN . 828 14.5.2 TRUSTED MAC FRAME FORMAT . 830 14.5.3 MACSEC-IMPLEMENTIERUNGSASPEKTE . 832 14.5.4 MACSEC KEY AGREEMENT PROTOCOL & SECURITY ASSOCIATION . . 834 14.6 VIRTUAL NETWORKING MIT TRILL UND SPB . 835 14.6.1 KONZEPT UND BEDEUTUNG VON TRILL . 836 14.6.2 IDEE UND EINSATZ VON SHORTEST PATH BRIDGING . 838 14.7 VXLAN - VLAN MIT VM . 844 14.7.1 VOM VLAN ZUM VXLAN . 845 14.7.2 VXLANS OBERHALB LAYER-3-NETZWERKE . 846 14.8 MOBILITAET VON VIRTUAL NETWORKS . 848 14.8.1 KONZEPT UND BEDEUTUNG VON ILNP . 849 14.8.2 LISP - IDEE UND BEDEUTUNG . 858 14.9 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 864 14.10 VERSTAENDNISFRAGEN . 868 XVI INHALTSVERZEICHNIS 15 DISTRIBUTED LAYER-2/3-SWITCHING 869 15.1 GENESIS DER IDEE VON VPLS UND EVPN . 870 15.2 KONZEPT UND EINSATZ VON VPLS . 873 15.2.1 GRUNDLEGENDE IDEE VON VPLS . 873 15.2.2 ETHERNET OVER MPLS . 875 15.2.3 VPLS ALS VOLLVERMASCHUNG VON VSIS . 877 15.2.4 GRUNDLEGENDE FUNKTIONEN VON VSIS . 878 15.2.5 VPLS-MODELL FUER DIE VERNETZUNG VON VSIS . 879 15.2.6 INFORMATION IN PES UEBER BEREITGESTELLTE VPLSS . 881 15.2.7 PE FORWARDING TABLE - LEARNING UND FORWARDING . 882 15.2.8 LEARNING VON MAC-ADRESSEN AUS BROADCAST-FRAMES . 884 15.2.9 LEARNING VON MAC-ADRESSEN AUS UNICAST-FRAMES . 885 15.2.10 SKALIERBARKEIT VON VPLSS . 886 15.2.11 AUTO-DISCOVERY AND VPLS SIGNALING . 887 15.2.12 BEKANNTGABE VON INFORMATIONEN UEBER PW LABELS . 888 15.2.13 HIERARCHIEN VPLS (H-VPLS) - MULTI-TENANT-VPLS . 889 15.2.14 H-VPLS UND VLAN-STACKING . 890 15.3 ETHERNET VIRTUAL PRIVATE NETWORKS . 891 15.3.1 GRUNDLEGENDE ARCHITEKTUR VON EVPN . 892 15.3.2 DATACENTER UND GRUNDLEGENDE EVPN-TOPOLOGIE . 894 15.3.3 ALLGEMEINES EVPN-KONZEPT IM UEBERBLICK . 897 15.3.4 EVI ALS EMULIERTER L2-SWITCH - BASISFUNKTIONEN . 899 15.3.5 EVIS ALS EMULIERTER L2-SWITCH - SPEZIELLE FUNKTIONEN . . . .900 15.3.6 EVI ALS EMULIERTER L3-SWITCH - BASISFUNKTIONEN . 902 15.3.7 ARTEN VON EVI SERVICE INTERFACES . 904 15.3.8 CONTROL PLANE IN EVPNS . 906 15.4 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 907 15.5 VERSTAENDNISFRAGEN . 908 V MOBILITAET UND INTERNET OF THINGS 909 16 UNTERSTUETZUNG DER MOBILITAET IN IP-NETZEN 911 16.1 ANSAETZE ZUR UNTERSTUETZUNG DER MOBILITAET . 912 16.1.1 BEDEUTUNG VON WLAN UND HOTSPOT-ROAMING . 912 16.1.2 HAUPTPROBLEM DER MOBILITAET IN IP-NETZEN . 914 16.1.3 DIE GRUNDLEGENDE IDEE DES MOBILE IP . 915 16.1.4 IDEE DES MOBILE IPV4 . 916 16.1.5 IDEE DES MOBILE IPV6 . 918 16.2 ROAMING ZWISCHEN HOTSPOTS . 918 16.2.1 HOTSPOT-ROAMING ZWISCHEN MEHREREN WISPS . 919 16.2.2 ABLAUF DES HOTSPOT-ROAMING .920 16.3 FUNKTIONSWEISE DES MIPV4 . 921 16.3.1 BEISPIEL FUER EINEN ABLAUF DES MIP .922 16.3.2 AGENT DISCOVERY .924 16.3.3 ERKENNEN DES VERLASSENS DES HEIMATSUBNETZES . 925 INHALTSVERZEICHNIS XVII 16.3.4 ERKENNEN DES WECHSELS EINES FREMDSUBNETZES . 926 16.3.5 ERKENNEN EINER RUECKKEHR IN DAS HEIMATSUBNETZ . 928 16.3.6 REGISTRIERUNG BEIM HEIMATAGENTEN . 928 16.3.7 MOBILES IP-ROUTING . 933 16.4 KONZEPT DES MIPV6 . 936 16.4.1 MN HAT SEIN HEIMATSUBNETZ VERLASSEN . 936 16.4.2 MN HAT DAS FREMDSUBNETZ GEWECHSELT . 938 16.4.3 MN IST IN SEIN HEIMATSUBNETZ ZURUECKGEKEHRT . 939 16.4.4 MIPV6-NACHRICHTEN .940 16.4.5 KOMMUNIKATION ZWISCHEN MN UND CN . 941 16.4.6 HOME AGENT BINDING . 943 16.4.7 CORRESPONDENT NODE BINDING . 944 16.4.8 ENTDECKUNG EINES SUBNETZWECHSELS . 944 16.4.9 ENTDECKUNG DER HOME-AGENT-ADRESSE . 945 16.5 HIERARCHICAL MIPV6 . 946 16.5.1 UNTERSTUETZUNG DER MOBILITAET MIT DEM HMIPV6 . 946 16.5.2 FINDEN EINES MAP . 948 16.5.3 UNTERSTUETZUNG DER MIKROMOBILITAET . 949 16.5.4 UNTERSTUETZUNG DER MAKROMOBILITAET . 950 16.5.5 DATENTRANSFER ZWISCHEN MN UND CN . 951 16.6 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 953 16.7 VERSTAENDNISFRAGEN . 956 17 INTERNET OF THINGS - TECHNISCHE GRUNDLAGEN UND PROTOKOLLE 957 17.1 HERKOEMMLICHES INTERNET UND LOT . 958 17.1.1 ALLGEMEINE DEFINITION VON LOT . 958 17.1.2 LOT AUS FUNKTIONALER SICHT .960 17.1.3 GRUNDLEGENDES TECHNISCHES KONZEPT VON LOT . 962 17.1.4 CLOUD COMPUTING UND FOG COMPUTING IM LOT . 964 17.1.5 NEAR REAL-TIME LOT SERVICES MIT FOG COMPUTING . 966 17.1.6 FUNKTIONALES MULTILAYER-MODELL VON LOT . 968 17.1.7 BEDEUTUNG VON SDN IM LOT . 971 17.1.8 PROTOKOLLARCHITEKTUR VON DEVICES IM LOT . 973 17.1.9 PROTOKOLLARCHITEKTUR VON LOT ACCESS GATEWAYS . 975 17.1.10 STRUKTUR VON MAC-FRAMES IN LOW RATE WPANS . 976 17.2 6L0WPAN - IPV6-ADAPTION FUER DAS LOT . 978 17.2.1 GRUNDLEGENDE TOPOLOGIEN VON LR-WPANS . 979 17.2.2 ADRESSIERUNG VON INSTANZEN IN RECHNERN MIT IPV6 . 980 17.2.3 ADRESSIERUNG VON INSTANZEN BEI 6L0WPAN DEVICES . 