Bei der Installation eines Netzwerkes bzw. bei der Konfiguration einer Netzwerkkarte müssen Netzwerkprotokolle angegeben und konfiguriert werden. Eigentlich handelt es sich dabei um Protokollsammlungen, sogenannte Protokoll-Stacks.
Die Kommunikation zwischen den einzelnen Netzwerkkomponenten funktioniert nur dann, wenn sie den selben Protokoll-Stack benutzen, bzw. wenn Geräte benutzt werden, die zwischen verschiedenen Stacks vermitteln können.
auf nachfolgende Protokoll-Stacks wird eingegangen:
TCP/IP OSI-Schicht 1 Anwendungsschicht Application Presentation Session 2 Transportschicht (TCP) Transport 3 Internetschicht (IP) Network 4 Netzwerk- oder Linkschicht Data-Link Physical
Eine IP-Adresse ist die im TCP/IP Protokoll angewandte Kennzeichnung für ein Netzwerkinterface (Netzwerkkarte). Jedes Interface, welches in diesem Protokoll benutzt werden soll, muss eine eigene IP-Adresse erhalten.
- IP-Adressen können nicht beliebig gewählt werden
- physikalischen Netzwerkadressen werden logische IP-Adressen zugewiesen
- IP-Adressen sind (nach IPv4; RFC791):
- 32 Bit (4 Bytes) lang
- 4 Zahlen, die durch je einen Punkt getrennt sind (dotted-decimal notation)
- Beispiel:
192.168.1.29
11000000.10101000.00000001 00011101
- der vordere Teil (im Beispiel: 192.168.1) gibt an, in welchem Netz sich der Rechner befindet (Netzwerk-ID)
- der hintere Teil (im Beispiel: .29) beschreibt den Rechner (Host-ID)
- die Anzahl der Binärstellen die das Netzwerk kennzeichnen, muss (z.B. mit der Subnetzmaske) angegeben werden.
Subnetzmasken
Zur vollständigen Kennzeichnung eines Netzwerkinterfaces unter TCP/IP gehört neben der IP-Adresse die Angabe der Subnetzmaske bzw. die Angabe ihrer Länge.
- Bitmuster, welches die Teile der IP-Adresse (von links nach rechts) maskiert
- ermöglicht die Unterscheidung vorderer/hinterer Teil
- muß bei der Konfiguration mit angegeben werden
- Beispiel:
255.255.255.0 0-Bits geben an, dass das IP-Bit an der entsprechenden Stelle ignoriert wird, da es sich um eine Host-ID (IP-Adresse im lokalen Netzwerk) handelt
- wenn eine (binäre) Stellenzahl gefolgt von einem Schrägstrich hinter der IP-Adresse steht, handelt es sich um die moderne, klassenlose Form (nicht A, B oder C) der Netzmaskendarstellung, bei der die bisherige Längenbeschränkung (8, 16, 24 Bit) durch Netzmasken von 13 bis 27 Bit Länge ersetzt wird
- Beispiel:
192.168.1.29/26 die 26 gibt an, dass die Länge der Netzmaske 26 Bit beträgt (Netzmaske in ddn 255.255.255.192; 64 Adressen je Netz)
- IP-Netze können nach der Anzahl der maximal möglichen Rechner im Netzwerk unterschieden werden
- soll ein LAN ans WAN angeschlossen werden, dann muß sichergestellt sein, dass die IP-Adressen auch im gesamten Internet eindeutig ist
IP-Adress-Klassen
- IP-Adressen sind weltweit eindeutig
- InterNIC (Inter Network Information Center) ist die zentrale Vergabestelle
- DENIC für Deutschland
- nur Vergabe von Adreßgruppen (Provider vergeben diese an ihre Endkunden)
- unterschiedliche Adressklassen für verschiedene Anzahlen von IP-Adressen
Übersicht für Netze der Adress-Klassen A - C
Netzklasse Netz-ID Host-ID Subnetz-Maske Anzahl Netze/max. Netzgröße 0...
127.x.y.z 255.0.0.0 126/16,7 Mio. Rechner
(nicht 128 Netze!, s. Ausnahmen)128.0...
