Unser kleines Netzwerk-ABC

TCP/IP - IP-Adresse

Das TCP/IP Protokoll ist das wohl am weitesten verbreiteste Netzwerkprotokoll. Das gesamte Internet baut auf dieses Protokoll auf. Jeder Computer oder jedes Gerät im Netzwerk hat eine eindeutige IP-Adresse die nur einmal vorkommen darf. Eine IP-Adresse besteht aus vier Zahlen zwischen 1 und 254 die durch einen Punkt voneinander getrennt sind. Eine IP-Adresse sieht z.B so aus: 192.168.1.1

DHCP - Dynamische IP Adresse

DHCP ist eine Erweiterung des TCP/IP Protokolls durch das die Client-Computer im Netz eine freie IP Adresse erhalten können. Somit entfällt das manuelle eintragen der Adressen an den Arbeitsstationen. Die IP Adressen können entweder frei aus einem Bereich von festgelegten Adressen zugewiesen werden oder fest an die jeweilige Netzwerkkarte des Clients gebunden werden, wodurch ein Client für seine Netzwerkkarte immer die selbe IP Adresse vom Server erhalten wird. Die Netzwerkkarte wird anhand ihrer Weltweit eindeutigen MAC-Adresse identifiziert.

DNS - Domain Name Service

Da die Computer in einem TCP/IP Netzwerk wie dem Internet mit der IP-Adresse identifiziert und angesprochen werden, wir Menschen uns aber diese sehr schlecht merken können, wurde der DNS Dienst eingeführt. Dazu wandeln sogenannte DNS Server Computernamen wie www.pc-adviser.de in die entsprechende IP-Adresse um.

Subnetmask

Die Subnetmask (zu deutsch: Subnetzmaske) ist aufgebaut wie eine IP Adresse und bestimmt die Größe eines Netzwerkes, siehe dazu auch Netzwerkklassen. Wenn eine Zahl der Subnet 255 ist muß die Zahl an der Stelle der IP Adresse der Rechner im selben Netzwerk gleich sein. Die Maske ist von links nach rechts aufgebaut, somit hat die Maske 255.255.255.0 also 254 Rechner unterschieden durch die letzte Stelle der IP Adresse. Die Maske 255.255.0.0 sind dann 65534 Rechner.

NAT - IP Masquerading

NAT ist die Abkürzung für "Network Address Translation" . Es handelt sich hierbei um eine Methode zur Umsetzung der (meist privaten) IP-Adressen eines Netzes auf andere (meist öffentliche) IP-Adressen eines anderen Netzes. NAT ermöglicht es mehreren PCs eines LANs (Local Area Networks):
- die IP-Adresse des Internet-Access-Routers für den Internet-Zugang zu nutzen
- und andererseits versteckt es das LAN hinter der im Internet registrierten IP Adresse des Routers.

Mit der NAT-Technologie ist es also möglich ein gesammtes LAN mit dem Internet zu verbinden. Es wird nur ein Internet Zugang benötigt. Für die Rechner im LAN ist es so, als währen sie direkt mit dem Internet verbunden.

NAT funktioniert nach folgendem Schema:
Ein Client schickt im LAN ein IP-Packet an den Router. Dieser wandelt per NAT die Adresse des Absenders in eine gültige IP-Adresse um (z.B die ihm vom Provider zugeteilt wurde) und schickt das IP-Packet ins Internet. Antwortet der Server im Internet wandelt NAT die Empfängeradresse wieder in die ursprüngliche IP-Adresse der lokalen Station um und stellt das Paket ordnungsgemäß zu.

Das Verstecken der wirklichen Absender IP-Adresse wie es bei der NAT Technologie praktiziert wird nennt man IP Masquerading.

HUB

Ein HUB übernimmt die Verteilung der ankommenden Datenpackte. Er bildet damit den zentralen Mittelpunkt eines Netzwerkes an den alle Rechner angeschlossen werden. Es gibt HUBs für 10Mbit und 100Mbit. Erst mit Dualspeed HUBs die für beide Geschwindigkeiten ausgelegt sind, ist ein Mischbetrieb möglich. Seltener trifft man aktive HUBs an, mit denen es möglich ist Daten aus dem Netzwerk herauszufiltern.

Switch

Ein Switch kann man als intelligenten HUB bezeichnen. Im Gegensatz zu einem HUB verteilt der Switch die Datenpackete nicht an alle angeschlossenen PCs, sondern wertet selbstständig die Zieladresse der Datenpackete aus und schickt die Packete nur an die entsprechenden Rechner.

Router - Bridge

Ein Router ist ein Gerät das mit zwei verschiedenen Netzwerken verbunden ist, und die IP Adressen beider Netzwerke kennt. Er ist dadurch in der Lage eine Verbindung zwischen den beiden Netzwerken zu schaffen. Die häufigste Anwendung liegt im privaten Bereich liegt in der Verbindung des Heimnetzwerkes mit dem Internet. Dazu nutzt der Router die NAT Technologie.