982 17.2.4 LOWPAN ALS IPV6-ADAPTATION-LAYER-STRUKTUR . 984 17.2.5 REDUNDANTE ANGABEN IM IPV6 UND IM UDP-HEADER . 986 17.2.6 DISPATCH HEADER UND SEINE NUTZUNG BEI 6L0WPAN . 987 17.2.7 KOMPRIMIERUNG DER IPV6-UND UDP-HEADER .990 17.2.8 MULTI-HOP COMMUNICATION IN WPANS . 992 17.2.9 FRAGMENTIERUNG LANGER IPV6-PAKETE IN WPANS . 994 XVIII INHALTSVERZEICHNIS 17.3 RPL - ROUTING-PROTOKOLL IM LOT . 997 17.3.1 FUNKTIONALES MODELL VON RPL . 998 17.3.2 HAUPTFUNKTION VON RPL . 999 17.3.3 RPL-BEGRIFFE: OBJECTIVE FUNCTION, METRIE UND RANK . 1001 17.3.4 LOGISCHE STRUKTURIERUNG VON LLNS . 1003 17.3.5 BESONDERHEITEN VON ROUTING MIT RPL . 1005 17.3.6 TRAFFIC PATTERNS IN LLNS . 1007 17.3.7 ROUTING METRICS UND CONSTRAINTS . 1009 17.3.8 NUTZUNG VON METRIC CONTAINER IN NACHRICHTEN DIO . 1011 17.3.9 RPL-NACHRICHTEN - STRUKTUR UND TYPEN . 1013 17.3.10 BILDUNG VON VIRTUAL ROOT NODES . 1015 17.3.11 NUTZUNG DER RPL-NACHRICHT DIO . 1016 17.4 COAP - APPLIKATIONSPROTOKOLL IM LOT . 1019 17.4.1 COAP IM PROTOKOLLSCHICHTENMODELL VON LOT . 1019 17.4.2 PROXYING ZWISCHEN HTTP UND COAP . 1021 17.4.3 COAP MESSAGES UND TIMEOUT-MECHANISMUS . 1024 17.4.4 REQUESTS UND RESPONSES VON COAP . 1026 17.4.5 ADRESSIERUNG VON RESSOURCEN BEI COAP . 1029 17.4.6 STRUKTUR UND TYPEN VON COAP MESSAGES . 1031 17.4.7 MAPPING ZWISCHEN HTTP UND COAP . 1034 17.5 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 1036 17.6 VERSTAENDNISFRAGEN . 1038 18 NETWORKING-TRENDS 1039 18.1 INTERNET OF THINGS (LOT) . 1040 18.1.1 INDUSTRIAL INTERNET OF THINGS (IIOT) . 1041 18.1.2 INTERNET OF ROBOTIC THINGS . 1042 18.1.3 INTERNET OF VEHICLES . 1043 18.1.4 INTERNET OF DRONES . 1044 18.1.5 MOBILITY IN LOT . 1045 18.1.6 LOT SECURITY . 1045 18.2 SOFTWARE-DEFINED NETWORKING (SDN) . 1047 18.2.1 SOFTWARE-DEFINED WANS (SD-WANS) . 1049 18.2.2 SOFTWARE-DEFINED OPTICAL NETWORKING (SDON) . 1050 18.2.3 SOFTWARE-DEFINED DATA CENTERS (SDDCS) . 1051 18.2.4 SOFTWARE-DEFINED LOT (SD-IOT) . 1051 18.2.5 WIRELESS SOFTWARE-DEFINED NETWORKING . 1052 18.2.6 SOFTWARE-DEFINED INTERNET OF VEHICLES (SD-IOV) . 1054 18.3 NETWORK FUNCTION VIRTUALIZATION (NFV) . 1055 18.3.1 SOFTWARE-DEFINED VNFS NETWORKING . 1056 18.3.2 SERVICE FUNCTION CHAINING (SFC) . 1057 18.3.3 VNFS MANAGEMENT AND ORCHESTRATION . 1058 18.3.4 NETWORK SLICING . 1059 18.4 (DOCKER) CONTAINER NETWORKING . 1060 18.4.1 CONTAINER-BASED NETWORK SERVICES . 1062 18.4.2 CLOUD COMPUTING CONTAINERIZATION . 1062 INHALTSVERZEICHNIS XIX 18.4.3 MOBILE VNFS NETWORKING . 1063 18.4.4 CONTAINERIZED LOT SERVICES . 1064 18.5 CLOUD COMPUTING SERVICES . 1064 18.5.1 INFRASTRUCTURE-AS-A-SERVICE (LAAS) . 1065 18.5.2 SOFTWARE-DEFINED CLOUD COMPUTING NETWORKING . 1066 18.5.3 CLOUD-NATIVE MICROSERVICES . 1067 18.5.4 MOBILE CLOUD COMPUTING IN 5G . 1068 18.6 FOG COMPUTING UND ARTIFICIAL INTELLIGENCE . 1069 18.6.1 TIME-SENSITIVE IOT/5G APPLICATIONS . 1071 18.6.2 INTELLIGENT LOT, COGNITIVE LOT . 1072 18.6.3 AMBIENT INTELLIGENCE IN LOT . 1074 18.6.4 LOT SERVICE ORCHESTRATION . 1075 18.7 NEXT 5G UND 6G (GENERATION) MOBILE NETWORKS . 1076 18.7.1 5G-ENABLED MOBILE LOT APPLICATIONS . 1077 18.7.2 VEHICLE-TO-EVERYTHING (V2X) SERVICES . 1078 18.7.3 SDN AND NFV FOR 5G MOBILE NETWORKS . 1079 18.7.4 5G NETWORK SLICING . 1080 18.7.5 5G NETWORK SECURITY . 1082 18.7.6 6G ALS ZUKUENFTIGE VISION DER MOBILFUNKNETZE . 1083 18.8 INFORMATION-CENTRIC NETWORKING AND SERVICES . 1084 18.8.1 SOFTWARE-DEFINED ICN (SD ICN) . 1086 18.8.2 INFORMATION-CENTRIC LOT (IC LOT) . 1088 18.8.3 INFORMATION-CENTRIC SERVICES FUER SMART CITIES . 1090 18.8.4 ICN SECURITY . 1091 18.9 TIME-SENSITIVE AND DETERMINISTIC NETWORKING . 1092 18.9.1 TIME-SENSITIVE NETWORKING . 1093 18.9.2 DETERMINISTIC NETWORKING . 1095 18.9.3 6TISCH WIRELESS INDUSTRIAL NETWORKS . 1096 18.9.4 TIME-SENSITIVE SDN . 1097 18.10 AL-BASED NETWORKING . 1099 18.10.1 AL-ENABLED SDN . 1101 18.10.2 DATA-DRIVEN NETWORKING . 1101 18.10.3 COGNITIVE NETWORKS . 1103 18.10.4 INTENT-BASED NETWORKING . 1104 18.10.5 AUTONOMIE NETWORKING . 1105 18.10.6 AI, LOT AND 5G CONVERGENCE . 1106 18.11 ABSCHLIESSENDE BEMERKUNGEN . 1107 18.11.1 VOM LOT ZUM INTELLIGENT LOT . 1108 18.11.2 RUECKBLICK AUF 50 JAHRE RECHNERKOMMUNIKATION . 1109 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 1117 LITERATURVERZEICHNIS 1129 STICHWORTVERZEICHNIS 1137
