223015c 02: alltagsmetaphern entschlackt, vertiefung sortiert, dns-hierarchie präzisiert, byte/bit ohne plural-s
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@@ -221,7 +221,7 @@ Jedes Gerät im Netz braucht Adressen: eine **IP** für das globale Routing, ein
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| **IP-Adresse** | Globale Adresse im Internet | `212.132.79.37` |
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| **MAC-Adresse** | Hardware-Adresse der Netzwerkkarte | `aa:bb:cc:dd:ee:ff` |
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| **Port** | "Türnummer" auf einem Rechner | `80`, `443`, `22` |
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| **Port** | Nummer eines Programms bzw. Dienstes | `80`, `443`, `22` |
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| **DNS** | Telefonbuch: Name → IP | hdm-stuttgart.de → IP |
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| **Domain** | Menschenlesbarer Name | `hdm-stuttgart.de` |
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@@ -350,7 +350,7 @@ Zwischen Klick und fertiger Webseite liegen viele Stationen.
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Jede Schicht spricht eine andere Sprache:
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- Browser → **HTTP**
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- Netzwerkkarte → **Bits und Signale**
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- Netzwerkkarte → **Bit und Signale**
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- Router → **IP-Pakete**
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- Provider → **Routing**
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@@ -361,7 +361,7 @@ SPEAKER NOTES:
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- Browser→Server: min. 7-8 Stationen
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- Jede Station: andere Aufgabe
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- Browser versteht HTTP
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- Netzwerkkarte versteht nur Bits (Strom an/aus)
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- Netzwerkkarte versteht nur Bit (Strom an/aus)
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- Router versteht IP
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- Wie zusammenbringen?
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-->
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@@ -458,7 +458,7 @@ SPEAKER NOTES:
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- TCP: eigener Header dazu (Ports, Seq-Nr) → weiter
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- IP: eigener Header dazu (IPs) → weiter
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- Ethernet: Header + Trailer (MACs, Prüfsumme)
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- Am Ende: Bits → elektrische Signale / Funk
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- Am Ende: Bit → elektrische Signale / Funk
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- Empfang: Rückwärts auspacken
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-->
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@@ -506,10 +506,10 @@ SPEAKER NOTES:
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| Netzzugang | Frame | Quell-/Ziel-MAC, EtherType, CRC-Prüfsumme |
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**Overhead-Rechnung (1 Byte HTTP-Body):**
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- Ethernet: 14 + 4 Bytes (Header + Trailer)
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- IP: 20 Bytes (ohne Optionen)
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- TCP: 20 Bytes (ohne Optionen)
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- **Minimum: 58 Bytes für 1 Byte Nutzlast**
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- Ethernet: 14 + 4 Byte (Header + Trailer)
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- IP: 20 Byte (ohne Optionen)
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- TCP: 20 Byte (ohne Optionen)
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- **Minimum: 58 Byte für 1 Byte Nutzlast**
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**Decapsulation:** Empfänger packt in umgekehrter Reihenfolge aus. Jede Schicht prüft ihren Header (z.B. CRC) und reicht Nutzdaten nach oben.
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@@ -577,7 +577,6 @@ SPEAKER NOTES:
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- **Global eindeutig** (im gesamten Internet)
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- Identifiziert einen **Rechner**
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- **Bleibt gleich** auf dem gesamten Weg
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- Analogie: **Empfänger auf einem Brief**
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Router lesen die Ziel-IP und leiten das Paket in die passende Richtung weiter.
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@@ -600,7 +599,6 @@ aa:bb:cc:dd:ee:ff
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- **Lokal eindeutig** (nur im lokalen Netzwerk relevant)
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- Identifiziert eine **Netzwerkkarte**
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- **Ändert sich bei jedem Hop**
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- Analogie: **"Nächstes Postamt: XY"**
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Sie funktioniert nur innerhalb eines Netzwerksegments.
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@@ -621,7 +619,7 @@ SPEAKER NOTES:
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Ein Port identifiziert ein **Programm** auf einem Rechner — wie eine **Wohnungstür im Mehrfamilienhaus**.