Eine Bridge stellt im Gegensatz zum Router meist eine Verbindung zwischen zwei Netzwerken mit dem selben IP-Bereich her und kommt daher häufig in Firmen zum Einsatz, bei denen nicht alle Abteilungen auf der selben Ebene oder im selben Gebäude sind.

TP Twisted Pair - BNC

TP und BNC sind Bezeichnungen für verschiedene Netzwerkkabel.
Alle modernen Netzwerke werden mit Hilfe von TP Kabeln aufgebaut. Twisted Pair Kabel haben im inneren 8 Adern, von denen immer zwei miteinander verdrillt sind (Twisted Pair - geflochtene Paare). TP Netzwerke werden Stern förmig aufgebaut, d. h. von jedem Rechner verläuft ein Kabel zu einem zentralen Punkt an dem sie dann an einem HUB oder Switch angeschlossen werden. Die Geschwindigkeit eines TP Netzwerkes liegt typischerweise bei 100Mbit/s.

Ältere Netzwerke wurden mit Hilfe von BNC Kabeln aufgebaut. Dabei handelt es sich um ein Koax Kabel welches vom Aufbau mit einem Antennen Kabel vergleichbar ist. Die Impedanz liegt jedoch bei 50 Ohm. BNC-Kabel werden mit T-Stücken von einem Rechner zum nächsten verlegt und haben am Anfang des Kabels und am Ende einen Endwiederstand von 50 Ohm. Die Geschwindigkeit des Netzwerks beträgt bei BNC Verkabelung in der Regel bei 10 MBit/s.

Peer to Peer

Peer to Peer ist die Bezeichnung für eine Netzwerkvariante, bei der im Gegensatz zu einem Client/Server Netzwerk alle Rechner die gleichen Rechte besitzen. Jeder PC im Netzwerk kann Dienste und Daten bereitstellen oder verwenden. Oft erfolgt jedoch für einzelne Ressourcen eine Passwortabfrage, die dann aber jedem der dieses Passwort kennt zugänglich ist.

Proxy Server

'Proxy' bedeutet soviel wie 'Stellvertreterdienst'. Proxy Server nehmen Anfragen von einem Client (z.B einem Web-Browser) entgegen und geben sie, gegebenenfalls modifiziert, an das ursprüngliche Ziel (z.B. eine WWW-Site) weiter. Häufig speichern Proxy Server Daten in einem Cache. Werden weitere Anfragen an eine bereits besuchte Seite gestellt, liefert der Proxy Server die Informationen aus seinem Cache und kontaktiert nicht erneut den entferneten Server.

Netzwerkklassen

Eine Netzklasse ist abhängig von der Anzahl der an das Internet angeschlossenen Computer. Man unterscheidet zwischen den Klassen A, B und C:

* Ein Netz der Klasse C erlaubt die Zuweisung von maximal 256 Adressen (zum Beispiel 193.96.28.0 bis 193.96.28.255) abzüglich der ersten Adresse für das Netz und der letzte Adresse für den Broadcast - also:
(2 hoch 8) -2 = 256 - 2 = 254 maximale Clients ohne Subnetting
Der Adressbereich für Klasse-C-Netze geht von 192.0.0.0.bis 223.255.255.255
* In der B-Klasse vervielfältigt sich die mögliche Anzahl der an das Internet angeschlossenen Computer auf 65.534 maximale Clients ohne Subnetting: (2 hoch 16) -2 = 65.534
Der Adressbereich für Klasse-B-Netze geht von 128.0.0.0 bis 191.255.255.255
* Die A-Klasse faßt bis zu 16.777.214 ((2 hoch 24) -2) maximale Clients ohne Subnetting (zum Beispiel 100.0.0.0 bis 100.255.255.255).
Der Adressbereich für Klasse-A-Netze geht von 1.0.0.0 bis 126.255.255.255 (die Adresse 127.x.x.x ist für den Loopback reserviert.)

Dann gibt es noch ein Klasse-D-Netz von 224.0.0.0 bis 239.255.255.255 und ein Klasse-E-Netz von 240.0.0.0 bis 254.255.255.255 sowie die Broadcastadresse 255.255.255.255. Die Klassen D und E sind reserviert und nicht für den allgemeinen Gebrauch freigegeben.

Zudem wurden laut RFC 1918 private Adressbereiche definiert:

* Es gibt 1 privates Klasse-A-Netz (10.0.0.0 bis 10.255.255.255),
* 16 private Klasse-B-Netze (172.16.0.0 bis 172.31.255.255) und
* 256 private Klasse-C-Netze (192.168.0.0 bis 192.168.255.255).

Aussichten auf die Zuteilung eines A-Netzes haben nur extrem große Firmen - Microsoft zum Beispiel. Kleine bis mittlere Firmen bekommen vor dem Aufstieg in eine höhere Klasse mehrere Netze einer niedrigeren zugeteilt.

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