Hinweise

• Programmieren ist nur als Pseudocode gefordert
• Man sollte die Unterschiede des Receive bei UDP und TCP kennen
• Die Folien 3-90 sind nicht klausurrelevant
• Hilfsmittel sind keine erlaubt
• Die Fragen aus dem Skript sind wichtig, aber nur die konkret beantwortbaren Fragen

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Sicherheit

Als Sicherheit bezeichnet man Eigenschaften von informationsverarbeitenden und -lagernden Systemen, die die Schutzziele Vertraulichkeit, Verfügbarkeit und Integrität sicherstellen. Informationssicherheit dient dem Schutz vor Gefahren bzw. Bedrohungen, der Vermeidung von wirtschaftlichen Schäden und der Minimierung von Risiken.

Schutzziele

Welche Schutzziele gibt es?

Welche Schutzmaßnahmen gibt es?

• Firewalls
• VPNs
• Verschlüsselung

Firewall

Was sind Firewalls?

• Können als Hard- oder Software realisiert sein (iptables, Windows Firewall, WLAN Router)
• Befindet sich als Schutzmauer zwischen sicherem Netz (LAN) und unsicherem Netz (Internet)

Wovor schützen Firewalls?

• Sie halten unerwünschter Pakete fern
• Beschränkt den Netzwerkzugriff (Absender, Empfänger, Transportprotokoll und Dienste)
• Filterung des Absender und Empfängers anhand IP-Adresse
• Filtern des Transportprotokolls nach UDP/TCP
• Filtern nach Anwendung bzw. Dienst anhand Port

Wovor schützen Firewalls nicht?

• Unerlaubtes Mitlesen von unverschlüsselten Nachrichten

Welche Firewall-Typen gibt es?

• Paketfilter
• Application Level Gateway
• Proxy
• Intrusion Prevention System (IPS)
• Intrusion Detection System (IDS)

Was sind Paketfilter-Firewalls?

• Blockieren von Paketen anhand von Regeln
• Zwei Varianten (stateful/stateless)
• Stateless = Jedes Paket wird unabhängig und stur nach den Regeln verarbeitet (einfach)
• Stateful = Stellt Zusammenhang zwischen ein- und ausgehenden Paketen her (komplex)

Was sind Nachteile der Paketfilter-Firewalls?

• Die Menge der Regeln kann schnell unübersichtlich werden
• Die korrekte Konfiguration wird durch kryptische Syntax erschwert
• Eigentlich erwünschte Kommunikation kann erschwert und verhindert werden

Was könnte ein Beispiel für eine stateful Firewall sein?

1. Die Firewall blockt alle eingehende Pakete
2. Ein Client aus dem LAN versendet ein Paket an einen Server außerhalb des LANs
3. Nun wird die Antwort (Pakete) von der Adresse des Servers durchgelassen

Welchen Vorteil hat die stateful Firewall?

• Bei der stateless Firewall müssen feste Regeln eingetragen werden, um die Kommunikation in beide Richtungen zu erlauben
• Bei der stateful Firewall werden dynamisch Einträge für angeforderte eingehende Pakete erzeugt und wieder entfernt

In welche Richtung wird Kommunikation von einer Firewall verhindert?

• Die Kommunikation wird von Außen nach Innen verhindert

Welche Anwendungen haben mit Firewalls Probleme?

• Peer-To-Peer-Anwendungen

Was sind Application Level Gateways (ALG)?

• Pakete werden nun anhand ihres Inhalts gefiltert
• Sie arbeiten dafür auf OSI-Layer 7 und kennen die Anwendungsprotokolle (z.B. HTTP)

Was sind die Vorteile von ALGs?

• Sie können unabhängig vom Port die Pakete auf ihren eigentlichen Inhalt prüfen

Was sind Proxy Server?

• Sie fangen Verbindungen nach Außen von den internen Systemen ab
• Sie öffnen stattdessen selbst mit dem Ziel eine Verbindung
• Sie schicken die Anfrage selbst an das Ziel und verhalten sich wie „Stellvertreter“
• Schlussendlich leiten sie die Antworten des Ziels an den Anfragenden weiter
• Sie speichern die Antworten als Caching-Mechanismus

Was ist ein HTTP Proxy?

1. Ein Browser (Client) will eine Website aufrufen
2. Der Client stellt die Verbindung mit dem Proxy her
3. Der Proxy wertet den HTTP Header aus, um das Ziel zu erfahren
4. Der Proxy stellt die Anfrage an den Webserver
5. Die Antwort des Webservers wird gecached und an den Client weiter geleitet

Woher weiß der Proxy welcher Webserver kontaktiert werden soll?

• Das steht im HTTP Header

Welches Probleme kann der HTTP Proxy haben?

• Er kann nicht in verschlüsselte Nachrichten hinein schauen
• Aber er muss die Nachrichten auswerten, um das Ziel zu kennen
• Der Client bedient sich deshalb der HTTP CONNECT Nachrichten

Wie läuft eine verschlüsselte Kommunikation über HTTP Proxy ab?

1. Client baut TCP-Verbindung zum Proxy auf
2. Client sendet HTTP CONNECT mit IP und Port des Zielservers an den Proxy
3. Proxy öffnet normale TCP-Verbindung zum Server (Tunnel aufgebaut)
4. Nun können beliebige Daten in beide Richtungen versendet werden

Was ist Tunneling?

• Mit Hilfe der HTTP CONNECT Nachrichten lassen sich beliebige TCP basierte Protokolle durch einen HTTP Proxy tunneln

Wie beendet der Client den Tunnel?

• Indem er die TCP-Verbindung zum Server beendet
• Der Proxy erkennt dies in den Paketen und schließt den Tunnel

Was sind Intrusion Detection Systeme (IDS)?

• System zur Erkennung von Angriffen
• Wahrnehmung wird durch Sensoren (Firewall) ermöglicht
• Mustererkennung überprüft Verhaltensmuster
• Reaktion wird bei Bedarf ausgelöst (z.B. E-Mail an Administrator)

Was sind Intrusion Prevention Systeme (IPS)?

• Intrusion-Detection-Systeme, die nicht nur Benachrichtigungen erzeugen, sondern einen entdeckten Angriff abwehren können

Virtual Private Network (VPN)

Wofür benötigt man VPNs?

• Stellen die Vertraulichkeit von Kommunikation her (kein unerlaubtes Mitlesen)
• Verschlüsselung des gesamten Datenverkehrs zwischen Endpunkten im Netzwerk
• Entfernte Systeme verhalten sich so, als ob sie sich im gleichen lokalen Netzwerk befinden

Verschlüsselung

Was ist Verschlüsselung?

• Ein Klartext wird in einen Geheimtext (Chiffrat) übersetzt
• Ein Geheimtext wird in den Klartext zurück übersetzt

Was sind die Suites der NSA?

• Suite B sind öffentlich bekannte und empfohlene Algorithmen
• Suite A sind streng geheime Algorithmen für hochsensitive Daten

Was ist symmetrische Verschlüsselung?

• Beide Seiten kennen einen gemeinsamen geheimen Schlüssel
• Die Daten werden mit dem Schlüssel ent- und verschlüsselt
• Wird bei Blockchiffren und One-Time-Pad verwendet

Was ist das One-Time-Pad?

• Zufälliger Schlüssel mit exakter Länge der Nachricht
• Schlüssel darf nicht mehrmals verwendet werden und muss geheim bleiben
• Nachricht wird mit dem Schlüssel über XOR kombiniert
• Bietet eine sehr starke Verschlüsselung
• Durch seine Nachteile aber nur selten zu gebrauchen

Was sind Nachteile vom One-Time-Pad?

• Der Schlüssel darf nicht mehrmals verwendet werden
• Die Erzeugung eines zufälligen langen Schlüssels ist kompliziert
• Bei großen Datenmengen muss auch ein ebenso großer Schlüssel ausgetauscht werden (Doppelte Datenmenge)

Was sind Blockchiffren?

• Nachrichten mit einer festen Länge werden ver- und entschlüsselt
• Längere Nachrichten werden in Blöcke segmentiert
• Bei Bedarf werden Blöcke mittels Padding aufgefüllt
• Jeder Block wird mit dem gleichen Schlüssel verschlüsselt
• Typische Implementierung ist AES (Nachfolger von DES, 3-DES)

Welches Problem tritt bei Blockchiffren auf?

• Gleiche Textblöcke erzeugen gleiche Chiffrate
• Dadurch können Angreifer Rückschlüsse auf den Klartext ziehen

Wie löst man das Problem der gleichen Chiffrate?

• Mittels eines Betriebsmodus wie dem Cipher Block Chaining

Was macht man, um den gesamten Text zu verschlüsseln?

• Auftrennung des Textes in Blöcke geeigneter Länge
• Einsatz von Betriebsmodi wie dem CBC

Was ist das Cipher Block Chaining?

• Erweitert die Blockchiffre
• Der aktuelle Klartext wird mit dem vorherigen Chiffrat über XOR verknüpft
• Dadurch werden Muster im Klartext verhindert und keine identischen Chiffrate gebildet
• Zum Entschlüsseln wird das letzte und vorletzte Chiffrat und der Schlüssel benötigt

Wie verschlüsselt man den ersten Block?

• Mit einem zufälligen Initialisierungsvektor IV

Wie entschlüsselt man das überhaupt?

• Mit den letzten zwei Chiffren
• Der IV wird nicht benötigt

Welche Auswirkung hat ein Übertragungsfehler in einem Block?

• Der betroffene Block und sein Nachfolger können nicht mehr entschlüsselt werden

Was ist asymmetrische Verschlüsselung?