adam_txt	INHALTSVERZEICHNIS I 'KLASSISCHES ' IPV4/UDP/TCP 1 1 GRUNDLAGEN DER IP-NETZE 3 1.1 ENTWICKLUNG DES INTERNET . 4 1.1.1 INTERNET VOR DER NUTZUNG DES WWW . 4 1.1.2 DIE SCHAFFUNG DES WWW . 6 1.1.3 INTERNET NACH DER ETABLIERUNG DES WWW . 9 1.1.4 MEILENSTEINE DER INTERNET-ENTWICKLUNG UND TRENDS . 10 1.2 FUNKTIONEN DER KOMMUNIKATIONSPROTOKOLLE . 17 1.2.1 PRINZIPIEN DER FEHLERKONTROLLE . 18 1.2.2 REALISIERUNG DER FLUSSKONTROLLE . 20 1.2.3 UEBERLASTKONTROLLE . 22 1.3 SCHICHTENMODELL DER KOMMUNIKATION . 23 1.3.1 KONZEPT DES OSI-REFERENZMODELLS . 24 1.3.2 SCHICHTENMODELL DER PROTOKOLLFAMILIE TCP/IP . 27 1.4 ALLGEMEINE PRINZIPIEN DER IP-KOMMUNIKATION . 29 1.4.1 BILDUNG VON IP-PAKETEN . 30 1.4.2 NETZWERKSCHICHT IN IP-NETZEN . 31 1.4.3 VERBINDUNGSLOSE IP-KOMMUNIKATION IM INTERNET . 33 1.4.4 TRANSPORTSCHICHT IN IP-NETZEN . 34 1.4.5 MULTIPLEXMODELL DER PROTOKOLLFAMILIE TCP/IP . 37 1.5 KOMPONENTEN DER PROTOKOLLFAMILIE TCP/IP . 38 1.5.1 PROTOKOLLE DER NETZWERKSCHICHT . 38 1.5.2 PROTOKOLLE DER TRANSPORTSCHICHT . 39 1.5.3 PROTOKOLLE DER SUPPORTSCHICHT UND FUER ECHTZEITKOMMUNIKATION 40 1.5.4 KOMPONENTEN DER ANWENDUNGSSCHICHT . 42 1.6 IETF UND INTERNET-STANDARDS .44 1.7 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 46 1.8 VERSTAENDNISFRAGEN . 48 2 SICHERHEIT IN DER IP-KOMMUNIKATION 49 2.1 GRUNDLAGEN UND ENTWICKLUNG DER IT-SICHERHEIT . 50 2.1.1 DATEN UND IHRE NUTZUNG . 51 2.1.2 ROLLE DER IT-SECURITY . 53 2.1.3 AKTEURE UND IDENTITAETEN BEI DER DATENVERARBEITUNG . 55 2.1.4 ENTWICKLUNG DER INTERNET-KRYPTOGRAPHIE . 58 2.1.5 SCHICHTENSPEZIFISCHE IT-SECURITY-PROTOKOLLE .60 2.2 PRINZIPIEN UND PRIMITIVE DER KRYPTOGRAPHIE . 62 2.2.1 VERSCHLUESSELUNGS-PRIMITIV C . 63 2.2.2 SCHLUESSELTAUSCH-PRIMITIV . 63 2.2.3 HASH-PRIMITIV H . 65 2.2.4 SIGNATUR-PRIMITIV . 67 2.2.5 ZUSAMMENSPIEL DER KRYPTO-PRIMITIVE . 68 VI INHALTSVERZEICHNIS 2.3 HASHFUNKTIONEN UND IHR EINSATZ . 70 2.3.1 HASHFUNKTIONEN ZUR NACHRICHTENSICHERUNG . 70 2.3.2 MESSAGE AUTHENTICATION CODES . 71 2.3.3 HASHFUNKTIONEN FUER PASSWOERTER . 73 2.4 SYMMETRISCHE VERSCHLUESSELUNG . 75 2.4.1 STROMCHIFFREN . 77 2.4.2 BLOCKCHIFFREN . 79 2.4.3 KLASSISCHE BETRIEBSARTEN . 80 2.4.4 COUNTER MODE UND AEAD . 82 2.5 SCHLUESSELTAUSCHVERFAHREN . 84 2.5.1 ABLAUF DES RSA-SCHLUESSELTAUSCHS . 86 2.5.2 ABLAUF DES DH-VERFAHRENS . 87 2.5.3 ELGAMAL-SCHLUESSELTAUSCH-PROTOKOLL . 89 2.6 KRYPTOGRAPHIE AUF ELLIPTISCHEN KURVEN . 90 2.6.1 SCHLUESSELTAUSCH MIT ECC . 92 2.6.2 DIGITALE SIGNATUREN MIT ECC . 93 2.7 IDENTITAETEN UND AUTHENTISIERUNG . 97 2.7.1 AUTHENTISIERUNG MIT MS-CHAPV2 . 99 2.7.2 DIGITALE IDENTITAETEN MIT X.509-ZERTIFIKATEN . 101 2.7.3 DER X.509-DATENCONTAINER . 102 2.7.4 X.509-EINSATZGEBIETE . 103 2.7.5 OEFFENTLICHE UND PRIVATE ZERTIFIKATE . 105 2.7.6 VERIFIKATION UND VALIDIERUNG VON ZERTIFIKATEN . 106 2.8 GESICHERTE UND VERTRAULICHE DATENUEBERTRAGUNG . 108 2.9 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 113 2.10 VERSTAENDNISFRAGEN . 114 3 INTERNET-NETZWERKPROTOKOLLE IPV4, ARP, ICMP UND IGMP 115 3.1 AUFGABEN VON IPV4 . 116 3.2 AUFBAU VON IPV4-PAKETEN . 117 3.2.1 DIFFERENTIATED SERVICES . 119 3.2.2 FRAGMENTIERUNG DER IPV4-PAKETE . 122 3.2.3 OPTIONEN IN IP-PAKETEN . 124 3.3 IP V4-ADRESSEN . 127 3.3.1 DARSTELLUNG VON IP-ADRESSEN . 129 3.3.2 STANDARD-SUBNETZMASKE . 130 3.3.3 VERGABE VON IP-ADRESSEN . 131 3.4 BILDUNG VON SUBNETZEN . 134 3.4.1 BESTIMMEN VON SUBNETZ-IDS UND HOST-IDS . 135 3.4.2 ZIELBESTIMMUNG EINES IP-PAKETS BEIM QUELLRECHNER . 138 3.4.3 ADRESSIERUNGSASPEKTE IN IP-NETZEN . 139 3.5 KLASSENLOSE IP-ADRESSIERUNG (VLSM, CIDR) . 142 3.5.1 KONZEPT DER KLASSENLOSEN IP-ADRESSIERUNG . 143 3.5.2 VLSM-NUTZUNG . . . 147 3.5.3 CIDR-EINSATZ . 151 INHALTSVERZEICHNIS VII 3.6 PROTOKOLLE ARP UND RARP . 155 3.6.1 PROTOKOLL ARP . 156 3.6.2 PROXY-ARP . 159 3.6.3 PROTOKOLL RARP . 162 3.7 PROTOKOLL ICMP . 163 3.7.1 ICMP-NACHRICHTEN . 164 3.7.2 ICMP-FEHLERMELDUNGEN . 165 3.7.3 ICMP-ANFRAGEN . 167 3.7.4 PFAD-MTU ERMITTLUNG . 168 3.8 IP-MULTICASTING . 169 3.8.1 MULTICAST-ADRESSEN . 170 3.8.2 INTERNET GROUP MANAGEMENT PROTOCOL . 171 3.9 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 175 3.10 VERSTAENDNISFRAGEN . 178 4 TRANSPORTPROTOKOLLE TCP, UDP, SCTP UND QUIC 179 4.1 GRUNDLAGEN DER TRANSPORTPROTOKOLLE . 180 4.2 KONZEPT UND EINSATZ VON UDP . 182 4.2.1 AUFBAU VON UDP-PAKETEN . 183 4.2.2 PROTOKOLL UDP-LITE . 184 4.3 FUNKTION DES PROTOKOLLS TCP . 186 4.3.1 AUFBAU VON TCP-PAKETEN . 187 4.3.2 KONZEPT DER TCP-VERBINDUNGEN . 191 4.3.3 AUF UND ABBAU VON TCP-VERBINDUNGEN . 192 4.3.4 FLUSSKONTROLLE BEI TCP . 195 4.3.5 TCP SLIDING-WINDOW-PRINZIP . 197 4.4 IMPLEMENTIERUNGSASPEKTE VON TCP . 201 4.4.1 KLASSISCHE TCP-IMPLEMENTIERUNGEN . 201 4.4.2 ABSCHAETZUNG DER ROUND TRIP TIME . 203 4.4.3 VERBESSERUNG DER EFFIZIENZ VON TCP . 204 4.4.4 DATENDURCHSATZ BEIM TCP . 206 4.4.5 TCP SOCKET-INTERFACE . 209 4.4.6 ANGRIFFE GEGEN DEN TCP-STACK . 