2.2 Adressierung im Internet und LAN
Internet besteht aus Das Internet besteht aus einer Vielzahl von Computer.
  • sie sind direkt oder indirekt miteinander verbunden,
  • benutzen ein gleiches standardisiertes Übertragungsprotokoll  TCP/IP (transmission control protocol/internet protocol)
  • es bietet den angeschlossenen Rechnern diverse Dienste an.

Diese Dienste werden allen , die beruflich oder privat Zugriff haben durchgehend angeboten und können von den verschiedenen Interessenten gleichzeitig in Anspruch genommen werden.
 

TCP/IP Datenströme werden in Pakete einheitlicher Größe zerlegt und voneinander unabhängig auf unterschiedlichen Wegen und unterschiedlichen Laufzeiten in Richtung Ziel verschickt. Jedes Paket wird mit Kopfdaten versehen (Header). Im Header sind Angaben über Absender, Ziel und  spezielle Informationen gespeichert. Diese speziellen Informationen erlauben es, die verschiedenen Pakete am Ziel wieder richtig zusammenzusetzen. Als Wegeplaner werden spezielle Rechner eingesetzt. Man nennt sie Router und sie werden an Netzknoten eingesetzt. Sie suchen die Teilstrecken aus, um die ankommenden Pakete weiter zu schicken. Für Ihre Aufgabe benutzen die Router  sog. routing tables.
Aufgrund der Zerlegung in immer gleichgroße Pakete können viele User das Netz gleichzeitig und damit optimal nutzen. Unnötige Pausen werden somit vermieden.

 

gateway


Gateways (Tor, Einfahrt) werden dazubenutzt, Computersysteme vom Internet zu isolieren. Dies geschieht dadurch, dass man "hinter" dem Gateway ein anderes Protokoll verwendet. Protokollinformationen des einen Netzes können nicht in das andere Netz übergeben werden. Übergeben werden lediglich die eigentlich zu übermittelnden "Nutzdaten". Sie werden im Gateway aus dem Protokoll der Empfängerseite gelöst und in das entsprechende Datenformat der Ausgangsseite umgesetzt.

 

Proxy In unserer Schule wird ein sog. Proxy-Rechner benutzt, der u. a. die Gatewayfunktion übernimmt. Für das Internet erscheint das ganze Netzwerk unserer Schule nur als ein Rechner, dem Proxyrechner. Da, wie in vielen anderen Netzwerken auch, unsere Schule im Netz TCP/IP benutzt, entfällt der Daten von einem Protokoll auf ein anderes. Wenn jemand im PC-Pool im Internet surft, also den Inhalt einer Website anfordert, so organisiert die Anfrage der Proxyrechner, er bekommt auch vom Internet die entsprechenden Antworten und liefert das Ergebnis an den anfragenden Rechner. Der Proxy übernimmt also auch Router-Aufgaben. Neben Gateway und Router-Aufgaben kann ein Proxy noch weitere Jobs übernehmen: Firewall, Scannen der eingehenden uns ausgehenden Mails auf Viren und anderes mehr.
Intranet-Extranet Ein Intranet benutzt das TCP/IP Protokoll zur Datenübertragung, ohne dass ein Einbindung in das Internet stattfindet. Solche Netze werden z.B. von Firmen für Austausch von firmeninternen Daten benutzt. Sie können in einem Haus benutzt werden, sind aber grundsätzlich in ihrer geografischen Ausdehnung nicht beschränkt. Das Extranet erweitert ein Intranet zu anderen Unternehmen hin (Optimierung der Datenlogistik). Rechte auf Zugriffe werden vergeben und u.U. teilweise eingeschränkt.
 