• Es gibt einen öffentlichen und einen privaten Schlüssel
• Nachrichten werden mit dem öffentlichen Schlüssel verschlüsselt
• Nachrichten können nur mit dem privaten Schlüssel entschlüsselt werden
• Wird für Verschlüsselung und Signaturen genutzt
• Typische Implementierung ist RSA

Wofür wird RSA genutzt?

• Vereinbarung symmetrischer Schlüssel (Session Key)
• Signieren von Nachrichten

Was sind Signaturen?

• Verfahren um die Authentizität zu gewährleisten

Was sind Zertifikate?

• Verbindung von Name mit einer Signatur
• Selbstsigniert oder von einer vertrauenswürdigen Organisation ausgestellt

Was ist Hashing?

• Eine Einwegfunktion f(x) = y
• y ist leicht zu Berechnen
• x aus y hingegen nicht
• Dient dazu Daten beliebiger Länge auf Daten mit fester Länge abzubilden

Wo verwendet man kryptographisches Hashing?

• Erzeugung eines Fingerprints einer Nachricht
• Siehe auch Digitale Signatur

Wie funktioniert die Signatur mit RSA?

1. Verschlüsselung der Nachricht mit privatem Schlüssel
2. Empfänger entschlüsselt mit öffentlichem Schlüssel
3. Gewährleistet Integrität und Authentizität
4. Das darf auf diese Weise aber nur zwei Mal angewendet werden

Wie signiert man eine Nachricht besser?

1. Signatur der Nachricht mittels kryptographischer Hashfunktion berechnen
2. Signatur mit privatem Schlüssel verschlüsseln
3. Nachricht versenden an den Empfänger
4. Signatur mit öffentlichem Schlüssel entschlüsseln
5. Hashwert über die Nachricht bilden und mit dem in 4 erlangten Hash vergleichen

SSL/TLS

Was sind SSL und TLS?

• Protokolle zum Schlüsselaustausch und Verschlüsselung von TCP-Verbindungen
• Liegen als Schicht zwischen TCP und Application-Layer
• Häufig für verschlüsselten Verbindungen im WWW genutzt (HTTPS auf Port 443)
• Benötigen keine externe Schlüsselverwaltung
• Client und Server handeln die Algorithmen für Authentifizierung und Verschlüsselung selbst aus

Wie ist TLS aufgebaut?

• Besteht aus Record, Handshake, ChangeCipherSpec und Alert Protocol
• Der Client schlägt ein PreMaster Secret vor
• Client und Server handeln eine ciphersuite und Parameter aus
• Aus den Parametern und dem PreMaster werden auf beiden Systemen das Master Secret und alle nötigen Schlüssel erzeugt

Was ist das Handshake Protocol?

• Handelt die Sicherheitseinstellungen zwischen Client und Server aus
• Authentisiert den Server (und optional den Client)

Was ist das ChangeCipherSpec Protocol?

• Beendet das Aushandeln der Sicherheitsparameter
• Startet die verschlüsselte Kommunikation

Was ist das Alert Protocol?

• Informiert über Fehler und abnormale Zustände

Was ist das Record Protocol?

• Besitzt den verschlüsselten und nicht verschlüsselten Zustand
• Transportiert Daten anhand der ausgehandelten Sicherheitsparameter
• Mit ihm kommunizieren TCP und Anwendungen

Wie kann man SSL/TLS Verbindungen in eigenen Programmen nutzen?

• Bibliotheken bieten Funktionen, mit denen man normale Sockets mit SSL/TLS aufrüsten kann
• Die Authentifizierung und Verschlüsselung wird von der Bibliothek erledigt
• Um Senden und Empfangen von Daten kümmern sich die Entwickler (Sockets)

Beispiele für OpenSSL-Schnittstellen

• SSL_accept – Verbindung annehmen
• SSL_connect – verbinden
• SSL_read – empfangen
• SSL_write – senden
• SSL_set_fd – Socketdeskriptor setzen

Was ist Perfect Forward Secrecy?

• Wenn der private Schlüssel erspäht wird, kann jede vorherige Kommunikation (wurde aufgezeichnet) entschlüsselt werden
• Bei Perfect Forward Secrecy werden die Schlüssel zum Authentifizieren und Verschlüsseln voneinander getrennt
• Siehe auch Diffie-Hellman

Was ist das Diffie-Hellman-Verfahren?

• Zwei Teilnehmer erzeugen einen Sitzungsschlüssel (K_A = K_B)
• Die ausgetauschten Nachrichten müssen dabei stets signiert werden

Was passiert, wenn Alice und Bob ihre Nachrichten nicht signieren?

• Ein Angreifer täuscht beide Seiten mittels ARP Spoofing (Angeblicher Besitz einer IP-Adresse)
• Er handelt mittels Diffie-Hellman selbst den Schlüssel aus

Kerberos

Was ist Kerberos?

• Key Distribution Center (KDC) erzeugt Schlüssel für Sitzungen
• Kerberos erzeugt Schlüssel (tickets) mit begrenzter Lebensdauer
• Diese Schlüssel werden dann verwendet, um sich gegenüber Diensten zu authentifizieren

Warum schickt der Server B nicht K_A,B(t)?

• Der Server B will sich gegenüber dem Client A gegenüber authentisieren
• Da symmetrisch verschlüsselt wird, muss von Server B der Besitz des symmetrischen Schlüssels K_A,B nachgewiesen werden
• Indem er den inkrementierten Wert (t+1) verschlüsselt sendet kann er sich gegenüber dem Client A authentisieren

Anonymisierung mit TOR

Was ist TOR?

• Bietet Anonymität für TCP-Verbindungen
• TOR besteht aus vielen einzelnen „Onion Routern“ (OR)
• Onion Router sind kaskadiert (hintereinander geschaltet)
• Das Ziel sieht nur die Adresse des letzten Onion Routers
• Die Pakete enthalten die Header für alle Router der Kaskade ineinander verschachtelt (Auspacken wie eine Zwiebel)
• Jeder Router entfernt seinen Header und schickt nur den ausgepackten Teil weiter
• Jeder Router kennt deshalb nur den Vorgänger, sich selbst und das nächste Ziel
• Zwischen den Routern sorgt TLS für Sicherheit

Wie wird eine Kaskade aufgebaut?

• Die Quelle wählt eine Menge von Onion Routern
• Die Quelle vereinbart einen zeitlich begrenzt gültigen Schlüssel mit dem ersten Router der Kaskade (Diffie Hellman)
• Schlüssel werden über die Kaskade ausgetauscht

Würde onion routing so auch mit UDP funktionieren?

• Onion Routing funktioniert nur bedingt mit UDP
• Durch die Begrenzung der UDP-PDU auf 64 KB ist nur eine begrenzte Anzahl von Onion Routern möglich

Wie findet ein Client die benötigten Onion Router?

• Ein Namendienst auf den bekannten TOR Knoten hält Listen von Onion Routern
• Neu gestartete Router melden sich beim Namensdienst an

Welche Gefahr birgt dieses System?

• Das Einschleusen von bösartigen Onion Routern

Was bringt das Einschleusen eines bösartigen Onion Routern?

• Das Einschleusen macht nur Sinn, wenn hostile Onion Router dann Ein- und Ausgangsknoten sind
• Dadurch kann man Ein- und nach Ausgangsknoten analysieren und versuchen und Quell- und Zieldatenströme zuzuordnen
• Das ist dennoch schwer zu realisieren

Was ist eine Leaky Pipe?

• Verkehr kann an jedem Onion Router der Kaskade ans Ziel geleitet werden
• Hilft, wenn eine Quelle mehr als einen TCP Strom unterhält
• Erschwert das Zuordnen von ein- und ausgehenden Paketen

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Dienste

Der Begriff Dienst beschreibt in der Informatik allgemein eine technische, autarke Einheit, die zusammenhängende Funktionalitäten zu einem Themenkomplex bündelt und über eine klar definierte Schnittstelle zur Verfügung stellt. Typische Beispiele sind hier z. B. Webservices, die Funktionalitäten für Dritte über das Inter- bzw. Intranet verfügbar machen, Netzwerkdienste, Systemdienste oder auch Telekommunikationsdienste.

Verteilte Dateisysteme

Wozu braucht man verteilte Dateisysteme?

• Summe einzelner Systeme ist größer als ein lokales System (Kapazität)
• Zugriff von unterschiedlichen Systemen möglich (Gemeinsame Verwendung)
• Unterstützung plattenloser Geräte

Welche Transparenzeigenschaften sollten sie erfüllen?

Wie integriert sich ein verteiltes Dateisystem?

Welche Zugriffsmodelle gibt es?

• Remote-Access
• Upload/Download

Was ist Remote-Access?

• Alle Zugriffe finden auf dem Server statt
• Datei wird nicht kopiert
• Vollständige Funktion im Server
• Komplexe Schnittstelle
• Ständiger Netzwerkzugriff mit kleinen Datenmengen

Was ist Upload/Download?

• Datei wird auf den Client verschoben
• Nach Ende der Nutzung wird Datei zurück auf den Server kopiert
• Teile der Funktionalität auf dem Client
• Einfache Schnittstelle
• Viel Speicherplatz auf dem Client benötigt
• Netzwerkzugriff nur beim Öffnen und Schließen

Was sind zustandslose Server?

• Alle Informationen werden mit jedem Aufruf übertragen (Weniger Speicherbedarf im Server)
• Keine Operation zum Öffnen oder Schließen von Dateien
• Leichter zu implementieren (Fehlertoleranz und Lastverteilung)
• Keine Probleme beim Absturz eines Clients (Keine Zustandsinformationen zum Löschen)

Was sind zustandsbehaftete Server?