211 4.4.7 SOCKET CLONING UND TCP-HANDOFF . 213 4.4.8 MSS CLAMPING . 213 4.5 EXPLICIT CONGESTION NOTIFICATION . 214 4.5.1 ANFORDERUNGEN AN ECN-FAEHIGE NETZKNOTEN . 215 4.5.2 UEBERLASTKONTROLLE MIT ECN . 216 4.5.3 SIGNALISIERUNG VON ECN IN IP UND TCP-HEADERN . 218 4.5.4 ABLAUF DES ECN-VERFAHRENS . 220 4.6 MULTIPATH TCP . 223 4.6.1 TYPISCHER EINSATZ VON MPTCP . 224 4.6.2 TRANSPORTSCHICHT MIT MPTCP . 226 4.6.3 MULTIPATH-KOMMUNIKATION MIT MPTCP . 229 4.6.4 MPTCP-ANGABEN IM TCP-HEADER . 233 4.6.5 AUFBAU EINER MPTCP-VERBINDUNG . 235 VIII INHALTSVERZEICHNIS 4.6.6 ANPASSUNG DES TCP-HEADERS FUER MPTCP . 237 4.6.7 ABBAU EINER MPTCP-VERBINDUNG . 238 4.6.8 MIDDLEBOXEN ALS STOERFAKTOREN BEI MPTCP . 239 4.7 KONZEPT UND EINSATZ VON SCTP .240 4.7.1 SCTP VERSUS UDP UND TCP . 241 4.7.2 SCTP-ASSOZIATIONEN . 241 4.7.3 STRUKTUR DER SCTP-PAKETE . 243 4.7.4 AUFBAU UND ABBAU EINER SCTP-ASSOZIATION .244 4.7.5 DATEN UND NACHRICHTENUEBERMITTLUNG NACH SCTP . 245 4.8 DAS QUIC-PROTOKOLL . 249 4.8.1 ZIELE VON QUIC . 250 4.8.2 QUIC-PAKETE IN UDP UND TRANSPORT UEBER IP-NETZE . 251 4.8.3 AUFBAU VON QUIC-NACHRICHTEN UND DER PAYLOAD . 252 4.8.4 QUIC-VERBINDUNGEN UND DATENSTROEME . 256 4.8.5 VERBINDUNGSMANAGEMENT BEI QUIC . 259 4.9 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 261 4.10 VERSTAENDNISFRAGEN . 262 5 DOMAIN NAME SYSTEM (DNS) 263 5.1 AUFGABEN DES DNS . 264 5.1.1 NAMEN ALS SCHLUESSEL ZU INTERNET-RESSOURCEN . 265 5.1.2 ORGANISATION DES DNS-NAMENSRAUMS . 266 5.1.3 INTERNET ROOT-SERVER . 269 5.1.4 ARCHITEKTUR UND KOMPONENTEN DES DNS-DIENSTES . 270 5.1.5 ABFRAGE VON IP-ADRESSEN . 273 5.1.6 ERMITTLUNG DES FQDN FUER EINE IP-ADRESSE . 275 5.1.7 DIREKTE ABFRAGE VON RESOURCE RECORDS . 277 5.2 RESOURCE RECORDS . 277 5.2.1 TAXONOMIE DER RESOURCE RECORDS . 279 5.2.2 RESOURCE RECORDS FUER IPV6 . 281 5.2.3 INTERNATIONALISIERUNG DES DNS (IDN) . 283 5.3 ZONEN UND ZONENTRANSFER . 284 5.3.1 ZONENDATEI . 285 5.3.2 ZONENTRANSFER . 287 5.4 DNS-NACHRICHTEN . 289 5.4.1 DNS-NACHRICHTENFORMATE . 289 5.4.2 DNS-NACHRICHTEN MIT EDNS(O) . 292 5.5 DNS SECURITY MIT DNSSEC . 294 5.5.1 TYPISCHE BEDROHUNGEN BEI DNS . 295 5.5.2 SICHERUNG DES ZONENTRANSFERS . 296 5.5.3 KONZEPT VON DNSSEC . 297 5.5.4 FUNKTIONALE DNS-ERWEITERUNG BEI DNSSEC . 299 5.5.5 ABLAUF DES DNSSEC-VERFAHRENS . 300 5.6 VERTRAULICHE DNS-NACHRICHTEN MIT CURVEDNS . 305 5.6.1 KRYPTOGRAPHISCHES KONZEPT VON CURVEDNS . 307 5.6.2 CURVEDNS-NACHRICHTENFORMATE . 308 INHALTSVERZEICHNIS IX 5.7 DNS UND INTERNETDIENSTE . 311 5.7.1 DNS UND E-MAIL NACH SMTP . 311 5.7.2 DNS UND DIE ENUM-DOMAIN . 313 5.7.3 DNS UND VOIP MIT SIP . 315 5.8 AUTORITATIVE RECORDS IN DER DNS-ZONE . 317 5.8.1 DNS-BASED AUTHENTICATION OFNAMED ENTITIES: DANE . . . .318 5.8.2 DOMAINKEYS IDENTIFIED MAIL SIGNATURES . 321 5.8.3 CERTIFICATION AUTHORITY AUTHORIZATION . 324 5.9 INTERNETANBINDUNG UND DNS . 325 5.9.1 DOMAIN NAME REGISTRARE . 328 5.9.2 DYNAMISCHES DNS . 329 5.10 MULTICAST-DNS-DIENSTE . 330 5.10.1 MULTICAST-DNS . 331 5.10.2 DIENSTLEISTUNGSPROTOKOLLE LLMNR UND UPNP . 334 5.11 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 336 5.12 VERSTAENDNISFRAGEN . 338 6 IP-SUPPORT-PROTOKOLLE 339 6.1 IPV4-AUTOCONFIGURATION . 340 6.1.1 EINRICHTEN VON IP-ADRESSEN . 342 6.1.2 STATELESS AUTOCONFIGURATION FUER IPV4 - APIPA . 342 6.2 VERGABE VON IP-ADRESSEN MIT DHCP . 344 6.2.1 AUFBAU VON DHCP-NACHRICHTEN . 346 6.2.2 ABLAUF BEIM PROTOKOLL DHCP . 347 6.2.3 AUFGABE VON DHCP-RELAY-AGENTS . 350 6.2.4 DHCP IM EINSATZ . 351 6.2.5 DHCP UND PXE . 352 6.3 NETWORK ADDRESS TRANSLATION (NAT) . 352 6.3.1 KLASSISCHES NAT . 353 6.3.2 KONZEPT VON NAPT . 355 6.3.3 PRINZIP VON FULL CONE NAT . 356 6.3.4 PRINZIP VON RESTRICTED CONE NAT . 357 6.3.5 NAT UND ECHTZEITKOMMUNIKATIONSPROTOKOLLE . 358 6.3.6 SESSION TRAVERSAL BEI NAT . 360 6.3.7 CARRIER-GRADE NAT . 365 6.4 IP SECURITY PROTOCOL (IPSEC) . 367 6.4.1 ZIELE VON IPSEC . 367 6.4.2 ERWEITERUNG DER IP-PAKETE MIT IPSEC-ANGABEN . 369 6.4.3 AUFBAU EINER IPSEC-SICHERHEITSVEREINBARUNG . 370 6.4.4 IPSEC IM AUTHENTICATION MODE . 375 6.4.5 ENCAPSULATING SECURITY PAYLOAD (ESP) . 376 6.4.6 IPSEC-BASIERTE VIRTUELLE PRIVATE NETZE . 378 6.4.7 NAT-TRAVERSAL BEI IPSEC . 382 6.5 EXTENSIBLE AUTHENTICATION PROTOCOL . 383 6.5.1 EAP-FUNKTIONSKOMPONENTEN . 384 6.5.2 EAP-NACHRICHTEN . 386 X INHALTSVERZEICHNIS 6.5.3 ABLAUF DER EAP-AUTHENTISIERUNG . 387 6.6 EINSATZ DES PROTOKOLLS RADIUS .390 6.6.1 REMOTE ACCESS SERVICES UND RADIUS . 390 6.6.2 KONZEPT VON RADIUS . 392 6.6.3 RADIUS-NACHRICHTEN . 395 6.7 LIGHTWEIGHT DIRECTORY ACCESS PROTOCOL . 397 6.7.1 DIRECTORY INFORMATION TREE . 