191.255.y.z 255.255.0.0 16.384/65.534 Rechner 192.0.0...
223.255.255.z 255.255.255.0 2.097.152/254 Rechner In diesen Klasse A - C Netzen besitzen die niedrigtse und höchste Adresse eine besondere Bedeutung:
- Die niedrigste IP-Adresse (alle Bits der Host-ID sind 0) in einem solchen Netzwerk ist die Netzadresse. Damit wird das Netz von außen gekennzeichnet. Die Netzadresse wird durch logische, bitweise UND Verknüpfung der IP-Adresse mit der Netzmaske bestimmt.
- Die höchste IP-Adresse (alle Bits der Host-ID sind 1) innerhalb eines solchen Netzwerks ist die Broadcastadresse. Die Broadcastadresse wird durch logische, bitweise ODER Verknüpfung der IP-Adresse mit der invertierten Netzmaske bestimmt.
Diese IP-Adressen können nicht an einzelne Hosts vergeben werden!
Allgemeine Kennzeichnung der Adress-Klassen
Zur Kennzeichnung der Adressklasse wird das 1. Byte herangezogen:
- Klasse A Netze haben als erstes Bit eine NULL, alle anderen Bits sind beliebig (x)
0xxxxxxx xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx 0 - 127 0 - 255 . 0 - 255 . 0 - 255 - Bei Klasse B Netzen sind als erste 2 Bits eine "10" definiert, alle anderen Bits sind beliebig (x)
10xxxxxx.xxxxxxxx xxxxxxxx.xxxxxxxx 128 - 191 . 0 - 255 0 - 255 . 0 - 255 - Bei Klasse C Netzen sind als erste 3 Bits "110" definiert, alle anderen Bits sind beliebig (x)
110xxxxx.xxxxxx.xxxxxxxx xxxxxxxx 192 - 223 . 0 - 255 . 0 - 255 0 - 255 - Bei Klasse D Netzen sind als erste 4 Bits "1110" definiert, alle anderen Bits sind beliebig (x). Die Adressvergabe erfolgt mittels Multicasting.
1110xxxx.xxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx 224 - 239 . 0 - 255 . 0 - 255 . 0 - 255 - Bei Klasse E Netzen sind als erste 4 Bits "1111" definiert, alle anderen Bits sind beliebig (x). Dieser Adressbereich ist reserviert.
1111xxxx.xxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx 240 - 255 . 0 - 255 . 0 - 255 . 0 - 255
Ausnahmeregeln für IP-Adressen
Adresse Bedeutung 0.0.0.0 Keine Netzadresse im eigentlichen Sinne. Diese Adresse wird für das Routing verwendet. 10.x.x.x Dieser Bereich des Klasse A Netzes wird nicht geroutet. Sie gilt als "private" Adresse für lokale Netze. 127.0.0.1 Diese IP-Adresse bezeichnet den lokalen Rechner.
172.16.0.0 - 172.31.255.255 Wie 10.x.x.x, jedoch für ein Klasse B Netz. 192.168.x.x Wie 10.x.x.x, jedoch für ein Klasse C Netz.
wichtige TCP/IP Anwendungen (Dienste)
Anwendung Beschreibung Schicht IP verbindungsloses Protokoll zur Paketlenkung und -vermittlung Internetschicht UDP verbindungsloses Protokoll zur Datenübertragung Transportschicht TCP verbindungsorientiertes Protokoll zur Datenübertragung Transportschicht FTP dient zum Datenaustausch zwischen Rechnern Anwendungsschicht Telnet Terminalemulation zur Host-Kommunikation Anwendungsschicht SMTP dient zum Versenden von E-Mails Anwendungsschicht DNS dient zum Auflösen von Namen in IP-Nummern Anwendungsschicht DHCP dient zur dynamischen Zuweisung einer IP-Adresse Anwendungsschicht HTTP dient zum Austausch von Web Seiten Anwendungsschicht POP3 dient zum Empfangen von E-Mails Anwendungsschicht
Wenn sie das Gefühl haben, das weiß ich alles schon, dann sollte der nachfolgende kleine Test keine Herausforderung sein.
Test (Grundlagen zum TCP/IP Protokoll)