• Weniger Kommunikationsaufwand, weil weniger Informationen benötigt werden
• Lese- und Schreibzugriffe sind effizienter (Zeiger sind schon am richtigen Platz)
• Alle Clients und verwendete Dateien sind bekannt (ermöglicht Precaching)
• Sperren sind einfach zu realisieren

Sind zustandslose oder zustandsbehaftete Server besser?

• Zustandslos ist besser, wenn der die Koppelung von Client und Server gering ist und Daten nur bedingt geschrieben werden (HTTP)
• Zustandsbehaftet ist besser, wenn viel mit Lese- und Schreiboperationen auf Dateien gearbeitet wird (FTP)

Welche Änderungs-Semantiken gibt es?

Network File System (NFS)

Was ist COMPOUND4args bei NFS v4?

• Mehrere Operationen in einem RPC-Aufruf
• Dadurch können RPCs eingespart werden

Woher kennen wir diese Art der Verarbeitung schon?

• Es wird beim Pipelining von idempotenten und unabhängigen HTTP-Anfragen genutzt

Welche Funktionen hat NFSv4?

• LOOKUP – Dateiname suchen und Handle liefern
• CREATE – Besondere Dateien erzeugen (Verzeichnisse und Links)
• OPEN – Öffnen (und erzeugen) von normalen Dateien
• CLOSE – Schließen
• READ – Datei lesen
• WRITE – Datei schreiben
• MKDIR – Verzeichnis erzeugen
• READDIR – Verzeichniseintrag lesen
• REMOVE – Datei löschen

Wie läuft ein Lesezugriff im NFS ab?

1. LOOKUP
2. OPEN
3. READ (Position-Lesezeiger, Anzahl zu lesender Bytes)
4. …
5. CLOSE

Welche Vor- und Nachteile gibt es, wenn der Client die Datenmenge bestimmt?

• Es kann zu Speicherzugriffsverletzungen kommen
• Bei einem timeout muss ggf. alles neu gesendet werden
• Deswegen bestimmt der Server die Datenmenge (Aber nicht mehr als der Client anfragt)

Was passiert, wenn ein Aufruf sehr lange dauert?

• Verbindungsabbruch (timeout)
• Client wird zu einem RPC-Server für asynchrone Benachrichtigungen (callbacks)

Ist NFS zustandslos?

• Nein, da die locking und delegation Funktionen mit Zuständen arbeiten

Implementiert NFS das Modell remote access oder upload/download?

• Es implementiert remote access

Wie wird NFS in ein lokales Dateisystem eingebunden?

• Mittels mount (Virtuelles Dateisystem)
• Als neues Laufwerk

Was passiert, wenn ein Server Dateien von einem anderen Server importiert?

• Die Weitergabe von solchen Dateien ist nicht erlaubt
• Die Unterverzeichnisse müssen ausdrücklich importiert werden

Wie werden Dateinamen aufgelöst?

• Rekursiv über mehrere Server
• Client stellt LOOKUP an Server
• Server leitet die Anfrage an nächsten Server weiter
• Server gibt einen Handle der Datei zurück
• LOOKUP liefert alle Server zurück (Wechsel bei Ausfall)

Welche Probleme gibt es beim Zugriff auf Dateien?

• Replikation (Konsistenz geht verloren)
• Sperren
• Synchronisation
• Performance

Unterstützt NFS Replikation?

• Ja, aber nur für read-only Dateisysteme
• LOOKUP liefert alle Server mit Repliken

Welche Änderungs-Semantik implementiert NFS?

• Sitzungssemantik

Was sind Dateisperren?

• Lese- und Schreibsperren durch Clients beim Aufruf (READ, WRITE, BOTH)
• Sperren einen Bereich von Byteposition plus Länge
• Verweigerungssperren (share reservations) sperren ganze Dateien
• Laufende Zugriffe können nicht gesperrt werden
• LOCK – Sperrt
• LOCKT – Testet die Sperre
• LOCKU – Aufheben

Wie erreicht man eine „at-most-once“ Semantik bei Sperren?

• Ist in NFSv4 durch Sequenz-IDs und lease-Zeiten implementiert

Wie funktioniert Caching bei NFS?

• Schreiboperationen können im Cache durchgeführt werden
• Beim Schließen werden die Änderungen synchronisiert
• Beim Öffnen wird der Cache immer neu eingelesen

Wie funktioniert die Delegierung von Dateien

Wie funktioniert Sicherheit in NFS?

• Aufsatz auf RPCSEC_GSS, Framework für unterschiedliche Sicherheitsmechanismen (wie Kerberos)

Welche Benutzer gibt es in NFS?

Andrew File System (AFS)

Welche Ziele bzw. Annahmen werden mit AFS verfolgt?

• Skalierbarkeit
• Performanz
• Dateisystem für Universitäten
• Hauptsächlich READ-Operationen
• Sequentieller Zugriff (Anfügen)
• Dateizugriff von einem User
• Kleine Dateien
• Dateizugriffe über lange Zeit verteilt (Lokalitätsprinzip)

Was ist whole file sharing?

• Dateien werden komplett (bzw. 64 KB Blöcke) übermittelt

Was ist whole file caching?

• Lokale Kopien beim Client
• Synchronisierung nach Schließen
• Kopie wird aufgehoben (Cache)

Wie ist AFS aufgebaut?

• Venus ist der Client
• Vice ist der Server
• Venus fängt Remote-Zugriffe ab
• Basiert auf Sockets und RPCs
• Verwendet UDP

Wie läuft ein Aufruf ab?

Was passiert, wenn eine Datei beim Öffnen bereits von einem anderen Prozess geöffnet wurde?

• Inkonsistenzen durch WRITE

Was ist die callback promise?

• Vice informiert alle betroffenen Clients über schreibenden Zugriff auf Datei (Überschreiben dennoch möglich)

Warum bietet AFS keine garantierte Konsistenz?

• Kleiner Overhead für mehr Performanz
• Anwendungen sollen sich darum kümmern
• Mehrfache Benutzung ohnehin selten (Annahme)

In welchen Szenarien werden Dateien häufig gemeinsam benutzt?

• Unternehmen
• Datenbanken
• Cloud-Dienste

Wie funktioniert Sicherheit in AFS?

• Kerberos-Authentifizierung
• Verschlüsselung (weil DES ist obsolet) ist dem User überlassen

Google File System (GFS)

Welche Ziele bzw. Annahmen werden von GFS verfolgt?

• Fehlertoleranz (Ausfälle sind normal)
• Skalierbarkeit
• Heterogene Systeme (HW und SW)
• Viele verteilte große Dateien
• Sequentieller Zugriff (Anfügen)
• Bandbreite wichtiger als Latenz
• Kein Caching (Größe und sequentielle Zugriffe)

Welches Verfahren benötigt so etwas?

• Map reduce

Welche Befehle beherrscht GFS zusätzlich?

• snapshot (Kopie)
• record append (Anfügen, atomar mit Nebenläufigkeit)

Wie ist GFS aufgebaut?

• Variante der Master/Slave-Architektur
• Quorom Algorithmus (QW=3, QR=1)
• 1 Master-Server
• Master verwaltet die chunk-Server (Heartbeat)
• Viele chunk-Server (hier liegen die Repliken)
• Master pollt alle Server beim Booten
• Master bestimmt einen Server als primary replica
• Primary replica verwaltet alle Schreibzugriffe für bestimmte Repliken

Was sind Chunks?

• Dateien werden in 64 MB Blöcke aufgeteilt
• 2⁶⁴ Bit Handle pro Chunk
• 3 Kopien jedes Chunks

Warum wird nicht versucht eine konsistente Sicht im Master zu halten?

• Master kennt genaue Situation der chunk-Server nicht

Wie läuft ein Schreibzugriff ab?

1. Client fragt beim Server an
2. Master liefert primary replica des chunks
3. Client schickt Update an alle Repliken
4. Client schickt Schreiboperation an primary replica
5. Primary replica koordiniert den Schreibzugriff (2PC)

Wie wird Konsistenz sichergestellt?

• Namensänderungen atomar vom Master
• Daten mittels at-least-once in unbestimmter Reihenfolge angefügt

Wann können Inkonsistenzen auftreten?

• Bei Fehlern oder Nachrichtenverlust

Was ist das Operation Log?

• Alle Operationen sind hier gelagert
• Master schreibt das Log
• Log auf externen Systemen gesichert
• Master führt nach Crash alle offenen Operationen nochmal aus at-least-once)
• Regelmäßige Checkpoints

Wie wird bei GFS repliziert?

• Replikation des operation logs und der Checkpoints auf mehrere Server
• Replikation der Daten mittels chunk replication
• Replikation des Masters mittels shadow masters (Lesezugriff auf operation log)

Namendienste

Wozu braucht man Namendienste?

• Einfache Namen anstelle von kryptischer Adressen
• Die Adresse bildet den Zugriffspunkt zu einer Entität
• Hinter einem Namen stehen Entitäten von Dateien, Objekten, Funktionen, Rechnern oder Ressourcen

Welche Funktionen bietet ein Namensdienst?

• Binden und Speichern eines Namens an Adressen (IP und MAC) oder Attribute (Username und PW)
• Auflösen und Liefern der Adressen oder Attribute (resolution)

Welche Namensdienste gibt es?

• DNS
• LDAP
• VoIP
• Dateisysteme
• Java RMI und Corba (Objekte haben Namen)
• MPI (Rechenknoten haben IDs)
• GFS (Masterknoten lokalisiert Chunks)

Welche Anforderungen werden an einen Namensdienst gestellt?