398 6.7.2 LDAP-SERVER . 400 6.7.3 LDAP-CLIENT-ZUGRIFF . 401 6.8 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 403 6.9 VERSTAENDNISFRAGEN . 405 7 PROTOKOLLE DER SUPPORTSCHICHT UND FUER ECHTZEITKOMMUNIKATION 407 7.1 KONZEPT UND EINSATZ VON SOCKS . 408 7.1.1 SOCKS-ABLAUF . 409 7.1.2 GESICHERTE VERBINDUNGEN MIT SOCKS . 411 7.2 TRANSPORT LAYER SECURITY (TLS) .412 7.2.1 TLS-DIENSTE IM SCHICHTENMODELL . 415 7.2.2 ABLAUF DES TLS-VERFAHRENS - BIS TLS 1.2 .416 7.2.3 ABLAUF DER VERBINDUNGSAUFNAHME BEI TLS 1.3 . 418 7.2.4 RECORD LAYER PROTOCOL .422 7.2.5 CIPHER SUITES . 424 7.2.6 ERZEUGUNG DER TLS-SCHLUESSEL . 425 12.1 VERZOEGERTE TLS-VERBINDUNG MITTELS STARTTLS . 428 7.2.8 DATAGRAM TLS . 429 7.3 PROTOKOLLE FUER DIE ECHTZEITKOMMUNIKATION . 431 7.3.1 RTP/RTCP UND TRANSPORTPROTOKOLLE IN IP-NETZEN . 432 7.3.2 REAL-TIME TRANSPORT PROTOCOL (RTP) . 434 7.3.3 DAS PROTOKOLL RTCP IM UEBERBLICK . 445 7.4 DAS PROTOKOLL SIP . 449 7.4.1 SIP UND TRANSPORTPROTOKOLLE . 449 7.4.2 EIGENSCHAFTEN DES PROTOKOLLS SDP . 451 7.4.3 AUFBAU VON SIP-ADRESSEN . 452 7.4.4 FUNKTION EINES SIP-PROXY BEI DER IP-VIDEOTELEFONIE . 453 7.4.5 TRAPEZOID-MODELL VON SIP .454 7.4.6 UNTERSTUETZUNG DER BENUTZERMOBILITAET BEI SIP .456 7.4.7 BESCHREIBUNG VON SESSIONS MITTELS SDP . 459 7.5 ZEITPROTOKOLLE UND ZEITSYNCHRONISATION . 462 7.5.1 VON KALENDERN, UHREN UND ZEITZONEN . 463 7.5.2 TEMPS ATOMIC INTERNATIONAL .466 7.5.3 NETWORK TIME PROTOCOL . 467 7.5.4 PRECISION TIME PROTOCOL .474 7.6 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 481 7.7 VERSTAENDNISFRAGEN . 483 INHALTSVERZEICHNIS XI II INTERNET PROTOCOL VERSION 6 485 8 DAS PROTOKOLL IPV6 487 8.1 NEUERUNGEN BEI IPV6 GEGENUEBER IPV4 . 488 8.2 HEADER-STRUKTUR BEI IPV6 . 490 8.3 ERWEITERUNGS-HEADER . 492 8.4 IPV6-FLEXIBILITAET MIT OPTIONS-HEADERN . 495 8.4.1 AUFBAU VON OPTIONS-HEADERN . 496 8.4.2 BELEGUNG DES OPTION-FELDES . 497 8.5 EINSATZ VON JUMBO PAYLOAD . 498 8.6 SOURCE ROUTING BEI IPV6 . 499 8.7 FRAGMENTIERUNG LANGER IPV6-PAKETE . 501 8.8 AUFBAU VON IPV6-ADRESSEN . 502 8.8.1 DARSTELLUNG VON IPV6-ADRESSEN . 503 8.8.2 IPV6-ADRESSENSYSTEMATIK UND -GUELTIGKEITSBEREICHE . 506 8.8.3 INTERFACE-IDENTIFIER IN IPV6-ADRESSEN . 507 8.8.4 INTERFACE-INDEX BEI LINK-LOCAL IPV6-ADRESSEN . 509 8.9 UNICAST-ADRESSEN BEI IPV6 . 510 8.9.1 GLOBALE UNICAST-ADRESSEN . 511 8.9.2 VERGABE GLOBALER IPV6-ADRESSEN . 514 8.9.3 UNICAST-ADRESSEN VON LOKALER BEDEUTUNG . 515 8.9.4 IP V4-KOMPATIBILITAETSADRESSEN . 516 8.10 MULTICAST UND ANYCAST-ADRESSEN BEI IPV6 . 518 8.10.1 AUTOMATISCHE MULTICAST-ADRESSEN . 520 8.10.2 ANYCAST-ADRESSEN . 522 8.11 ZUWEISUNG VON IPV6-UNICAST-ADRESSEN . 523 8.11.1 PRIVACY EXTENSIONS . 524 8.11.2 AUSWAHL DER ' RICHTIGEN ' IPV6-QUELLADRESSE . 526 8.12 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 527 8.13 VERSTAENDNISFRAGEN . 528 9 IPV6 SUPPORT PROTOKOLLE ICMPV6, NDP UND DHCPV6 529 9.1 NACHRICHTEN DES PROTOKOLLS ICMPV6 . 530 9.2 DAS NEIGHBOR DISCOVERY PROTOKOLL . 532 9.2.1 BESTIMMEN DES ZIELS EINES IPV6-PAKETS . 535 9.2.2 ERMITTLUNG VON LINKADRESSEN . 537 9.2.3 ROUTER ADVERTISEMENT/SOLICITATION . 539 9.2.4 UNSOLICITED ROUTER ADVERTISEMENTS . 541 9.2.5 IPV6-PAKET-UMLEITUNG . 542 9.3 STATELESS ADDRESS AUTOCONFIGURATION (SLAAC) . 543 9.3.1 SLAAC UND ROUTER ADVERTISEMENTS . 545 9.3.2 SEND - SECURE NEIGHBOR DISCOVERY . 546 9.4 KONZEPT UND EINSATZ VON DHCPV6 . 549 9.4.1 CLIENT/RELAY/SERVER-ARCHITEKTUR BEI DHCPV6 . 550 9.4.2 AUFBAU VON DHCPV6-NACHRICHTEN . 552 9.4.3 ABLAUF VON DHCPV6 IM STATEFUL MODE . 554 XII INHALTSVERZEICHNIS 9.4.4 VERLAENGERUNG DER AUSLEIHE EINER IPV6-ADRESSE .556 9.4.5 SCHNELLE UMADRESSIERUNG MIT DHCPV6 . 557 9.4.6 ABLAUF VON DHCPV6 IM STATELESS MODE . 558 9.4.7 EINSATZ VON DHCPVOE-RELAYS . 559 9.5 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 561 9.6 VERSTAENDNISFRAGEN . 562 10 MIGRATION ZUM IPV6-EINSATZ 563 10.1 ARTEN DER KOEXISTENZ VON IPV6 UND IPV4 . 564 10.1.1 IPV6-KOMMUNIKATION UEBER IPV4-NETZE . 568 10.1.2 IPV4-KOMMUNIKATION UEBER IPV6-NETZE . 570 10.1.3 IP-KOMMUNIKATION DURCH TRANSLATION IPV4 YY IPV6 . 570 10.2 DUAL-STACK-VERFAHREN . 571 10.2.1 DUAL-STACK-RECHNER IN EINEM LAN-SEGMENT . 571 10.2.2 BETRIEB VON DUAL-STACK-RECHNERN IN IPV4-NETZEN . 571 10.2.3 DUAL-STACK LITE . 572 10.3 TUNNELING-PROTOKOLLE: IPV6 UEBER X . 574 10.3.1 ERWEITERUNG EINES IPV4-NETZES UM EIN IPV6-NETZ . 574 10.3.2 KOPPLUNG DER IPV6-NETZE UEBER EIN IPV4-NETZ . 576 10.3.3 ZUGANG ZUM IPV6-INTERNET UEBER TUNNEL-BROKER . 576 10.4 VON 6TO4 NACH 6RD . 578 10.4.1 BEDEUTUNG VON 6TO4 . 578 10.4.2 AUFBAU VON 6TO4-ADRESSEN . 578 10.4.3 IPV6-KOMMUNIKATION UEBER IPV4-NETZ . 