Provider Kommerzielle Netze und  Netze in der Forschung können über Standleitungen mit dem Internet verbunden sein. Andere erhalten die Verbindung über Wählleitungen. Ein Modem wird in Analog-Telefon-Netzen verwendet, um analoge Signale in digitale bzw. digitale in analoge Signale umzuwandeln. In digitalen Netzen ist ein Modem nicht nötig, man benutzt eine ISDN-Karte. Spezielle Übertragungsprotokoll stehen für solche Punkt-Punkt-Verbindungen zur Verfügung: SLIP (serial line internet protocol) und das PPP (point-to-point-protocol). Diese Protokolle sind dem TCP/IP quasi aufgesetzt. Der Unterschied besteht in der unterschiedlichen Fehlererkennung und Fehlerkorrektur. PPP ist sicherer. Provider sind Institutionen oder Unternehmen, die Wählzugänge zur Verfügung stellen. Nutzt man die Dienste des Internets, zahlt man in der Regel an die Gesellschaft, die das Telefonnetz betreibt, Netzbenutzungsgebühren und dem Provider die Dienste, die er dem User anbietet. Dabei kann der Telefonnetzbetreiber selbst als Provider auftreten, oder es kann auch vorkommen, dass der Provider auch die Telefonnetzkosten einzieht und diese weitergibt. Häufig benutzt werden auch call-by-call Zugänge. 

 

IP-Adresse

 

weitere Infos zur Vergabe von IP-Adressen und deren Klassifizierung:
www.ipindex.net

weiterführendes Wissen über IP-Adressen:
www.3com....

 

Jedes Computersystem im Internet besitzt eine eindeutige Adresse, seine IP-Adresse.

Wie findet man die IP-Adresse eines Servers im INternet, auf dem z.B. eine Website abgelegt ist. Konkret, wie heißt die IP-Adresse des Rechners, auf dem die Webseite www.pohlig.de zuhause ist? Im Eingabefenster des Windows-Rechners geben wir ping 'www.pohlig.de' ein.

Microsoft Windows 2000 [Version 5.00.2195]
(C) Copyright 1985-2000 Microsoft Corp.

C:\>ping www.pohlig.de

Ping www.pohlig.de [217.160.176.166] mit 32 Bytes Daten:

Antwort von 217.160.176.166: Bytes=32 Zeit=71ms TTL=56
Antwort von 217.160.176.166: Bytes=32 Zeit=110ms TTL=56
Antwort von 217.160.176.166: Bytes=32 Zeit=461ms TTL=56
Antwort von 217.160.176.166: Bytes=32 Zeit=190ms TTL=56

Ping-Statistik für 217.160.176.166:
Pakete: Gesendet = 4, Empfangen = 4, Verloren = 0 (0% Verlust),
Ca. Zeitangaben in Millisek.:
Minimum = 71ms, Maximum = 461ms, Mittelwert = 208ms

C:\>

 

Nach einem seit 1981 gültigen System, handelt es sich um eine 32 bit Adresse, genauer betrachtet handelt es sich um  vier Teiladressen, die jeweils ein Byte (=8 bit) speichern können. Teiladressen können somit durch die Zahlen die Zahlen 0 bis 255 (Anzahl also: 256 = 28) dargestellt werden. Im Prinzip könnten also 256*256*256*256= 4.294.967.296 Rechner im Internet unterschieden werden. Eine mögliche Adresse wäre z.B. 191.155.30.1. Die sog.  Network Information Center (NICs) übernehmen die Verwaltung dieser Adressen. Für Deutschland (DE-NIC) erledigt dies das Rechenzentrum der Universität Karlsruhe. DE-NICs wird gemeinsam von den deutschen Internet-Providern finanziert. 
Drei Klassen von Adressen werden unterschieden

  • A-Klasse, 8 bit Network prefix: (0.x.x.x) bis (127.x.x.x) Es gibt auf der Welt genau 126 A-Klassen, da die Klasse(10. x.x.x) nicht vergeben wird und (127.xx.x) für andere Zwecke reserviert ist.
  • B-Klasse: 16 bit Network prefix (128.0.x.x) bis (191.255.x.x). Es können also 64 . 256 = 16320 B-Klassen verwaltet werden. Ca. 55% aller B-Klassen sind bereits Stand 1999) vergeben.
  • C-Klasse 24 bit network prefix: (192.0.0.x) bis (223.255.255.x). Die Klassen  (192.168.0.x)  bis (192.168.255.x) werden im Internet nicht vergeben. Sie werden zur Adressierung von LANs (Local area networks) also Netzwerke, wie an unserer Schule freigehalten) Ca. 5% dieser C-Klassen sind vergeben (ebenfalls Stand 1999)

Jeder Betreiber eines Teils des Internets erhält einen zusammenhängenden Block von Adressen, (8-, 16-, oder 24- bit Network prefix) und verteilt den Rest der Adressen (Hosts) an die angeschlossenen Systeme. 