• Zuverlässigkeit (DNS)
• Nebenläufigkeitstransparenz (Parallel Lesen und Schreiben)
• Fehlertransparenz (für Zuverlässigkeit)
• Skalierbarkeit (für Geschwindigkeit)
• Sicherheit (siehe Schutzziele)
• Konsistenz (siehe Nebenläufigkeitstransparenz)

Welche Anforderungen gelten für welche Schicht?

Wie läuft iterative Namensauflösung ab?

• Zustandslose Server

Wie läuft rekursive Namensauflösung ab?

• Caching und Geschwindigkeit

Wie läuft hybride Namensauflösung ab?

• Server übernimmt iterative Auflösung anstelle des Clients

Domain Name System (DNS)

Was ist DNS?

• Hierarchischer Namensdienst
• 13 Wurzelzonen (je 1 primärer Server und mehrere synchronisierte Sekundärserver)
• Verwendet meist UDP, aber auch TCP möglich (je Port 53)
• Lokaler DNS Cache (hosts) und Resolver im Client
• Client sollte min. 2 DNS-Server kennen
• Iterative und rekursive Auflösung möglich (Client wählt aus)
• Anfragen sind bündelbar und besitzen eine TTL
• Filtern von Anfragen mittels White- und Blacklist möglich

Wie sind Nachrichten aufgebaut?

• Query und Reply-Nachrichten (identisches Format)
• Flags mit Parametern

Warum kann ein DNS-Server rekursive Aufrufe verweigern?

• Bei diesem Verfahren nimmt der DNS-Server Anfragen entgegen und bearbeitet sie stellvertretend weiter
• Angreifer können dies ausnutzen, indem sie eine große Menge an Anfragen an den Server stellen
• Dadurch wird der DNS-Dienst legitimen Anfragen gegenüber verweigert

Wie funktioniert DNS?

Was ist DNSSEC?

• Namensauflösungen werden durch Signaturen authentifiziert
• Dadurch können keine falschen Adressen untergeschoben werden

Lightweight Directory Access Protocol (LDAP)

Was ist LDAP?

• Verzeichnisdienst für beliebige Daten und Attribute
• Speicherung von Username und Passwort
• Passwort wird als Hash gespeichert

Was ist der Directory Information Tree (DIT)?

• Objekte sind eindeutige Knoten durch Relative Distinguished Name (RDN)
• Alle RDNs von Objekt bis Wurzel sind der Distinguished Name (DN)

Welche Operationen kennt LDAP?

• bind – Authentifizierung
• unbind – Beenden einer Sitzung
• search – Suche nach Einträgen
• modify – Änderung eines bestehende Eintrags
• add – Hinzufügen eines Eintrags
• delete – Löschung eines Eintrags

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Algorithmen und Verfahren

Ein Algorithmus ist eine eindeutige Handlungsvorschrift zur Lösung eines Problems oder einer Klasse von Problemen. Algorithmen bestehen aus endlich vielen, wohldefinierten Einzelschritten. Somit können sie zur Ausführung in einem Computerprogramm implementiert, aber auch in menschlicher Sprache formuliert werden. Bei der Problemlösung wird eine bestimmte Eingabe in eine bestimmte Ausgabe überführt.

Zeit in verteilten Systemen

Welche Motivation steckt dahinter?

• Korrekte Uhrzeit
• Korrekte Reihenfolge von Ereignissen
• Abhängigkeit von Ereignissen

Physikalische Zeit

Was ist physikalische Zeit?

• Genutzt zur Synchronisation
• Typische Implementierung ist NTP
• Genauigkeit abhängig von Netzwerkeigenschaften
• Abschätzung der Nachrichtenlaufzeit

Was ist Universal Time, Coordinated (UTC)?

• Basiert auf internationaler Atomzeit
• Physikalische Zeit

Wie lässt sich die Atomzeit empfangen?

• Jeder Rechner bekommt einen Atomzeitempfänger (einfach, teuer)
• Innerhalb einer Gruppe bekommt ein Rechner einen Atomzeitempfänger (komplex, günstig)

Was macht man, wenn die Systemuhr zu langsam war?

• Uhr vorstellen

Was macht man, wenn die Systemuhr zu schnell war?

• Uhr verlangsamen

Was ist Christian’s Algorithm?

• Ein Rechner mit Atomzeitempfänger synchronisiert eine Gruppe von Rechnern
• Alle δ/2ρ Zeiteinheiten wird Nachricht mit C_UHR an Zeitserver gesendet
• C_UHR > C_UTC → Client-Uhr wird verlangsamt
• C_UHR < C_UTC → C_UHR = C_UTC
• Immer C_UHR = C_UHR + 1/2 RTT
• round-trip time (RTT) = (+ Client-Empfang – Client-Absenden – Server-Absenden + Server-Empfang)/2

Was ist das Network Time Protocol (NTP)?

• Standard zur Synchronisierung von Uhren in Computersysteme
• Hierarchisch aufgebautes Netzwerk aus Rechnern
• Primärserver synchronisieren sich gegenseitig und mit dem UTC
• NTP-Dämon auf jedem System (Wählt beste Quelle aus festem Pool aus)
• NTP nutzt also mehrere Server zum Abgleich
• Kriterien sind Erreichbarkeit, Antwortzeit und Schwankungsbreite der Antworten
• Ebene n (aka Stratum) korrigiert Ebene n+1
• Läuft über UDP-Port 123

Wie korrigiert NTP die Zeit?

• NTP speichert Paare von Offset und RTT
• Der Offset mit der kleinsten RTT wird genommen

Wie berechnet NTP die RTT?

• δ = t₃ – t₀ – t₂ + t₁

Wie berechnet NTP den Offset?

• θ = t₂ +δ/2 – t₃

Was ist der Berkeley Algorithmus?

• Verwendet keine Atomzeit
• Ein zentraler Zeitserver

Wie wird die Zeit bei Berkeley synchronisiert?

• Zeitserver übermittelt seine Zeit an die Clients
• Clients liefern die Differenz an den Server
• Server berechnet den Durchschnittswert
• Durchschnittswert wird an die Clients übermittelt
• Alle Systeme aktualisieren ihre Zeit (inkl. Server)

Spielt die Nachrichtenlaufzeit auch bei Berkeley’s Algorithmus eine Rolle?

• Ja, die Laufzeit zwischen Anfrage und Rückgabe beeinflusst den Durchschnitt

Welchen weiteren Nachteil hat Berkeley’s Algorithmus?

• Ohne zentralen Server gibt es keine Synchronisierung
• Anderer Rechner muss diese Rolle dann übernehmen

Logische Zeit

Was ist logische Zeit?

• Definiert eine Reihenfolge von Ereignisse
• Genauer Zeitpunkt von Ereignissen ist unwichtig
• Wichtiger ist, ob a vor b oder b vor a stattfindet (Welche Kopie ist aktueller?)
• Lamport-Zeit (mit globaler Ordnung)
• Vektorzeit (Wenn 2 Ereignisse definitiv nacheinander stattfinden)
• Synchronisation und Sperre von gemeinsamen Ressourcen

Wo könnten sich die logischen Uhren in einem verteilten System befinden?

• Unter der Anwendungsschicht und über der Netzwerkschicht
• Sie liegen in der Middleware-Schicht
• Vor dem Senden werden Nachrichten mit einem Zeitstempel versehen
• Nach dem Empfangen von Nachrichten wird die Uhr justiert

Was ist die Relation „happened before“?

• Kausale Ordnung der Ereignisse
• a → b (a findet vor b statt)
• a → b und b → c = a → c (Transitiv)

Wann gilt „happened before“?

• a und b müssen zum gleichen Prozess gehören
• a ist das Sendeereignis und b ist das Empfangsereignis

Wann gilt „happened before“ nicht?

• Wenn a und b unabhängig sind
• Dies gilt wenn a → b und b → a
• Dann sind a || b nebenläufig

Was ist der Algorithmus von Lamport?

• Jeder Prozess hat eine eigene logische Zeit
• Nachrichten werden beim Senden mit einem logischen Zeitstempel versehen
• Beim Eintreffen wird die lokale logische Zeit angepasst
• Korrekturen werden nur durchgeführt, wenn der neue Wert größer ist

Was ist die totale Ordnung von Ereignissen?

• Globale Ordnung aller Nachrichten
• Auslieferung von Nachrichten abhängig von globaler Reihenfolge des Eintreffens

Wie kann man die Lamport-Zeit erweitern, um eine globale Ordnung herzustellen?

• Totalordnung durch Einbeziehung von eindeutigen und total geordneten Knotenkennungen
• Jedes Ereignis bekommt zusätzlich eine (Prozessor-)ID als Wert
• Wenn L(a)=L(b) dann wird PID_p und PID_q verglichen
• Vorgetäuschte Ordnung (PID ist zufällig)

Was ist die Vektorzeit?

• Alle Prozesse beginnen bei 0
• Für jeden Prozess gibt es eine Dimension im Vektor
• Jedes Ereignis inkrementiert den Vektor um 1
• Es wird nur die Dimension des Prozesses erhöht
• Benötigt viel Speicher

Wie sind die Relationen definiert?

• u ≤ v ⇔ u[i] ≤ v[i] für alle i=1,…,n
• u < v ⇔ u[i] ≤ v[i] und u ≠ v
• u || v ⇔ ¬(u ≤ v) und ¬(v ≤ u)
• e → e‘ ⇔ V(e) < V(e‘)
• e || e‘ ⇔ V(e) || V(e‘)

Was wird z.B. jeweils über die Reihenfolge von c und g ausgesagt? Was über d und g ?