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Ein Port identifiziert ein bestimmtes **Programm** (bzw. einen Dienst) auf einem Rechner.
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- **80** → HTTP
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- **443** → HTTPS
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@@ -674,6 +672,11 @@ SPEAKER NOTES:
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Drei Adressebenen lösen drei verschiedene Probleme:
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**Port (Schicht 3 – Transport):**
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- 16 Bit → 65.535 mögliche Ports
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- Well-Known Ports (0–1023): HTTP=80, HTTPS=443, SSH=22
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- Ephemeral Ports (49152–65535): Dynamisch für Client-Verbindungen
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**IP-Adresse (Schicht 2 – Internet):**
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- Hierarchisch aufgebaut: Netzwerk-Teil + Host-Teil
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- Router lesen nur den Netzwerk-Teil für Routing-Entscheidungen
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@@ -685,12 +688,7 @@ Drei Adressebenen lösen drei verschiedene Probleme:
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- Nur relevant für den **nächsten Hop** – wird bei jedem Router ersetzt
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- ARP (Address Resolution Protocol) übersetzt IP → MAC
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**Port (Schicht 3 – Transport):**
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- 16 Bit → 65.535 mögliche Ports
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- Well-Known Ports (0–1023): HTTP=80, HTTPS=443, SSH=22
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- Ephemeral Ports (49152–65535): Dynamisch für Client-Verbindungen
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**Warum ändert sich nur MAC?** IP ist das Endziel (Brief-Adresse), MAC ist der aktuelle Bote (wer trägt den Brief gerade?).
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**Nur die MAC-Adresse ändert sich unterwegs:** Die IP bezeichnet das Endziel und bleibt konstant, die MAC nur den jeweils nächsten Hop und wird an jedem Router ersetzt.
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@@ -794,12 +792,12 @@ SPEAKER NOTES:
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**Dezentral:** Niemand kennt alles.
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DNS ist **dezentral** organisiert: Kein Server kennt alle Namen.
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Jede Ebene kennt nur die nächste:
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Jede Ebene verweist nur auf die Ebene darunter:
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- Root → .de, .com, .org
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- .de → alle .de-Domains
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- Root → TLDs (.de, .com, .org)
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- .de → autoritative Server jeder .de-Domain
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- hdm-stuttgart.de → www, mail, …
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@@ -850,7 +848,7 @@ SPEAKER NOTES:
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- DNS = normales Netzwerk-Protokoll
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- Nutzt UDP (schneller, kleine Anfragen)
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- Port 53
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- Wird auch verpackt: UDP→IP→Ethernet→Bits
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- Wird auch verpackt: UDP→IP→Ethernet→Bit
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-->
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@@ -901,7 +899,7 @@ TCP ist **verbindungsorientiert**:
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- Verlorene Pakete können erkannt und neu angefordert werden
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**Analogie:**
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Telefonat: Klingeln → Abheben → "Hallo?" → Gespräch beginnt
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Telefonat: Klingeln → Abheben → Gespräch beginnt
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SPEAKER NOTES:
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@@ -1007,7 +1005,7 @@ Accept-Language: de-DE
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Connection: keep-alive
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```
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Der Request umfasst rund 200 Bytes Text.
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Der Request umfasst rund 200 Byte Text.
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**GET** ruft Daten ab (im Gegensatz zu **POST**, das Daten sendet).
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**/** bezeichnet die Startseite.
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@@ -1019,7 +1017,7 @@ SPEAKER NOTES:
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- "/" = Wurzel = Startseite
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- HTTP/2.0 = Protokollversion
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- Header: Kontext (Host, Browser, Sprache)
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- ~200 Bytes Text → müssen durchs Internet
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- ~200 Byte Text → müssen durchs Internet
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-->
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@@ -1031,7 +1029,7 @@ SPEAKER NOTES:
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<!--
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SPEAKER NOTES:
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- 200 Bytes Request → was passiert damit?
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- 200 Byte Request → was passiert damit?