579 10.4.4 PROBLEME BEI 6TO4 MIT NAT . 581 10.4.5 IPV6 RAPID DEPLOYMENT - 6RD . 582 10.5 IPV6 OVER IPV4 MIT ISATAP . 584 10.5.1 KOMMUNIKATION MIT ISATAP . 584 10.5.2 STRUKTUR UND BEDEUTUNG VON ISATAP-ADRESSEN . 585 10.5.3 FUNKTIONSWEISE VON ISATAP . 587 10.6 IPV6 IN IPV4-NETZEN MIT NAT (TEREDO) . 589 10.6.1 TEREDO-ADRESSE UND-PAKETE . 590 10.6.2 BESTIMMUNG DER ART VON NAT . 593 10.7 PROTOKOLL-TRANSLATION: IPV4 YY IPV6 . 595 10.7.1 STATELESS IPV4/IPV4 TRANSLATION (SIIT) . 596 10.7.2 ADRESSIERUNG BEI SIIT . 596 10.7.3 TRANSLATION IPV4 YY IPV6 . 598 10.7.4 TRANSLATION ICMPV4 YY ICMPV6 . 601 10.8 NAT64 UND DNS64 . 602 10.8.1 NAT64-ARBEITSMODELL . 603 10.8.2 NAT64-IPV6-ADRESSEN . 604 10.8.3 NAT64 STATEFUL TRANSLATION . 605 10.8.4 DNS-INTEGRATION BEI NAT64 . 606 10.9 SCHLUSSBEMERKUNGEN . . . . 607 10.10 VERSTAENDNISFRAGEN . 608 INHALTSVERZEICHNIS XIII III INTERNET-ROUTING-ARCHITEKTUR 609 11 ROUTING IN IP-NETZEN 611 11.1 ROUTING-GRUNDLAGEN . 612 11.1.1 GRUNDLEGENDE AUFGABEN VON ROUTERN . 612 11.1.2 ADRESSIERUNG BEIM ROUTER-EINSATZ . 614 11.1.3 ROUTING-TABELLE . 617 11.1.4 ROUTING-VERFAHREN . 620 11.1.5 INTER-/INTRA-DOMAIN-PROTOKOLLE . 624 11.2 ROUTING INFORMATION PROTOCOL (RIP) . 624 11.2.1 ERLERNEN VON ROUTING-TABELLEN BEIM RIP . 625 11.2.2 BESONDERHEITEN DES RIP 1 . 631 11.2.3 ROUTING-PROTOKOLL RIP-2 . 635 11.2.4 RIP FUER DAS PROTOKOLL IPV6 (RIPNG) . 638 11.3 OPEN SHORTEST PATH FIRST (OSPF) . 640 11.3.1 FUNKTIONSWEISE VON OSPF . 640 11.3.2 NACHBARSCHAFTEN ZWISCHEN ROUTERN . 643 11.3.3 OSPF-EINSATZ IN GROSSEN NETZWERKEN . 647 11.3.4 OSPF-NACHRICHTEN . 654 11.3.5 BESONDERHEITEN VON OSPFV2 . 661 11.3.6 OSPF FUER IPV6 (OSPFV3) . 661 11.4 BORDER GATEWAY PROTOCOL (BGP-4) . 662 11.4.1 GRUNDLAGEN DES BGP-4 . 662 11.4.2 FUNKTIONSWEISE DES BGP-4 . 664 11.4.3 BGP-4-NACHRICHTEN . 664 11.4.4 MULTIPROTOCOL EXTENSIONS FOR BGP-4 (MP-BGP) . 670 11.4.5 SICHERUNG DES BGP-NACHRICHENAUSTAUSCHS . 674 11.4.6 BGP BLACKHOLING . 678 11.5 REDUNDANTE AUSLEGUNG VON ROUTERN . 679 11.5.1 KONZEPT DES VIRTUELLEN ROUTERS . 679 11.5.2 FUNKTIONSWEISE VON VRRP . 682 11.5.3 IDEE UND EINSATZ DES HSRP . 685 11.6 MULTICAST ROUTING-PROTOKOLLE . 688 11.6.1 EINIGE ASPEKTE VON MC-ROUTING . 689 11.6.2 AUFGABEN VON MC-ROUTING . 691 11.6.3 INTRA-DOMAIN-MC-ROUTING MIT PIM-SM . 695 11.6.4 INTER-DOMAIN-MC-ROUTING MIT MSDP . 701 11.7 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 705 11.8 VERSTAENDNISFRAGEN . 708 12 VERBINDUNGSORIENTIERTE IP-NETZE MIT MPLS UND GMPLS 709 12.1 WEG ZU NEUER GENERATION DER IP-NETZE . 710 12.1.1 NOTWENDIGKEIT VON (G)MPLS . 710 12.1.2 BEDEUTUNG VON TRAFFIC ENGINEERING IN IP-NETZEN . 711 12.1.3 MULTIPLANE-ARCHITEKTUREN MODERNER IP-NETZE . 713 12.1.4 SCHRITTE ZU EINEM LABEL SWITCHED PATH (LSP) . 714 XIV INHALTSVERZEICHNIS 12.2 MULTI-PROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS) . 715 12.2.1 MULTIPLANE-ARCHITEKTUR DER MPLS-NETZE . 716 12.2.2 MPLS ALS INTEGRATION VON ROUTING UND SWITCHING . 717 12.2.3 LOGISCHES MODELL DES MPLS . 718 12.2.4 PRINZIP DES LABEL-SWITCHING .720 12.2.5 LOGISCHE STRUKTUR DER MPLS-NETZE . 721 12.2.6 BILDUNG DER KLASSEN VON IP-PAKETEN UND MPLS-EINSATZ . . .722 12.2.7 MPLS UND DIE HIERARCHIE VON NETZEN . 724 12.2.8 MPLS UND VERSCHIEDENE UEBERMITTLUNGSNETZE . 726 12.2.9 VIRTUAL PRIVATE NETWORKS MIT MPLS . 727 12.3 KONZEPT VON GMPLS . 728 12.3.1 VOM MPLS UEBER MPAS ZUM GMPLS . 729 12.3.2 STRUKTUR OPTISCHER SWITCHES BEI GMPLS .730 12.3.3 INTERPRETATION DER LABEL . 731 12.3.4 INTERPRETATION DES TRANSPORTPFADS . 732 12.3.5 BEDEUTUNG DES LMP IN GMPLS-NETZEN . 733 12.4 TRAFFIC ENGINEERING IN (G)MPLS-NETZEN . 736 12.4.1 TRAFFIC TRUNKS UND LSPS .736 12.4.2 AUFGABEN UND SCHRITTE BEIM MPLS-TE . 738 12.4.3 ROUTING BEIM TRAFFIC ENGINEERING . 739 12.4.4 ATTRIBUTE VON TRAFFIC TRUNKS . 739 12.4.5 CONSTRAINT-BASED ROUTING . 741 12.4.6 RE-ROUTING UND PREEMPTION . 743 12.5 SIGNALISIERUNG IN (G)MPLS-NETZEN . 743 12.5.1 EINSATZ DES RSVP-TE . 744 12.5.2 EINSATZ DES GMPLS RSVP-TE . 749 12.5.3 EINSATZ DES CR-LDP . 751 12.6 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 754 12.7 VERSTAENDNISFRAGEN . 755 IV VIRTUELLE NETZSTRUKTUREN 757 13 IP OVER X UND VIRTUELLE IP-NETZE 759 13.1 IPUEBERLANS . 760 13.1.1 UEBERMITTLUNG DER IP-PAKETE IN MAC-FRAMES . 762 13.1.2 MULTIPROTOKOLLFAEHIGKEIT DER LANS . 763 13.2 PUNKT-ZU-PUNKT-VERBINDUNGEN MIT PPP . 765 13.2.1 PPP-DATENEINHEITEN . 766 13.2.2 PPP-ZUSTAENDE . 768 13.2.3 LCP ALS HILFSPROTOKOLL VON PPP . 769 13.2.4 IPV4 CONTROL PROTOCOL (IPCP) BEI PPP . 770 13.2.5 PROTOKOLLABLAUF BEIM PPP . 771 13.2.6 BENUTZERAUTHENTISIERUNG BEIM PPP . 