• L(c) || L(g)
• V(c) || V(g)
• L(c) < L(d)
• V(c) < V(d)

Wechselseitiger Ausschluss

Wie kann man wechselseitigen Ausschluss realisieren?

• Jeder Prozess verwaltet die Warteschlange mit Anfragen
• Logische Zeit mit Totalordnung zur Sortierung der Warteschlange
• Nachrichten werden verlustfrei und in der richtigen Reihenfolge übertragen (TCP)

Wie läuft der Ausschluss ab?

• REQUEST mit Zeitstempel an alle anderen via Broadcast
• Anfragen werden mittels Totalordnung in Warteschlange eingereiht
• Empfangsbestätigung via ACK an den Absender
• Wenn man Vorne in der Warteschlange steht → Zugriff
• Wenn Zugriff abgeschlossen → RELEASE via Broadcast
• Wenn RELEASE empfangen → Eintrag aus der Warteschlange entfernen
• Es gibt also 3*(n-1) Nachrichten

Wie funktioniert der wechselseitige Ausschluss nach Ricart/Agrawala?

• RELEASE und ACK werden durch REPLY ersetzt
• Absender greift erst auf Ressource zu, nachdem er alle REPLY erhalten hat
• Nach einem REQUEST wird REPLY sofort verschickt, falls kein eigenes Interesse besteht
• Nach einem REQUEST wird REPLY sofort verschickt, falls der REQUEST einen älteren Zeitstempel als der eigene hat
• Nach einem REQUEST wird REPLY nicht sofort verschickt, wenn der eigene REQUEST einen älteren Zeitstempel hat
• Der älteste REQUEST setzt sich immer durch

Kann es bei Lamport bzw. Ricart/Agrawala zum Deadlock kommen?

• Nein, da alle Prozesse die Warteschlange mit den Anfragen in logischer Reihenfolge kennen

Wie oft muss beim Algorithmus von Ricart/Agrawala ein Prozess einem anderen maximal „den Vortritt“ lassen?

• Bei n Prozessen muss maximal n-1 mal der Vortritt gelassen werden

Replikation

Was ist Replikation?

• Objekt kommt mehr als einmal im verteilten System vor
• Ohne Replikation ist Konsistenz einfach
• Latenz-Optimierung durch Caching
• Lastverteilung durch mehrere Server bzw. Threads
• Fehlertoleranz durch mehrere Standorte

Was ist Caching?

• Server speichert Anfragen und die passenden Antworten
• Lokale Kopie auf einem System zwischen Client und Server
• Server liefert gespeicherte Antworten auf identische Anfragen

Wo findet man solche Caches?

• Webcaches (Auf Client, Server, Proxy oder Firewall)
• Content Distribution Networks (CDN)
• REST ist statuslos und ermöglicht Caching

Was ist besser, hot oder cold stand-by?

• Es kommt ganz auf den Anwendungszweck an

Wie funktionieren Cluster für Fehlertoleranz?

• 1 Hauptserver und n Replikate
• Replikate springen nur bei Ausfall ein
• Hot stand-by = Der Replikatserver steht immer bereit
• Cold stand-by = Der Replikatserver muss erst bereitgestellt und hochgefahren werden

Wie funktionieren Cluster zur Lastverteilung?

• Cluster aus replizierten Server bietet Lastverteilung und Fehlertoleranz
• Loadbalancer verteilt die Anfragen nach Algorithmus (Round Robin)
• Mehrere Loadbalancer sorgen für Ausfallsicherheit

Wie kann man ein Cluster implementieren?

• n-Tier (Zentrale Datenbank synchronisiert im Hintergrund)
• Master-slave (Master schreibt und verteilt die Daten)
• Verteilte master-slaves (Jeder Server ist für bestimmte Teile ein Master)

Wie kann Lastverteilung durch den Client geschehen?

• Client bekommt mehrere Adressen
• Client wählt zufällige Adresse aus
• Wenn der Zugriff nicht klappt wird ein anderer Server gewählt

Kann es bei Webservern zu Konsistenzproblemen kommen?

• Reine Lesezugriffe sind kein Problem

Welches Problem stellt sich bei der Implementierung?

• Alle Server benötigen dieselben Statusinformationen (Login)

Welchen Einfluss hat das Transportprotokoll in einer solchen Architektur?

• TCP ist nicht statuslos (keine Migrationstransparenz)

Warum könnte man eine Migration einer TCP Verbindung wollen?

• Reparieren einer TCP-Verbindung nach IP-Adresswechsel bzw. Serverausfall

Wie werden temporäre Daten gespeichert?

• Datenbanken sind zu langsam
• Cache im Hauptspeicher des Webservers
• Cache auf separaten Rechnern
• Zuordnung mittels Hash-Funktion

Was sind Pipelines?

• Client schickt mehrere Anfragen in einer Nachricht
• Anfragen werden sequentiell beantwortet
• Werden in HTTP, FTP und TCP realisiert

Ist Pipelining auch als Verfahren innerhalb eines Servers mit Threads sinnvoll?

• Die Implementierung von Pipelining ist nicht sinnvoll in diesem Zusammenhang

Was ist Map-Reduce?

• Lastverteilung durch Parallelverarbeitung
• Funktioniert nur bei trivialen Partitionierungen
• Geschwindigkeitssteigerung
• Fehlertoleranz (Bei timeout wird Job dem nächsten Worker gegeben)
• Skalierbarkeit (beliebige Menge an Workern)
• Häufigkeit von Links in Webseiten
• Zuordnung von Links zu Webseiten

Wie läuft Map-Reduce ab?

1. Partitionieren der Eingabe
2. map = Ein Worker erstellt eine map mit Key und Value-Paaren
3. Combine im gleichen Worker
4. Ausgabe der reduzierten maps in einer Datei
5. reduce = Ein Worker bearbeitet einen Key und fasst zusammen

Konsistenz

Was ist Konsistenz?

• Alle Kopien eines Objektes sind identisch
• Ohne Replikation ist Konsistenz einfach
• Lesender Prozess soll aktuellsten Wert bekommen (Was ist der aktuellste?)
• Konsistenzanforderungen für jeden Dienst unterschiedlich
• Ein Konsistenzmodell beschreibt, wie Konsistenz von Daten aussehen kann
• Konsistenzprotokoll ist die Implementierung eines Konsistenzmodells

Wie sieht die Notation aus?

• R(x)a – Ein Prozess liest aus einer Variablen x den Wert a
• W(x)a – Ein Prozess schreibt in eine Variable x den Wert a

Was ist strikte Konsistenz?

• Jedes Read liefert den letzten Writes
• Nicht implementierbar (Wegen der Zeit)

Was ist sequentielle Konsistenz?

• Schwächere Bedingungen
• Jede Kombination bzw. Vermischung von Read und Write ist akzeptabel
• Alle Prozesse müssen die gleiche Reihenfolge sehen

Was sind urbildbasierte Protokolle?

• Implementieren sequentielle Konsistenz
• Eine Replik gilt als Urbild bzw. primary master

Was ist entferntes Schreiben?

• Urbilder bleiben immer am selben Ort
• Master verteilt Updates nach jedem Schreiben
• Alle Schreibvorgänge auf demselben Urbild werden serialisiert

Was ist lokales Schreiben?

• Urbilder wandert zum Ort mit den meisten Schreibzugriffen
• Dies beschleunigt die Zugriffe

Was ist ACID?

• Atomarität – Nur ganze Operationen
• Konsistenz – Wechsel nur zwischen konsistenten Zuständen
• Isolation – Transaktionen beeinflussen sich nicht
• Dauerhaftigkeit – Nach einer Transaktion ist alles gespeichert

Was ist der 2 Phasen Commit (2PC)?

• Besteht aus 1 Transaktionsverwalter und n Ressourcenverwaltern
• Transaktionsmechanismus, um verteilte Kopien von Daten zu aktualisieren
• Fehlertoleranz (toleriert Ausfälle durch timeout)
• Blockiert, wenn nach timeout alle anderen Teilnehmer in Ungewissheit sind
• Teilnehmer blockieren in der Periode in der Ungewissheit
• Benötigt mindestens 3 (+1xACK) und maximal 5 Runden (Terminierung)
• Teilnehmer verwalten ein eigenes Log mit Ereignissen

Was ist der 3PC?

• Einführung einer zusätzlichen Phase
• COMMIT wird erst gesendet, wenn alle Teilnehmer Bereitschaft signalisieren
• Verhindert, dass ein Teilnehmer den COMMIT durchführt, bevor andere diesen empfangen haben

Was ist der Quorum Algorithmus?

• Nur auf einer Auswahl von Repliken wird gelesen und geschrieben
• QW = Schreiben
• QR = Lesen
• Verteilung erfolgt später im Hintergrund
• Quorum anfordern, aktualisieren und mittels 2PC freigeben

RPCs, RMI, CORBA arbeiten mit request/reply. Wie kann man in dieser Umgebung Fehler behandeln?

• Client-Auftrag ging verloren – Wiederholung des Auftrags
• Server-Antwort ging verloren – Zwischenspeicherung der Ergebnisse beim Server, Bereitstellung bei Anfrage
• Serverabsturz – Neustart des Servers und exponential backoff beim Client
• Langsamer Server – Regelmäßige Statusnachrichten vom Server

Der Beitrag Verteilte Systeme (Teil 4) erschien zuerst auf Maximilian Krieg.

