Da die einzelnen Stationen nur an- und nicht in das System eingehängt werden, wirkt sich der Ausfall einer Station nicht negativ auf die Funktionstüchtigkeit des Gesamt- netzes aus.
TCP/IP ist die Ankürzung für Transmission Control Protocol / Internet Protocol.
1969
1975
1983
Internet Addresses
Network addresses
are analogous to mailing addresses in that they tell a system wehre do
deliver a datagram. Three terms commonly used in the Internet relate to
addressing: name, address, and route.
A name is
a specific identification of a machine, a user or an application. It is
usually unique and provides an absolute targer for the datagrams.
An address
typically identifies wehre the target is located, usually or logical location
in network.
A route tells
the system how to get a datagram to the address.
(Quelle: TCP/IP in 14
days, SAMS Publishing, S. 51ff)
Class A addresses
are for large networks that have many machines. The 24 bits for the local
address (also frequently called the host address) are needed in the cases.
The network address is kept to 7 bits, which limits the number of networks
that can be identified.
Class B addresses
are for immediate networks, with 16-bit-local or host addresses and 14-bit
network addresses.
Class C networks
have only 8 bits for the local or host address, limiting the number of
devices to 256. There are 21 bits for the network address.
(Quelle: TCP/IP in 14
days, SAMS Publishing, S. 51ff)
Klasse A (Class A)
27 = 00011011
z. B.
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Erläuteurung:
Netzwerkadressen von 0 bis 127 theoretisch möglich
Hostadressen von 0 bis 16.77.215 theoretisch möglich
Klasse B (Class B)
132 = 10000100
z. B.
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Erläuteurung:
Netzwerkadressen von 128 bis 191 theoretisch möglich
Hostadressen von 0 bis 65.535 theoretisch möglich
Klasse C (Class C)
194 = 11000010
z. B.
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Erläuteurung:
Netzwerkadressen von 192 bis 223 theoretisch möglich
Hostadressen von 0 bis 255 theoretisch möglich
Da auch mehrere Protokolle auf einer physikalischen IP-Adresse arbeiten können, verwendet man die sogenannten Port-Nummern (16 Bit-Adressen mit 65.535 Möglichkeiten), um einen bestimmten Dienst anzusprechen. Dabei gibt es für TCP/IP eine gewisse Vereinbarung, welcher Port standardmäßig mit einem bestimmten Dienst versehen wird.
Dienst
Portnummer
FTP
21
TELNET
23
Gopher 70
HTTPD 81
Da jedoch selbst die Darstellung einer IP-Adresse in Form von 8 Bit-Blöcken nicht besonders aussagekräftig ist, existiert parallel zu dieser Art der Adressierung das Domain Name System (domain = engl. Gebiet), das anstelle von Zahlen Buchstaben verwendet.
Dabei entspricht jede Buchstabengruppe einer Zahlengruppe der binären IP-Adresse, weshalb die einzelnen Teile ebenfalls durch Punkte voneinander getrennt sind.
Um die Übersichtlichkeit zu verbessern, werden DNS-Adressen genau andersherum geschrieben als IP-Adressen. Dies bedeutet, daß, ähnlich wie bei einer normalen Postadresse, zuerst der Empfänger (Host-Rechner) angegeben wird, gefolgt von immer weitläufiger werdenden lokalen Angaben.
Allgemeines Format einer DNS-Adresse: host.domain
DNS-Adressen werden von speziellen Rechnern (sog. "Name-Server") wieder zurück in die entsprechende IP-Adresse übersetzt.
Name
Domain
com
Kommerzielles Unternehmen
edu
Bildungsstätten
gov
zivile Regierung
mil
Militär
net
Netzwerke
org
Andere Organisationen
(Thematische Domains
im Internet)
Name
Domain
de
Deutschland
ch
Schweiz
uk
Großbritanien
(Einige geographische
Domains im Internet)
Beispiel: http://www.cybernet-ag.de
Erläuterung:
http
HyperText Transfer Protocol
www
World Wide Web
cybernet-ag Host
de
Domain (geographische Domain)
Um E-Mail weltweit automatisch zustellen zu können, muß jeder Benutzer über eine einmalige E-Mail-Adresse verfügen, die auch von Computern im Internet gelesen werden kann.
Ähnlich wie die Bewohner eines bestimmten Hauses über den Postweg adressiert werden, besteht auch eine E-Mail-Adresse aus zwei Komponenten:
Allgemeine Syntax einer E-Mail-Adresse: Benutzername@host.domain
Beispiel: cmueller@cybernet-ag.de
Erläuterung:
cmueller
Benutzername
@ (at)
logische Trennung
cybernet-ag
Host
de
Domain
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zu Info AG
Die Provider vernetzen ihre Rechner und POPs über angemietete Leitungen miteinander. Damit dieses Netzwerk ein Teil des Internet wird, benötigen Sie mindestens eine Verbindung zu irgendeinem anderen Rechner dort. Noch vor nicht allzu langer Zeit mußten die Newcommer uner den ISPs Transatlantikleitungen mieten, damit sie über die USA ins Internet einsteigen konnten. Von dort kam ein großer Teil des Verkehrs auf anderen Leitungen wieder zurück nach Deutschland.
