Anwendungsunterstützung mit TCP/IP-Protokollen

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Teil 36 von 71 aus der Serie "Professionelle Datenkommunikation"
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Wir kommen nun in diesem Teil zu den DoD-Anwendungsdiensten, die in etwa jeweils die Schichten 5-7 des OSI-Modells abdecken. Zu jedem Protokoll gäbe es natürlich viel mehr zu sagen, aber wir wollen es hier bei einer recht lockeren Aufzählung belassen.

TELNET erlaubt die bidirektionelle byte-orientierte Kommunikation im Dialog mit anderen Systemen. Es sind sowohl Verbindungen zwischen Terminal am Host A und Anwendung am Host B, Terminal am Host A und Terminal am Host B, sowie Prozess-Prozess-Kommunikation zwischen Anwendungen am Host A und B denkbar.

Terminal und Host können auch eine Einheit darstellen (Beispiele: PC oder Terminal an einem Protokollkonverter). Nach dem Aufbau einer Verbindung stellt jedes Ende ein virtuelles Terminal dar. Die Abbildung auf den jeweiligen, dem System bekannten Terminaltyp, übernimmt die TELNET Implementierung im jeweiligen Host. Unterschieden wird zwischen User-Host (Host, an dem das Terminal angeschlossen ist) und Server-Host (Host, auf dem die Applikation liegt, mit der das Terminal kommuniziert). Standardmäßig arbeitet TELNET mit Protokollen ähnlich dem CCITT-X.28 Protokoll. Reichen diese nicht aus, können im Protokoll Vereinbarungen getroffen werden, die es erlauben, z. B. auch aufwändige Terminalprotokolle wie das IBM 3270 Protokoll im Netz zu benutzen.

FTP erlaubt das „Sharing“ von Dateien, das Kopieren von Daten und Programmen zwischen unterschiedlichen Systemen, sowie die indirekte Benutzung von Ressourcen anderer Computer.

Zum Aufbau der Verbindung, zum Absetzen von Befehlen wird TELNET benutzt. Der User-PI (Protocol Interpreter) initiert die Verbindung. Der Server-PI etabliert die Verbindung, empfängt Befehle. Die Befehle spezifizieren die notwendigen Angaben für den File-Transfer (Datentyp, -struktur, Port, Übertragungsart etc.). Der eigentliche Datentransfer erfolgt über die Datenverbindung zwischen User-DTP (Data Transfer Prozess) und Server-DTP.

Der Server-DTP ist normalerweise immer im aktiven Zustand und baut entsprechend den Vorgaben vom PI die Datenverbindung auf. Es sind jeweils mehrere Verbindungen gleichzeitig möglich. Eine Verbindung, über die File-Transfer durchgeführt werden soll, kann auch von sog. „Dritten“ initiiert werden. Dazu müssen von dem Benutzer zu beiden Maschinen (Servern) Verbindungen aufgebaut werden und der Datenaustausch initiiert werden. Der File-Transfer wird zwischen den beiden Servern durchgeführt, die Meldungen gehen an denjenigen, der den File-Transfer initiiert hat, also an den Dritten in unserem Beispiel. Er ist auch dafür zuständig, dass die Verbindungen wieder ordnungsgemäß abgebaut werden.

Alle Daten werden in ein Netz-Datenformat umgesetzt und vom jeweiligen Server-FTP auf die Datenstruktur des Empfängersystems abgebildet. Daten können auch transparent, also ohne Konvertierung in das Zielsystem übertragen werden. Somit sind auch Lademodule über ein Netz transportierbar.

Um die Wirkung der Protokolle zu verdeutlichen, gehen wir einmal in die Vergangenheit zurück, in der noch Terminals und IBM, DEC oder SIEMENS-Großrechner die Systemwelt bestimmten und es das Internet im heutigen Sinne noch gar nicht gab. Welche Möglichkeiten hat nun ein PC-Benutzer (mit Terminal-Emulation) oder ein Benutzer an einem Terminal, z. B. einem IBM 3270-Endgerät, mit den anderen Systemen zu kommunizieren? Wir wählen das Beispiel mit dem IBM-Terminal, weil die Meinung, die DoD-Protokollfamilie funktioniere nur innerhalb der Internet-Welt, genauso weit verbreitet wie falsch ist.

Übrigens, die Dinos sind hier noch nicht ausgestorben. In der Sommerschule 2010 hatte ich zwei Teilnehmer aus einer großen Organisation, deren primäres Problem die Anbindung von Siemens-TRANSDATA an Gigabit Ethernet war.