Middleware

Middleware bezeichnet in der Informatik anwendungsneutrale Programme, die so zwischen Anwendungen vermitteln, dass die Komplexität dieser Applikationen und ihre Infrastruktur verborgen werden

Allgemeines

Was ist Middleware?

• Eine Infrastruktur mit Standard-Lösungen für Standardaufgaben
• Liegt in einer Schicht über dem Betriebssystem und unter den Anwendungen
• Vermittelt zwischen Anwendungen, dass die Komplexität dieser Applikationen und ihre Infrastruktur verborgen werden

Welche Arten von Middleware gibt es?

• Web Services (SOAP/WSDL, REST)
• Message-oriented Middleware (MPI/PVM)
• Object-oriented Middleware (Java RMI, CORBA)

Welche Transparenzeigenschaften erfüllen sie?

• Verteilungstransparenz
• Ortstransparenz

Was unterscheidet Middleware von den bisher betrachteten Netzwerkdiensten (Sockets und RPCs)?

• Nichts

Web Services

Welche Vorteile bieten Web Services im Vergleich zu XML-RPC?

• Größere Freiheit bei Definition von Datenstrukturen und Austausch
• Unterstützung bei der Codeerzeugung
• Veröffentlichung der Definitionen
• Web (mit HTTP als Protokoll) als erprobte, standardisierte Basis
• Dienste können über ein Verzeichnis automatisiert lokalisiert werden

Kann man damit Server-Server Kommunikation realisieren?

• Ja

Aus welchen Komponenten bestehen Web Services?

Wie werden Informationen mit XML ausgetauscht?

• XML Header mit Version und Encoding
• XML Tags für Objekte und Attribute (Schachtelung)
• Tags mit IDs für Objekte zur Identifikation

Wo ist die Definition der Tags?

• In der Schema-Datei

Was ist das XML-Schema?

• Bietet vordefinierte Datentypen und Möglichkeiten zur Definition komplexer Datentypen
• Dateiendung .xsd
• .xml Dateien enthalten Link auf ein (oder mehrere) Schema
• .xml Dateien können dann gemäß des Schemas interpretiert werden

Was ist Simple Object Access Protocol (SOAP)?

• Transportprotokoll für Client-Server-Anwendungen
• Zustandslos (wie HTTP)
• Besteht aus Envelope, Header und Body
• Im Header können Zusatzinformationen definiert werden (Alarm mit Priorität und Ablaufdatum)
• Im Body wird die Spezifikation des Headers aufgegriffen (Nachricht des Alarms)

Was ist die Web Services Description Language (WSDL)?

• Sprache zur Beschreibung von Schnittstellen
• Verwendet zur Veröffentlichung von Web Services
• Vollständig in XML formuliert, eigenes Schema
• Benutzt SOAP für den Nachrichtenaustausch

Welche Ziele verfolgt die WSDL?

• Maschinenlesbarer Zugang zu Diensten
• Weitgehend automatisierte Integration von Diensten in neue Anwendungen
• Integration zur Laufzeit
• Automatische Erstellung von Beschreibungen und Client/Server Software durch Werkzeuge

Wie ist die WSDL aufgebaut?

Was ist Universal Description, Discovery and Integration (UDDI)?

• Verzeichnisdienst für Web Services
• Veröffentlicht WSDL Definitionen von Web Services
• Veröffentlicht Zusatzinformationen zu Inhalten und verantwortliche Organisation
• Publishing API = Veröffentlichen von Web Services
• Inquiry API = Suchen nach Web Services

Der Beitrag Verteilte Systeme (Teil 3) erschien zuerst auf Maximilian Krieg.

Netzwerkkommunikation

Kommunikationsformen

Welche Kommunikationsformen gibt es?

• Verbindungslos (UDP)
• Verbindungsorientiert (TCP)
• Synchron (Blockiert und wartet auf Antwort)
• Asynchron (Kein Blockieren)

Wo sind die Unterschiede zwischen verbindungsloser und verbindungsorientierter Kommunikation?

Was ist die synchrone Kommunikation?

• Sender wird blockiert bis Antwort eintrifft

Was ist die asynchrone Kommunikation?

• Sender wird nicht blockiert
• Ergebnis muss explizit gesendet werden

Welche Kommunikationsform ist am besten geeignet in einem verteilten System?

• Das kommt auf die Art des verteilten Systems an

Was kann bei synchroner Kommunikation passieren?

• Wenn eine Nachricht verloren geht, wird der Absender blockiert
• Wenn der Empfänger ausfällt, wird der Absender blockiert

Qualitätsparameter

Welche Qualitätsparameter gibt es?

Warum ist Latenz nicht gleich Nachrichtentransferzeit?

• Die Latenzzeit ist die Zeit, die eine Nachricht ohne Nutzdaten durch die Kommunikationsschichten und das Netzwerk braucht
• Die Nachrichtentransferzeit errechnet sich aus Latenz + Datenmenge / Datentransferrate

Bei welchen Anwendungen ist Latenz, wo ist Bandbreite wichtiger?

• Latenz wird benötigt, wenn Informationen schnell von System A zu System B transportieren müssen
• Bandbreite wird benötigt, wenn große Datenmengen von System A zu System B transportieren müssen

Warum kann die Bandbreite i.d.R. von einer Anwendung nicht voll ausgeschöpft werden?

• Pakete werden immer mit einem Header versehen, der selbst einen Teil der Bandbreite beansprucht
• Die Bandbreite wird in der Regel von mehreren Anwendungen gleichzeitig beansprucht

Warum ist das wichtig für verteilte Systeme?

• Der Durchsatz von Daten im Netz ist limitiert
• Daten müssen bei Synchronisation schnell übertragen werden

Netzwerkgrundlagen

Wie ist ein Paket aufgebaut?

• Protokolldaten (Header) besteht aus Adressen, Ports und TTL
• Nutzdaten

Was ist das OSI-Schichtenmodell?

• 7 Schichten mit funktionalen Teilaufgaben
• Jede Schicht hat eigene Protokolle
• Jedes Protokoll fügt seinen eigenen Header an die Pakete an
• Nachrichten durchlaufen diese 7 Schichten
• Verteilte Systeme arbeiten auf Schicht 4 bis 7

Wie funktioniert das Internet?

• Es besteht aus vielen heterogenen unabhängigen Netzwerken
• Diese Netzwerke werden mit Routern verbunden
• Die Router stehen miteinander in Verbindung
• Pakete werden aus dem Netzwerk an den Router geleitet
• Beim Ziel leitet ein Router die Pakete wieder in ein Netzwerk

Was ist Routing?

• Mehrere mögliche Wege zwischen Sender und Empfänger
• Routing wählt anhand einer Metrik den besten Weg
• Beeinflusst dadurch die Übertragungsdauer von Nachrichten

Protokolle

Was ist das IP-Protokoll?

• Logische IP-Adressierung
• Arbeitet auf Layer 3
• Verbindungslos (Paketverluste möglich)
• Duplikate möglich
• Keine Reihenfolge

Was ist das UDP-Protokoll?

• Zusätzliches Attribut „Port“ für Adressierung von Diensten
• Verbindungslos (Paketverluste möglich)
• Duplikate möglich
• Keine Reihenfolge
• Arbeitet auf Layer 4
• Multicast-fähig
• Kleinerer Header (schneller)
• Maximal 64 KB große Pakete

Was ist das TCP-Protokoll?

• Zusätzliches Attribut „Port“ für Adressierung von Diensten
• Verbindungsorientiert (Keine Paketverluste)
• Keine Duplikate (Verwerfen)
• Reihenfolge wird eingehalten
• Arbeitet auf Layer 4
• Kein Multicast
• Größerer Header (langsamer)

Welches Protokoll ist für welche verteilte Anwendung am besten geeignet?

Für welche Qualitätsparameter ist der Paketaufbau wichtig?

• Für alle Parameter, die von der Datenmenge abhängen wie die Nachrichtentransferzeit

Welche Probleme kann es dennoch geben?

• Pakete können trotz aller Maßnahmen verloren gehen
• Pufferüberlauf oder Nichtabholen von UDP-Paketen
• Deadlocks

Was macht man im Fehlerfall?

• Nicht blockieren
• Timeouts
• setsockopt oder select

Sockets

Was sind Sockets?

• Bi-direktionaler Kommunikationsendpunkt
• Wird von UDP und TCP genutzt
• Wird als Objekt im Speicher dargestellt
• Besteht aus IP-Adresse und Port
• Ports von Client und Server können unterschiedlich sein

Was braucht man zum Datenaustausch, um ein funktionierendes verteiltes System aufzubauen?

• Gemeinsames Datenformat

Sockets mit UDP

• Entwickler müssen sich selbst um Reihenfolge, Segmentierung und Fehlerkorrektur kümmern
• send(2x 5 Byte) werden als recv(2x 5 Byte) empfangen
• Verlorene Datenpakete müssen beachtet werden
• Ein Socket kann an viele Adressen Pakete schicken

Wie läuft die Kommunikation mit UDP-Sockets ab?

• Nachricht kleiner als 64 KB wird versendet mittels sendto()
• Socket empfängt mittels recvfrom() – alles (ok), nichts (Verlust) oder nur einen Teil (Puffer zu klein)

Was passiert, wenn man den Server an keine Adresse bindet?

• Server bzw. Dienste werden auf festen Adressen angesprochen
• Clients wissen sonst nicht, wohin sie sich verbinden sollen
• Das System weist dann seinem Dienst selbst einen Port zu
• Bei Clients ist das egal, der Server antwortet bei Anfragen auf den Quellport des Clients

Woher weiß das UDP-Socket wie groß die Nachricht ist?

