Transmission Control Protocol/Verbindungsaufbau

Verbindungsaufbau

Verbindungswunsch

Bestätigung durch beide Seiten

TCP-Verbindungsaufbau Beispiel

Verbindungsaufbau

Der Client sendet dem Server ein SYN-Paket mit einer Sequenznummer x
- Die Sequenznummern sind für die Sicherstellung einer vollständigen Übertragung in der richtigen Reihenfolge und ohne Duplikate wichtig
- Ein Paket, dessen SYN-Bit im Header gesetzt ist
- Die Start-Sequenznummer ist eine beliebige zufällige Zahl, abhängig von der TCP-Implementierung
Der Server empfängt das Paket und antwortet
- Port geschlossen, antwortet er mit einem TCP-RST, ein Signal, dass keine Verbindung aufgebaut werden kann
- Port geöffnet, bestätigt er den Erhalt des ersten SYN-Pakets und stimmt dem Verbindungsaufbau zu, indem er ein SYN/ACK-Paket zurückschickt
  - Ein Paket, mit ACK-Flag im TCP-Header, welche die Sequenznummer x+1 des SYN-Pakets im Header enthält
  - Der Server sendet im Gegenzug seine Start-Sequenznummer y, diese ist unabhängig von der Start-Sequenznummer des Clients
Der Client bestätigt den Erhalt des SYN/ACK-Pakets durch ein eigenes ACK-Pakets mit der Sequenznummer x+1
- Wird auch als „Forward Acknowledgement“ bezeichnet
- Aus Sicherheitsgründen sendet der Client die Sequenznummer des Servers + 1 im ACK-Segment zurück
Die Verbindung ist damit aufgebaut

Verbindungsaufbau Beispiel

1.	SYN-SENT	→	<SEQ=100><CTL=SYN>	→	SYN-RECEIVED
2.	SYN/ACK-RECEIVED	←	<SEQ=300><ACK=101><CTL=SYN,ACK>	←	SYN/ACK-SENT
3.	ACK-SENT	→	<SEQ=101><ACK=301><CTL=ACK>	→	ESTABLISHED

Nach Aufbau ist die Verbindung für beide Kommunikationspartner gleichberechtigt
Man kann einer bestehenden Verbindung auf TCP-Ebene nicht ansehen, wer der Server und wer der Client ist
Eine Unterscheidung dieser beiden Rollen in der weiteren Betrachtung keine Bedeutung mehr

Verbindungsaufbau

Der Client, der eine Verbindung aufbauen will, sendet dem Server ein SYN-Paket (von ) mit einer Sequenznummer x

Die Sequenznummern sind dabei für die Sicherstellung einer vollständigen Übertragung in der richtigen Reihenfolge und ohne Duplikate wichtig
Es handelt sich also um ein Paket, dessen SYN-Bit im Paketkopf gesetzt ist (siehe TCP-Header)
Die Start-Sequenznummer (auch Initial Sequence Number (ISN) genannt) ist eine beliebige Zahl, deren Generierung von der jeweiligen TCP-Implementierung abhängig ist
Sie sollte jedoch möglichst zufällig sein, um Sicherheitsrisiken zu vermeiden

Der Server (siehe Skizze) empfängt das Paket

Ist der Port geschlossen, antwortet er mit einem TCP-RST, um zu signalisieren, dass keine Verbindung aufgebaut werden kann
Ist der Port geöffnet, bestätigt er den Erhalt des ersten SYN-Pakets und stimmt dem Verbindungsaufbau zu, indem er ein SYN/ACK-Paket zurückschickt (ACK von engl. acknowledgement ‚Bestätigung‘)
Das gesetzte ACK-Flag im TCP-Header kennzeichnet diese Pakete, welche die Sequenznummer x+1 des SYN-Pakets im Header enthalten
Zusätzlich sendet er im Gegenzug seine Start-Sequenznummer y, die ebenfalls beliebig und unabhängig von der Start-Sequenznummer des Clients ist

Der Client bestätigt zuletzt den Erhalt des SYN/ACK-Pakets durch das Senden eines eigenen ACK-Pakets mit der Sequenznummer x+1

Dieser Vorgang wird auch als „Forward Acknowledgement“ bezeichnet
Aus Sicherheitsgründen sendet der Client den Wert y+1 (die Sequenznummer des Servers + 1) im ACK-Segment zurück
Die Verbindung ist damit aufgebaut
Im folgenden Beispiel wird der Vorgang abstrakt dargestellt:

1.	SYN-SENT	→	<SEQ=100><CTL=SYN>	→	SYN-RECEIVED
2.	SYN/ACK-RECEIVED	←	<SEQ=300><ACK=101><CTL=SYN,ACK>	←	SYN/ACK-SENT
3.	ACK-SENT	→	<SEQ=101><ACK=301><CTL=ACK>	→	ESTABLISHED

Einmal aufgebaut, ist die Verbindung für beide Kommunikationspartner gleichberechtigt, man kann einer bestehenden Verbindung auf TCP-Ebene nicht ansehen, wer der Server und wer der Client ist

Daher hat eine Unterscheidung dieser beiden Rollen in der weiteren Betrachtung keine Bedeutung mehr