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- Schicht für Schicht verpacken
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-->
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@@ -1123,7 +1121,7 @@ SPEAKER NOTES:
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# Layer 1: Physical
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Frame wird zu **Bits** – Bits werden zu Signalen:
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Frame wird zu **Bit** – Bit werden zu Signalen:
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| Medium | Signal |
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@@ -1140,7 +1138,7 @@ Ab Schicht 1 erfolgt die Übertragung physikalisch.
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SPEAKER NOTES:
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- Ganz unten: Physik
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- Frame → Bits → Signale
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- Frame → Bit → Signale
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- Je nach Medium:
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- Kupfer: Spannung High/Low
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- Glasfaser: Licht an/aus
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@@ -1169,7 +1167,7 @@ SPEAKER NOTES:
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Der Router verarbeitet das Frame in drei Schritten:
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1. **Layer 1:** Signale werden zu Bits.
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1. **Layer 1:** Signale werden zu Bit.
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2. **Layer 2:** Frame und MAC-Adresse werden geprüft, dann ausgepackt.
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3. **Layer 3:** Die Ziel-IP liegt außerhalb des lokalen Netzes.
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@@ -1178,7 +1176,7 @@ Der Router verarbeitet das Frame in drei Schritten:
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SPEAKER NOTES:
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- Router empfängt Frame
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- Physik: Signale → Bits
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- Physik: Signale → Bit
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- Ethernet: MAC okay? Prüfsumme okay? → auspacken
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- IP: Ziel-IP lesen → 212.132.79.37 → nicht mein Netz
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- Routing-Tabelle: In welche Richtung?
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@@ -1252,7 +1250,7 @@ Am Ende erkennt der Webserver die Anfrage nach der Startseite.
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SPEAKER NOTES:
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- Schicht für Schicht auspacken:
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- Physik → Bits
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- Physik → Bit
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- Ethernet → Frame prüfen → auspacken
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- IP → Ziel-IP = meine? Ja → auspacken
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- TCP → Port 443 = Webserver-Prozess → auspacken
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@@ -1282,7 +1280,7 @@ Rund 45 KB HTML müssen nun zu euch übertragen werden.
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SPEAKER NOTES:
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- Antwort: 200 OK = alles gut
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- Content-Type: HTML
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- Content-Length: 45231 Bytes
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- Content-Length: 45231 Byte
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- Dann: eigentlicher HTML-Code
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-->
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@@ -1399,7 +1397,7 @@ Beide sind Transport-Protokolle (Schicht 3), aber mit fundamental unterschiedlic
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**UDP (User Datagram Protocol):**
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- Verbindungslos (Fire-and-Forget)
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- Keine Sequenznummern, keine ACKs
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- Header nur 8 Bytes (TCP: 20+ Bytes)
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- Header nur 8 Byte (TCP: 20+ Byte)
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- Anwendung muss selbst für Zuverlässigkeit sorgen
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| Anwendung | Protokoll | Grund |
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@@ -1440,9 +1438,9 @@ SPEAKER NOTES:
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**MTU** = Maximum Transmission Unit
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Ein Ethernet-Frame kann maximal **1500 Bytes** Nutzdaten transportieren.
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Ein Ethernet-Frame kann maximal **1500 Byte** Nutzdaten transportieren.
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**Problem:** Ein Foto hat 3.000.000 Bytes.
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**Problem:** Ein Foto hat 3.000.000 Byte.
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**Lösung:** TCP zerschneidet die Daten in ~2000 Segmente.
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Jedes Segment hat eine Sequenznummer.
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@@ -1451,7 +1449,7 @@ Der Empfänger setzt sie zusammen.
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SPEAKER NOTES:
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- MTU = physikalisches Limit
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- Ethernet-Frame: max 1500 Bytes Nutzdaten
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- Ethernet-Frame: max 1500 Byte Nutzdaten
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- Webseite 100KB, Video Gigabytes?
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- TCP zerschneidet in passende Stücke
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- Jedes mit Sequenznummer
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