• Zeichen für Anfang und Ende
• Protokoll mit Header-Informationen

Wie verschickt man Nachrichten größer als 64 KB?

• Aufteilen der Nachricht in kleinere Blöcke
• While-Schleife mit recvfrom() bis alle Daten empfangen sind

Sockets mit TCP

• Verbindung muss im Programm aufgebaut werden
• Pakete werden als Datenstrom versendet (Automatische Segmentierung)
• send(2x 5 Byte) werden als recv(1x 10 Byte) empfangen

Was passiert wenn der Server eine Anfrage akzeptiert?

• Erzeugt einen neuen Socket über den nun kommuniziert wird
• Der eigentliche Socket wartet weiter auf neue Anfragen

Wie läuft die Kommunikation mit TCP-Sockets ab?

• Nachricht wird definiert und versendet mittels send()
• Socket auf Empfängerseite empfängt mittels recv() – alles (ok), nichts (Verlust) oder beliebig viele Teilnachrichten

Was passiert in der Anwendung wenn Pakete verloren gehen oder vertauscht werden?

• Datenstrom verzögert oder angehalten
• Verbindung bricht ab (recv = -1)

Woher weiß das TCP-Socket wie lang die Nachricht ist?

• Wenn recv() 0 zurück liefert, ist die TCP-Verbindung erfolgreich abgebaut und alle Pakete empfangen
• Wenn recv() X > 0 zurück liefert, wurden X Byte empfangen

Sind Sockets synchron?

• Standardmäßig sind alle Aufrufe synchron bzw. blockierend

Wie kann man asynchrones Verhalten erreichen?

• Threads mit eigenen Sockets
• Socket nicht-blockierend schalten mittels setsockopt und regelmäßig Daten pollen
• Select-Funktion überwacht die Sockets

Warum ist der Einsatz von select asynchron?

• Es wird nur ein Thread blockiert und nicht viele Threads

Was bringen Sockets im Hinblick auf die Transparenzeigenschaften?

• Nichts

was bringen Sockets im Hinblick auf die anderen Ziele eines verteilten Systems?

• Offenheit

Datenformate

Was passiert, wenn man einen Integer über ein Socket zu einem anderen Rechner schickt und dort ausgibt?

• Die Bitfolge der Zahl ist invertiert
• Die Zahl befindet sich in network byte order (big endian)
• Sie muss über einen Befehl korrigiert werden

Welche Zahlenumwandlungen gibt es?

• ntohs – network-to-host short
• ntohl – network-to-host long
• htons – host-to-network short
• htonl – host-to-network long

Remote Procedure Calls (RPC)

Was sind RPCs?

• Technik zur Realisierung von Interprozesskommunikation
• 1 Funktionsaufruf statt vieler Socketfunktionen
• Schnittstellen verbergen Komplexität
• Lokaler Funktionsaufruf zu einem Stub für Parameter und Rückgabewert

Welche Ziele guter verteilter Systeme werden erfüllt?

• Verteilungstransparenz
• Einfacher Zugriff auf Ressourcen

Wie funktioniert ein Stub?

1. Client ruft Funktion auf, die auf einen Stub zugreift
2. Client-Stubs erstellen aus den Parametern Nachrichten (Serialisierung/marshalling)
3. Stubs transportieren diese Nachrichten mittels Transportprotokoll über das Netzwerk (send/recv)
4. Server-Stubs werden entpackt (Deserialisierung/demarshalling)
5. Parameter werden rekonstruiert und die Server-Funktion aufgerufen

Müssen wie bei Sockets die Zahlen konvertiert werden?

• Nein, das passiert innerhalb der Stubs
• RPCs liefern dafür eigene Datentypen mit

Was sind die Vorteile von RPCs?

• Bequemere, einfachere Beschreibung der Datenübertragung
• Synchrone und asynchrone Aufrufe
• Transportprotokolle können frei ausgewählt werden

Was sind die Nachteile von RPCs?

• Kein gemeinsamer Adressraum (keine Pointer oder Referenzen)
• RPCs sind standardmäßig unverschlüsselt
• RPCs sind weniger performant
• Keine Fehlerbehandlung
• Sockets sind flexibler (Keine Einschränkungen)
• Viele Dinge müssen immer noch selbst erledigt werden (IDL compilieren, Daemons starten und Adressierungen)

Was ist eine Interface Definition Language (IDL)?

• Jede RPC-Technik hat eine eigene Beschreibungssprache (Interface Definition Language)
• Definiert die unterstützen Datentypen
• Beschreibt die RPC Funktionen (nur Signatur, keine Implementierung)
• Compiler erzeugt Stubs bzw. Quellcode für Client und Server
• Der Vorlagen-Code muss dann ergänzt werden

Woher kommen die Stubs?

• Compiler erzeugt die Stubs aus der IDL

Wie implementiert man Aufruf und Funktion?

• Werden selbst implementiert

Welche Programmiersprachen werden unterstützt?

Wie implementiert man einen Service?

1. Schnittstelle in IDL formulieren
2. IDL compilieren
3. Funktionen auf Server implementieren
4. Funktionsaufrufe im Client implementieren

Apache Thrift

Welche Protokolle verwendet Thrift?

• Netzwerkprotokolle austauschbar
• Standardmäßig wird TCP verwendet

Wie adressiert man den Server?

• IP-Adresse und Port im Client

Welche Datentypen kennt Thrift?

• bool
• binary
• byte
• i16, i32 und i64
• string
• struct
• list
• set
• map

Wie implementiert man die IDL bzw. Schnittstelle?

service Calculator {
 void ping(),  
} 

 i32 add(1: i32 num1, 2: i32 num2)

Wie kompiliert man die IDL?

$> thrift –gen cpp calc.thrift

Wie implementiert man den Server?

class calculatorHandler : virtual public calculatorIf 
{
	public:   
	calculatorHandler() 
	{
		// Your initialization goes here  
	}
	 
	void ping() 
	{    
		// Your implementation goes here   
		printf("ping\n");
	}   

	int32_t add(const int32_t num1, const int32_t num2) 
	{
		// Your implementation goes here    
		printf("add\n");  
	}
};  

int main(int argc, char **argv) {
	int port = 9090;  
	shared_ptr<calculatorHandler> handler(new calculatorHandler());  
	shared_ptr<TProcessor> processor(new calculatorProcessor(handler));  
	shared_ptr<TServerTransport> serverTransport(new TServerSocket(port));   
	shared_ptr<TTransportFactory> transportFactory(new TBufferedTransportFactory());  
	shared_ptr<TProtocolFactory> protocolFactory(new TBinaryProtocolFactory());  
	TSimpleServer server(processor, serverTransport, transportFactory, protocolFactory);  
	server.serve();  
	return 0;
}

Wie implementiert man den Client?

#include "calculator.h"

int main() 
{
	try
	{
		// Variablen initialisieren
		int n1 = 2, n2 = 3;
		
		// Verbindung auf Port 9090 öffnen
		shared_ptr<TSocket> socket(new TSocket("localhost", 9090)); 
		shared_ptr<TTransport> transport(new TBufferedTransport(socket));
		shared_ptr<TProtocol> protocol(new TBinaryProtocol(transport));
		CalculatorClient client(protocol); 
		transport->open();

		// Aufruf der Serverfunktion mit Rückgabewert
		int result = client.add(n1,n2);

		// Verbindung schließen
		transport->close();

		// Ausgabe
		cout << n1 << " + " << n2 << " = " << result << endl; 
	} 
	catch(TException &tx) 
	{
		cout << "error calling server: " << tx.what() << endl;
	} 
	return 0;
}

Wie implementiert man eigene Datentypen?

struct UserProfile { 
	1: i32 uid,  
	2: string name,  
	3: string blurb 
}

service UserStorage {  
	void store(1: UserProfile user), 
	UserProfile retrieve(1: i32 uid) 
}

ONC RPC

Was ist ONC RPC?

• Eine der ersten RPC Implementierungen
• Implementiert im Network File System (NFS)
• Entwickler schreibt IDL, Client und Server
• Im Server wird keine IP-Adresse und kein Port angegeben
• Server wird über einen Daemon adressiert

Welche Datenformate unterstützt ONC RPC?

• (unsigned) int
• (unsigned) float
• string
• bool
• struct
• union

Wie sieht eine Schnittstelle aus?

/* calc.x: Remote calculator */
struct numbers {  
 int n1;
 int n2; 
};
 
 program CALCULATORPROG {
     version CALCULATORVERS {
        int add(numbers) = 1;
   } = 1;
} = 0x20000001; 

//version = 0x20000001
//program = 1

Wie findet der Client den Server ohne Port?

• Man benötigt einen Mechanismus, um RPC Server adressieren zu können
• RPC daemon (rpcbind/portmap) auf jedem der beteiligten Rechner (Client und Server)
• Beim Start des Servers registriert sich der Server bei einem lokalen Daemon
• Der Client muss die IDs für version und program angeben
• Client benötigt nur die IP-Adresse des Servers
• Port des Daemons ist festgelegt auf 111

XML-RPC

Was ist XML-RPC?

• XML als Datenaustauschformat
• Große Anzahl an unterstützten Sprachen
• HTTP als Transportprotokoll
• Als Server kann ein Webserver dienen, der XML-RPC versteht
• Keine Schnittstellensprache

Wie sieht ein Aufruf aus?