 

 
S. Häberle
 
LAN

Als LAN (loacal area network) bezeichnet man ein Netzwerk, das in einem überschaubaren Bereich, wie z.B. einem Gebäude oder Gebäudekomplex untergebracht ist

Wie schon oben erwähnt, gibt es reservierte IP-Adressen. So sind die Adressen 192.168.x.x für interne Netzwerke (LANs) reserviert. An unserer Schule (WHG-Durmersheim) haben die beiden Netzwerke die IP-Adressen 192.168.40.x und 192.18.100.x. Die Werte von x dienen zur Identifizierung  der einzelnen Komponenten des internen Netzes: Netzwerk-Server, Proxy-Rechner, Netzwerkdrucker, CD-ROM-Server und schließlich die einzelnen  Clients. Diese Adressen vergibt der Netzwerk-Administrator, vorausgesetzt die IP-Adressen der Clients werden fest vergeben. Es gibt aber auch die Möglichkeit die Adressen im internen Netz dynamisch zu vergeben, dann übernimmt der Netzwerkserver die Aufgabe der Vergabe der IP-Adressen für die angemeldeten Clients der Server des Netzwerkes. Die Zuweisung der IP-Adressen erfolgen dann per Zufallsgenerator. Welche Adresse nun ein Rechner in einem Netzwerk hat, kann man leicht mit ipconfig im Eingabefenster anfragen. Das haben wir im Zusammenhang mit dem JavaChat schon kennen gelernt.

Auch heimische Rechner haben eine IP-Adresse. Meldet sich ein "privater Rechner" z.B. über T-online im Internet an, so bekommt er vom Internetserver von T-online per Zufallsgenerator eine Identifikationsadresse, die bei jedem Einwählen erneut erzeugt wird. Auf diesem Wege wird es den Anbietern von Webseiten erschwert, Kundenprofile zu erzeugen.

Will man von einem internen Netzwerk auf das Internet zugreifen, benötigt man wie wir oben schon gesehen haben, einen Gateway. Er verfügt über einen Network Translation-Mechanismus (NAT), der es erlaubt interne Adressen auf externe Adressen umzusetzen. (Das Protokoll wird ebenfalls übersetzt, wenn intern nicht das TCP/IP Protokoll benutzt wird). 


  
Die IP-Adressen  127.0.0.x sind ebenfalls nicht für den öffentlichen Gebrauch freigegeben. Sie kennzeichnen den sog. localhost. Sie stehen also für die eigenen Rechner. Der erste wäre damit 127.0.0.1.  Mit dieser Adresse "zeigt jeder Rechner auf sich selbst".

 

IP-Adresse erleichtert das routen Die Ruhr-Universität Bochum hat die Class-B-Adresse 134.147.x.x. Nur diese Klasse, also die 16 bit Network prefix  wird in den internationalen Router-Tabellen eingetragen. Die Restadressen (x.x) werden in den lokalen Tabellen im Router der Universität gespeichert. Wird also z.B. von den USA aus der Rechner 134.147.40.15 angesprochen, so führt der Weg zunächst zum Router 134.147.x.x. Die restliche Adressierung bleibt also zunächst unberücksichtigt. Kommt nun die Anfrage beim Router an, so wird sie von diesem zur eigentliche Adresse 134.147.40.15 weitergeleitet.

 

domain Die IP-Adressen der Rechner in der Welt lassen sich schlecht merken. Tabellen, die wir Menschen lesen sollen, sind sehr umständlich Deshalb erhalten diese Adressen einen Namen, den man sich leicht merken kann: Die Domain-Namen (DNS = domain name system). Diese Domäne-Namen werden mit einer IP-Adresse identifiziert und in einer Verknüpfungstabelle gespeichert. Die Namen sind in der Regel wie folgt aufgebaut: computer.bereich.institution.land Die letzte Eintragung, die top-level domain kennzeichnet in aller Regel ein Land, wobei in den USA weitere Aufteilungen üblich sind.
  • de = Deutschland
  • fr = Frankreich
  • ch = Schweiz
  • edu USA (Computer im US-Bildungssystem)
  • com USA (Computer in US-Firmen)
  • gov USA (Computer in der US-Verwaltung)
zu 2.3 Dienste des Internets
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