Fangen wir mit dem Benutzer eines 3270-Endgeräts (oder kompatibel) an. Zuallererst kann er im Dialog mit Hilfe von TELNET auf andere z. B. am Ethernet angeschlossenen IBM Mainframes mit OS/390-Betriebssystem zugreifen. Aber auch andere LANs, wie z. B. Token Ring oder Ethernet, können als Transportsystem dienen. Die Unterstützung erfolgt im 3270 Mode, also mit Full Screen Support. Andererseits kann er auf jedes andere System von seinem 3270-Arbeitsplatz aus beliebig zugreifen, beispielsweise auf ein DEC-System unter VMS oder ein UNIX-System, wie ein IBM System /6000.

Vorausgesetzt wird natürlich, dass er entsprechend autorisiert ist. Da die Tastatur eines IBM-Bildschirms einige Funktionen nicht bietet, die von manchen Zielsystemen erwartet werden, z. B. die CTRL-Taste, wird diese durch ein Ersatz-Zeichen dargestellt. Per Tastendruck kann in den TELNET-Mode gewechselt werden, der zusätzliche Steuer- und Help-Funktionen bietet.

Mit FTP ruft der Benutzer die File-Transfer-Komponente auf. Mit dem CONNECT-Befehl baut der Benutzer anschließend die gewünschte Verbindung zum Ziel-Host auf. Mittels LOGIN identifiziert er sich gegenüber dem Zielrechner. MIt dem CWD-Befehl ordnet er sich die Current Working Directory zu, in der die Dateien stehen, auf die er zugreifen will. Mit LIST wird das Inhaltsverzeichnis der Directory im Remote-System angezeigt. Das GET-Kommando überträgt Daten vom Remote-System zum lokalen System und das SEND-Kommando umgekehrt vom lokalen System zum Zielsystem. Mit HELP kann jederzeit die genaue Syntax der einzelnen Kommandos nachgesehen werden. RENAME erlaubt das Umbenennen von Dateien und mit MODE wird festgelegt, ob blockweise oder zeichenweise übertragen werden soll. Mit dem Befehl CMS können aus dem FTP-Protokoll-Kommandos direkt an das lokale CMS geschickt werden. Als letzter hier zu nennender Befehl sei der QUIT-Befehl genannt, der eine Verbindung wieder abbaut.

Um Briefe und Nachrichten an andere Systeme zu verschicken, können die normalen Möglichkeiten des CMS benutzt werden. Eine eigene Server-Maschine erkennt, zu wem die Nachricht zu senden ist und über welches Übertragungsmedium.

Das NETSTAT-Programm gibt jederzeit darüber Auskunft, wer mit wem und mit welcher Anwendung momentan eine Verbindung aufgebaut hat. Umgekehrt kann ein PC-Benutzer sich in jedes Zielsystem einwählen und Dialog und File-Transfer ausführen. Auf den PCs ist häufig nur das TFTP-Protokoll anzutreffen, ein in seinen Funktionen etwas eingeschränktes Protokoll. Von einem UNIX-System aus ist, bei Implementierung der entsprechenden Software, auch der Dialog im 3270 Mode mit einem IBM System möglich.

Die hier beschriebene LAN-Kopplung der verschiedenen Endsysteme eignet sich natürlich vor allem für den Datentransfer zwischen den einzelnen Systemen. Man sollte aber seine Erwartungen hier nicht allzu hoch ansetzen.

Das Simple Mail Transfer Protokoll (SMTP) schließlich erlaubt das Übertragen von eMails zu Hosts, die am selben LAN (Netz) angeschlossen sind, oder die über ein Gateway erreichbar sind, wenn Sender und Empfänger nicht im selben Netz sind.

Der Sender-SMTP wird durch einen Benutzerwunsch angestoßen, der dann die Verbindung mit dem Receiver-SMTP aufbaut. Der Benutzer muss den Namen des Ziel-Hosts und des Empfängers angeben. Empfangsbestätigungen sind möglich. Wird dieselbe Nachricht an mehrere Benutzer im selben Zielsystem geschickt, wird nur eine Nachricht übertragen, die dann erst im Zielsystem vervielfältigt wird.

Das SMTP ist im Gegensatz zu TELNET und FTP nicht auf allen DV-Systemen implementiert, da es relativ aufwendig ist. Auch wird man vielfach SMTP nicht unmittelbar verwenden, sondern vielmehr netzlokale Mail-Systeme über SMTP-Gateways koppeln.

Bei ComConsult Study.tv gibt es eine Reihe interessanter Videos zu weiteren Elementen der TCP/IP-Protokollfamilie, wie z.B. die Darstellung des Domain Name Services DNS oder des Domain Host Control Protocols DHCP. Sie seien an dieser Stelle nachdrücklich empfohlen.

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