POST /RPC2 HTTP/1.0 
User-Agent: Frontier/5.1.2 (WinNT) 
Host: betty.userland.com 
Content-Type: text/xml 
Content-length: 181 

<?xml version="1.0"?>  
 <methodCall> 
  <methodName>examples.getStateName</methodName> 
  <params> 
   <param> <value><i4>41</i4></value> </param
  </params> 
 </methodCall>  
</?xml>

Wie sieht eine Antwort aus?

HTTP/1.1 200 OK 
Connection: close 
Content-Length: 158 
Content-Type: text/xml 
Date: Fri, 17 Jul 1998 19:55:08 GMT  
Server: UserLand Frontier/5.1.2-WinNT

<?xml version="1.0"?>  
 <methodResponse> 
  <params> 
   <param> <value><string>South Dakota</string></value> </param>  
  </params> 
 </methodResponse>  
 </?xml>

Wie sieht ein Client aus?

string const serverUrl("http://localhost:8080/RPC2"); 
string const methodName("sample.add");

xmlrpc_c::clientSimple myClient; 
xmlrpc_c::value result;  

// Aufruf
myClient.call(serverUrl, methodName, "ii", &result, 5, 7); 

// Ergebnis
int const sum = xmlrpc_c::value_int(result); 

cout << "Result of RPC (sum of 5 and 7): " << sum << endl;

Wie sieht ein Server aus?

class sampleAddMethod : public xmlrpc_c::method { 
public:  
 sampleAddMethod() { 
// signature and help strings are documentation -- the client 
// can query this information with a system.methodSignature and  
// system.methodHelp RPC. 
this->_signature = "i:ii"; 
// method's result and two arguments are integers 
this->_help = "This method adds two integers together";  
} 
 void execute(xmlrpc_c::paramList const& paramList,  
      xmlrpc_c::value * const retvalP) { 
  int const addend(paramList.getInt(0)); 
  int const adder(paramList.getInt(1)); 
  paramList.verifyEnd(2);  
  *retvalP = xmlrpc_c::value_int(addend + adder); 
 }

Protocol Buffers

Was sind Protocol Buffers?

• Austauschformat für Datenstrukturen
• Bieten Serialisierung und Deserialisierung an
• Übertragung läuft über Sockets

Was sind die Vorteile?

• Maximale Flexibilität bei der Implementierung der Übertragung

Was sind die Nachteile?

• Netzwerkkommunikation über Sockets muss selbst erledigt werden

Der Beitrag Verteilte Systeme (Teil 2) erschien zuerst auf Maximilian Krieg.

Einleitung

Definition

Was sind verteilte Systeme?

• Ansammlung unabhängiger Computer
• System erscheint den Benutzern kohärent
• Kohärenz ist der Zusammenhang des Gesamtsystems
• Verteilung ist unsichtbar für Benutzer (Verteilungstransparenz)
• Multicore Rechner sind keine verteilte Systeme (wegen fehlender Unabhängigkeit)

Qualitätsmerkmale

Wie sollte ein gutes verteiltes System aussehen?

• Verteilungstransparenz
• Offenheit
• Skalierbarkeit
• Zuverlässigkeit
• Zugriff auf Ressourcen

Was ist Verteilungstransparenz?

Welche der Transparenzen kann man realistischerweise implementieren?

• Zugriff
• Ort
• Nebenläufigkeit
• Migration
• Fehlertoleranz

Was ist Offenheit?

• Schnittstellen sind offen und unabhängig vom Betriebssystem
• Kommunikation zwischen unterschiedlichen Systemen (HW und SW)
• Austausch von Komponenten ist möglich (Portabilität)
• Zusätzliche Komponenten können einfach integriert werden (Erweiterbarkeit)
• Umsetzung mittels Schnittstellenbeschreibungssprachen (IDL)

Was ist Skalierbarkeit?

• Verteiltes System soll einfach erweiterbar sein
• Erweiterung bei zusätzlicher Rechenlast, Nutzern oder Aufgaben
• Zugriffe müssen dabei noch sinnvoll verteilt werden
• Unterteilung in Zonen (DNS)

Wie kann man die Skalierbarkeit verbessern?

• Kluge Auslagerung von Teilaufgaben an andere Systeme (Client)
• Daten am Stück übertragen statt in kleinen Teilen

Was ist Zuverlässigkeit?

• Das System sollte immer zur Verfügung stehen
• Verteilung und Redundanz kompensiert Ausfälle (Fehlertoleranz)
• Es gibt keine single points of failure

Was ist Zugriff auf Ressourcen?

• Das System sollte den Zugriff auf benötigte Ressource einfach machen

Welche Probleme gibt es bei verteilten Systemen?

• Ad-hoc Netzwerke
• Sich ständig ändernde Topologien
• Datenschutz

Welche Herausforderungen gibt es in verteilten Systemen?

Beispiele

Was sind Beispiele für verteilte Systeme?

Warum werden Cloud-Dienste in aller Regel von verteilten Systemen bereitgestellt?

• Latenz (Globaler Zugriff)
• Skalierbarkeit (Starkes Wachstum)
• Zuverlässigkeit (Jederzeit Zugriff)

Welche Komponenten interagieren in einem Cloud-Dienst wie Google?

• Rechenzentren mit tausenden einzelnen Servern
• Stellt Dienste wie Webserver, Loadbalancer, Indexserver, Dokumentenserver und Spellchecker bereit
• Alle Dienste sind über einen zentralen Zugang (www.google.de) erreichbar
• Den Anwendern gegenüber bleibt die komplexe verteilte Architektur gegenüber verborgen

Architekturen

Welche Architekturen gibt es?

• Hardware
• Software
• System

Was ist eine Hardware-Architektur?

• Einzelne Rechner mit mehreren CPUs werden zu einem Cluster-Rechner hinzugefügt
• Die Komponenten im Cluster sind über das Netzwerk verbunden
• Die Dienste und Aufgaben werden auf die einzelnen Rechner (Rechen-Knoten) verteilt
• Systeme werden über die Laufzeit durch Erweiterungen heterogener
• Der Master-Knoten kontrolliert die Rechenknoten

Was ist eine Software-Architektur?

• Zusammenschluss von Rechnern zu einem gemeinsamen System
• Heterogenität wird durch Middleware verborgen
• Middleware ist eigentlich kein Betriebssystem (Arbeitet in der Schicht darüber)
• Eine einheitliche Schnittstelle verbirgt die Verteilung (Transparenz)

Welche Systemarchitekturen gibt es?

• Geschichtet
• Objektbasiert (service oriented)
• Ereignisbasiert (event driven)
• Datenzentiert (data centric)

Was sind geschichtete Systemarchitekturen?

• Unterteilung der Aufgaben in Schichten
• Jede Schicht kann auf einem anderen System liegen
• Client-Server-Architekturen (1 Client und 1 Server)
• Multitier-Architekturen (1 Client und n Server)
• Bei Multitier-Architekturen wird in Darstellung, Verarbeitung und Daten-Schicht unterteilt

Was sind objektbasierte Systemarchitekturen?

• Objekte besitzen klar definierte Schnittstellen und Aufgaben
• Objekte greifen auf ihre Methoden zu um diese Aufgaben zu erledigen
• Position der Objekte wird durch Namensdienste bekannt gegeben

Was sind ereignisbasierte Systemarchitekturen?

• Komponenten greifen auf einen Bus zu, der Ereignisse an die anderen Komponenten ausliefert
• Vorheriges Abonnieren der Ereignisse notwendig

Was sind datenzentrierte Systemarchitekturen?

• Daten liegen ausschließlich im zentralem Speicherraum
• Daten werden hier hin veröffentlicht
• Daten werden von hier angefordert

Realität

Welche Fehleinschätzungen werden häufig gemacht?

• Netzwerke sind unsicher, nicht zuverlässig und nicht immer verfügbar (Firewalls, Paketverlust, Defekte, etc.)
• Nachrichten brauchen Zeit um den Empfänger zu erreichen (Latenz)
• Reihenfolge von Nachrichten wird im Netzwerk vertauscht
• Es gibt keine gemeinsame Zeit (Zeit ist nicht synchronisiert)
• Komponenten können ausfallen
• Bandbreite und Rechenleistung ist begrenzt

Der Beitrag Verteilte Systeme (Teil 1) erschien zuerst auf Maximilian Krieg.

Das Skript enthält alle Informationen dieser Vorlesung.

Der Beitrag Verteilte Systeme (Vorlesung 18) erschien zuerst auf Maximilian Krieg.

Ausgefallen wegen dem Bildungsstreik.

Der Beitrag Verteilte Systeme (Vorlesung 17) erschien zuerst auf Maximilian Krieg.

Lamport-Algorithmus

Aufgabe 1

Wofür wird der Zeitstempel im ACK gesendet?

Er dient zur Sicherstellung der Fairness zwischen verschiedenen Prozessen

Aufgabe 2

Was kann man machen, wenn ein ACK nicht zugestellt wird? (Server ist ausgefallen)

1. Einen Timeout setzen und den Server aus der Liste werfen
2. Senden nochmal mit exponential backoff probieren

Aufgabe 3

Wie schließt ein Client den Tunnel eines HTTP Proxy?

Indem er die TCP Verbindung zum Server beendet. Der Proxy erkennt dies in den Paketen und schließt den Tunnel.

Lightweight Directory Access Protocol (LDAP)

• Passwörter werden nur als gehashte Werte gespeichert
• Diese Hashes werden dann mit dem Hash eines übermittelten Passworts verglichen

Firewall

• Schützt vor unerlaubtem Lesen und Schreiben
• Unterbindet unerlaubten Zugriff auf definierte Dienste im Netzwerk

Der Beitrag Verteilte Systeme (Vorlesung 16) erschien zuerst auf Maximilian Krieg.