772 13.3 GRUNDLAGEN DER WLAN . 773 13.3.1 WLAN-BETRIEBSARTEN . 775 INHALTSVERZEICHNIS XV 13.3.2 BEITRITT ZUM WLAN . 776 13.3.3 WLAN MAC-FRAME: MSDU . 777 13.3.4 KOMMUNIKATION ZWISCHEN WLAN UND ETHERNET . 781 13.3.5 ROBUST SECURITY NETWORK . 782 13.4 VIRTUAL PRIVATE NETWORKS (VPN) . 783 13.4.1 TUNNELING ALS BASIS FUER VPNS . 784 13.4.2 VPN-TAXONOMIE . 786 13.4.3 VON PROVIDERN BEREITGESTELLTE VPNS . 788 13.4.4 LAYER-2-TUNNELING UEBER IP-NETZE . 799 13.5 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 804 13.6 VERSTAENDNISFRAGEN . 806 14 IP-NETZWERKE UND VIRTUAL NETWORKING 807 14.1 MODERNE NETZSTRUKTUREN . 808 14.1.1 FUNKTIONSBEREICHE IN NETZWERKEN . 808 14.1.2 STRUKTURIERTER AUFBAU VON NETZWERKEN . 809 14.2 VIRTUAL NETWORKING IN LANS . 811 14.2.1 ARTEN UND EINSATZ VON VLANS . 811 14.2.2 LAYER-2-SWITCHING . 812 14.2.3 LAYER-3-SWITCHING . 814 14.2.4 BEDEUTUNG VON VLAN TAGGING . 816 14.3 BILDUNG VON VLANS IM CLIENT-LAN . 819 14.3.1 INTRA-UND INTER-VLAN-KOMMUNIKATION . 819 14.3.2 MODELL DER BILDUNG VON VLANS IM CLIENT-LAN . 821 14.4 BILDUNG VON VLANS IM SERVER-LAN . 822 14.4.1 MULTILAYER-STRUKTUR IM SERVER-LAN . 822 14.4.2 ANBINDUNG VIRTUELLER SERVER AN ACCESS SWITCHES . 823 14.4.3 MODELLE DER BILDUNG VON VLANS IM SERVER-LAN . 824 14.5 ABGESICHERTE VPNS MIT MACSEC . 826 14.5.1 MACSEC-SCHLUESSELHIERARCHIEN . 828 14.5.2 TRUSTED MAC FRAME FORMAT . 830 14.5.3 MACSEC-IMPLEMENTIERUNGSASPEKTE . 832 14.5.4 MACSEC KEY AGREEMENT PROTOCOL & SECURITY ASSOCIATION . . 834 14.6 VIRTUAL NETWORKING MIT TRILL UND SPB . 835 14.6.1 KONZEPT UND BEDEUTUNG VON TRILL . 836 14.6.2 IDEE UND EINSATZ VON SHORTEST PATH BRIDGING . 838 14.7 VXLAN - VLAN MIT VM . 844 14.7.1 VOM VLAN ZUM VXLAN . 845 14.7.2 VXLANS OBERHALB LAYER-3-NETZWERKE . 846 14.8 MOBILITAET VON VIRTUAL NETWORKS . 848 14.8.1 KONZEPT UND BEDEUTUNG VON ILNP . 849 14.8.2 LISP - IDEE UND BEDEUTUNG . 858 14.9 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 864 14.10 VERSTAENDNISFRAGEN . 868 XVI INHALTSVERZEICHNIS 15 DISTRIBUTED LAYER-2/3-SWITCHING 869 15.1 GENESIS DER IDEE VON VPLS UND EVPN . 870 15.2 KONZEPT UND EINSATZ VON VPLS . 873 15.2.1 GRUNDLEGENDE IDEE VON VPLS . 873 15.2.2 ETHERNET OVER MPLS . 875 15.2.3 VPLS ALS VOLLVERMASCHUNG VON VSIS . 877 15.2.4 GRUNDLEGENDE FUNKTIONEN VON VSIS . 878 15.2.5 VPLS-MODELL FUER DIE VERNETZUNG VON VSIS . 879 15.2.6 INFORMATION IN PES UEBER BEREITGESTELLTE VPLSS . 881 15.2.7 PE FORWARDING TABLE - LEARNING UND FORWARDING . 882 15.2.8 LEARNING VON MAC-ADRESSEN AUS BROADCAST-FRAMES . 884 15.2.9 LEARNING VON MAC-ADRESSEN AUS UNICAST-FRAMES . 885 15.2.10 SKALIERBARKEIT VON VPLSS . 886 15.2.11 AUTO-DISCOVERY AND VPLS SIGNALING . 887 15.2.12 BEKANNTGABE VON INFORMATIONEN UEBER PW LABELS . 888 15.2.13 HIERARCHIEN VPLS (H-VPLS) - MULTI-TENANT-VPLS . 889 15.2.14 H-VPLS UND VLAN-STACKING . 890 15.3 ETHERNET VIRTUAL PRIVATE NETWORKS . 891 15.3.1 GRUNDLEGENDE ARCHITEKTUR VON EVPN . 892 15.3.2 DATACENTER UND GRUNDLEGENDE EVPN-TOPOLOGIE . 894 15.3.3 ALLGEMEINES EVPN-KONZEPT IM UEBERBLICK . 897 15.3.4 EVI ALS EMULIERTER L2-SWITCH - BASISFUNKTIONEN . 899 15.3.5 EVIS ALS EMULIERTER L2-SWITCH - SPEZIELLE FUNKTIONEN . . . .900 15.3.6 EVI ALS EMULIERTER L3-SWITCH - BASISFUNKTIONEN . 902 15.3.7 ARTEN VON EVI SERVICE INTERFACES . 904 15.3.8 CONTROL PLANE IN EVPNS . 906 15.4 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 907 15.5 VERSTAENDNISFRAGEN . 908 V MOBILITAET UND INTERNET OF THINGS 909 16 UNTERSTUETZUNG DER MOBILITAET IN IP-NETZEN 911 16.1 ANSAETZE ZUR UNTERSTUETZUNG DER MOBILITAET . 912 16.1.1 BEDEUTUNG VON WLAN UND HOTSPOT-ROAMING . 912 16.1.2 HAUPTPROBLEM DER MOBILITAET IN IP-NETZEN . 914 16.1.3 DIE GRUNDLEGENDE IDEE DES MOBILE IP . 915 16.1.4 IDEE DES MOBILE IPV4 . 916 16.1.5 IDEE DES MOBILE IPV6 . 918 16.2 ROAMING ZWISCHEN HOTSPOTS . 918 16.2.1 HOTSPOT-ROAMING ZWISCHEN MEHREREN WISPS . 919 16.2.2 ABLAUF DES HOTSPOT-ROAMING .920 16.3 FUNKTIONSWEISE DES MIPV4 . 921 16.3.1 BEISPIEL FUER EINEN ABLAUF DES MIP .922 16.3.2 AGENT DISCOVERY .924 16.3.3 ERKENNEN DES VERLASSENS DES HEIMATSUBNETZES . 925 INHALTSVERZEICHNIS XVII 16.3.4 ERKENNEN DES WECHSELS EINES FREMDSUBNETZES . 926 16.3.5 ERKENNEN EINER RUECKKEHR IN DAS HEIMATSUBNETZ . 928 16.3.6 REGISTRIERUNG BEIM HEIMATAGENTEN . 928 16.3.7 MOBILES IP-ROUTING . 933 16.4 KONZEPT DES MIPV6 . 936 16.4.1 MN HAT SEIN HEIMATSUBNETZ VERLASSEN . 936 16.4.2 MN HAT DAS FREMDSUBNETZ GEWECHSELT . 938 16.4.3 MN IST IN SEIN HEIMATSUBNETZ ZURUECKGEKEHRT . 939 16.4.4 MIPV6-NACHRICHTEN .940 16.4.5 KOMMUNIKATION ZWISCHEN MN UND CN . 941 16.4.6 HOME AGENT BINDING . 943 16.4.7 CORRESPONDENT NODE BINDING . 944 16.4.8 ENTDECKUNG EINES SUBNETZWECHSELS . 944 16.4.9 ENTDECKUNG DER HOME-AGENT-ADRESSE . 945 16.5 HIERARCHICAL MIPV6 . 946 16.5.1 UNTERSTUETZUNG DER MOBILITAET MIT DEM HMIPV6 . 946 16.5.2 FINDEN EINES MAP . 948 16.5.3 UNTERSTUETZUNG DER MIKROMOBILITAET . 949 16.5.4 UNTERSTUETZUNG DER MAKROMOBILITAET . 950 16.5.5 DATENTRANSFER ZWISCHEN MN UND CN . 951 16.6 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 953 16.7 VERSTAENDNISFRAGEN . 956 17 INTERNET OF THINGS - TECHNISCHE GRUNDLAGEN UND PROTOKOLLE 957 17.1 HERKOEMMLICHES INTERNET UND LOT . 958 17.1.1 ALLGEMEINE DEFINITION VON LOT . 958 17.1.2 LOT AUS FUNKTIONALER SICHT .960 17.1.3 GRUNDLEGENDES TECHNISCHES KONZEPT VON LOT . 962 17.1.4 CLOUD COMPUTING UND FOG COMPUTING IM LOT . 964 17.1.5 NEAR REAL-TIME LOT SERVICES MIT FOG COMPUTING . 966 17.1.6 FUNKTIONALES MULTILAYER-MODELL VON LOT . 968 17.1.7 BEDEUTUNG VON SDN IM LOT . 971 17.1.8 PROTOKOLLARCHITEKTUR VON DEVICES IM LOT . 973 17.1.9 PROTOKOLLARCHITEKTUR VON LOT ACCESS GATEWAYS . 975 17.1.10 STRUKTUR VON MAC-FRAMES IN LOW RATE WPANS . 976 17.2 6L0WPAN - IPV6-ADAPTION FUER DAS LOT . 978 17.2.1 GRUNDLEGENDE TOPOLOGIEN VON LR-WPANS . 979 17.2.2 ADRESSIERUNG VON INSTANZEN IN RECHNERN MIT IPV6 . 980 17.2.3 ADRESSIERUNG VON INSTANZEN BEI 6L0WPAN DEVICES . 982 17.2.4 LOWPAN ALS IPV6-ADAPTATION-LAYER-STRUKTUR . 984 17.2.5 REDUNDANTE ANGABEN IM IPV6 UND IM UDP-HEADER . 986 17.2.6 DISPATCH HEADER UND SEINE NUTZUNG BEI 6L0WPAN . 987 17.2.7 KOMPRIMIERUNG DER IPV6-UND UDP-HEADER .990 17.2.8 MULTI-HOP COMMUNICATION IN WPANS . 992 17.2.9 FRAGMENTIERUNG LANGER IPV6-PAKETE IN WPANS . 994 XVIII INHALTSVERZEICHNIS 17.3 RPL - ROUTING-PROTOKOLL IM LOT . 997 17.3.1 FUNKTIONALES MODELL VON RPL . 998 17.3.2 HAUPTFUNKTION VON RPL . 999 17.3.3 RPL-BEGRIFFE: OBJECTIVE FUNCTION, METRIE UND RANK . 1001 17.3.4 LOGISCHE STRUKTURIERUNG VON LLNS . 1003 17.3.5 BESONDERHEITEN VON ROUTING MIT RPL . 1005 17.3.6 TRAFFIC PATTERNS IN LLNS . 1007 17.3.7 ROUTING METRICS UND CONSTRAINTS . 1009 17.3.8 NUTZUNG VON METRIC CONTAINER IN NACHRICHTEN DIO . 1011 17.3.9 RPL-NACHRICHTEN - STRUKTUR UND TYPEN . 1013 17.3.10 BILDUNG VON VIRTUAL ROOT NODES . 1015 17.3.11 NUTZUNG DER RPL-NACHRICHT DIO . 1016 17.4 COAP - APPLIKATIONSPROTOKOLL IM LOT . 1019 17.4.1 COAP IM PROTOKOLLSCHICHTENMODELL VON LOT . 1019 17.4.2 PROXYING ZWISCHEN HTTP UND COAP . 1021 17.4.3 COAP MESSAGES UND TIMEOUT-MECHANISMUS . 1024 17.4.4 REQUESTS UND RESPONSES VON COAP . 1026 17.4.5 ADRESSIERUNG VON RESSOURCEN BEI COAP . 1029 17.4.6 STRUKTUR UND TYPEN VON COAP MESSAGES . 1031 17.4.7 MAPPING ZWISCHEN HTTP UND COAP . 1034 17.5 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 1036 17.6 VERSTAENDNISFRAGEN . 1038 18 NETWORKING-TRENDS 1039 18.1 INTERNET OF THINGS (LOT) . 1040 18.1.1 INDUSTRIAL INTERNET OF THINGS (IIOT) . 1041 18.1.2 INTERNET OF ROBOTIC THINGS . 1042 18.1.3 INTERNET OF VEHICLES . 1043 18.1.4 INTERNET OF DRONES . 1044 18.1.5 MOBILITY IN LOT . 1045 18.1.6 LOT SECURITY . 1045 18.2 SOFTWARE-DEFINED NETWORKING (SDN) . 1047 18.2.1 SOFTWARE-DEFINED WANS (SD-WANS) . 1049 18.2.2 SOFTWARE-DEFINED OPTICAL NETWORKING (SDON) . 1050 18.2.3 SOFTWARE-DEFINED DATA CENTERS (SDDCS) . 1051 18.2.4 SOFTWARE-DEFINED LOT (SD-IOT) . 1051 18.2.5 WIRELESS SOFTWARE-DEFINED NETWORKING . 1052 18.2.6 SOFTWARE-DEFINED INTERNET OF VEHICLES (SD-IOV) . 1054 18.3 NETWORK FUNCTION VIRTUALIZATION (NFV) . 1055 18.3.1 SOFTWARE-DEFINED VNFS NETWORKING . 1056 18.3.2 SERVICE FUNCTION CHAINING (SFC) . 1057 18.3.3 VNFS MANAGEMENT AND ORCHESTRATION . 1058 18.3.4 NETWORK SLICING . 1059 18.4 (DOCKER) CONTAINER NETWORKING . 1060 18.4.1 CONTAINER-BASED NETWORK SERVICES . 1062 18.4.2 CLOUD COMPUTING CONTAINERIZATION . 1062 INHALTSVERZEICHNIS XIX 18.4.3 MOBILE VNFS NETWORKING . 1063 18.4.4 CONTAINERIZED LOT SERVICES . 1064 18.5 CLOUD COMPUTING SERVICES . 1064 18.5.1 INFRASTRUCTURE-AS-A-SERVICE (LAAS) . 1065 18.5.2 SOFTWARE-DEFINED CLOUD COMPUTING NETWORKING . 1066 18.5.3 CLOUD-NATIVE MICROSERVICES . 1067 18.5.4 MOBILE CLOUD COMPUTING IN 5G . 1068 18.6 FOG COMPUTING UND ARTIFICIAL INTELLIGENCE . 1069 18.6.1 TIME-SENSITIVE IOT/5G APPLICATIONS . 1071 18.6.2 INTELLIGENT LOT, COGNITIVE LOT . 1072 18.6.3 AMBIENT INTELLIGENCE IN LOT . 1074 18.6.4 LOT SERVICE ORCHESTRATION . 1075 18.7 NEXT 5G UND 6G (GENERATION) MOBILE NETWORKS . 1076 18.7.1 5G-ENABLED MOBILE LOT APPLICATIONS . 1077 18.7.2 VEHICLE-TO-EVERYTHING (V2X) SERVICES . 1078 18.7.3 SDN AND NFV FOR 5G 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