Spätestens seit der Eröffnung des Datenaustauschpunktes DECIX in Frankfurt hat sich die Situation entspannt. Hier sind die Teilnetze der großen deutschen Provider miteinander verknüpft. Dennoch nehmen die Daten im deutschen Internet nicht die kürzesten Wege. Davon kann man sich mit Trace-Route-Programmen ein Bild machen.
Übergabepunkte wie DECIX
sind keine deutsche Erfindung: sie existieren auch in
anderen Ländern. In den USA sind die beliebtesten MAE West (Silicon
Valley) und MAE East (Washington): ein weiterer MAE-Knoten befindet
sich in Frankfurt und stellt von dort die Verbindung in die USA her.
Die Info AG stellt ihr, mit Frame-Relay (FR) Technik aufgebautes Netz zur Verfügung. Zur Zeit stehen 50 POPs (Point of Present) zur Einwahl zur Verfügung, die mit Ascon MAX 4000 ausgestattet sind.
Das European Computer Research Center verwaltet den Ebone in München und in Frankfurt. Internet-Zugänge werden für Geschäftskunden außerdem angeboten.
Zusammenschluß von Providern, um den Kunden Roaming anbieten zu können. Die Kunden können im Ausland über die Zugangspunkte eines Providers Zugang zum Internet finden. Beim Login muß lediglich der Domainname des Providers angehängt werden, z. B. mustermann@cybernet-ag.net
Datenaustauschpunkt in Frankfurt von deutschen Internet Providern um unnötige Umwege über das Ausland von innerdeutschem Datenverkehr zu vermeiden.
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zu Brücken im Netz
Das NIC ist für die Vergabe von Domainnamen zuständig.
DeNIC vergibt nur für Deutschland (.de) Domainnamen.
Das RIPE ist für die Vergabe von IP-Adressen in Europa zuständig.
Zuständig für die Verbindung in die USA.
Der European Backbone ist die Hauptdatenverbindung innerhalb von Europa.
Über den EBONE-Anschluß in Frankfurt ist mit 45 MBit/s eine schnelle und leistungs- starke Verbindung in die USA gewährleistet.
Die 34 MBit/s-Leitung nach Stockholm ist der zweite schnelle Weg in die USA, auf den automatisch zugegriffen wird, wenn die direkte Verbindung ausfallen sollte.
Die direkte 1,5 MBit/s-Verbindung nach Japan gibt Unternehmen eine schnelle Verbindung in den gesamten asiatischpazifischen Wirtschaftsraum.
Backbone (Rückgrat) bezeichnet ein Hauptnetz, das unabhängige Teilnetze (Subnetze) unterschiedlicher Konzeption miteinander verbindet. Die Knoten eines Backbone-Netzes arbeiten wie Gateways, um die Protokolle der unterschiedlichen Netze zu koordinieren, um LAN und WAN-Netze (heterogene Netzwerke) miteinander kommunizieren zu lassen.
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zu Geschichte TCP/IP 1990
Bus:
Ein Bus ist eine Sammelleitung, die Daten mehrerer Subsysteme übertragen
kann. Der Datenaustausch zwischen allen angeschlossenen Subsystemen erfolgt
über den Bus und wird durch Protokolle geregelt.
In einer Bustopologie liegen alle Knoten über Transvceiver oder Steckverbindungen
angeschlossen, an einem gemeinsamen Medium. Die Signale der einzelnen
Netzknoten werden auf das Zentralkabel ausge- strahlt und können von
allen anderen Knoten empfangen werden.
Da die einzelnen Stationen nur an- und
nicht in das System eingehängt werden, wirkt sich der Ausfall einer
Station nicht negativ auf die Funktionstüchtigkeit des Gesamt- netzes
aus.
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zu Netztopologien
CSMA/CD: Bei CSMA/CD handelt es sich um ein nicht deterministisches Zugriffsverfahren, welches primär bei Busnetzen im Ethernet-Bereich eingesetzt wird. Die Abkürzung steht für carrier sense multiple access / collision detection.
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zu Zugriffsverfahren
Domain: Eine Domain ist eine bestimmte Anzahl von Rechnern (Hosts), die unter einem gemeinsamen Namen angesprochen werden. Allerdings kann auch ein einzelner Host eine Domain darstellen.
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zu Domain Name System (DNS)
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zu E-Mail-Adressierung im Internet
Ethernet: Das am häufigsten eingesetzte LAN (Local Area Network) gibt es in diversen Konfigurationen. Ethernet unterstützt mehrere physikalische Topologien, Kabelarten und verschiedene Frame-Typen. Es bietet Übertragungsgeschwindigkeiten von 10 Mbps oder 100 Mbps. Da Ethernet nicht deterministisch ist, neigt es zu Paketkollisionen, deren Zahl mit der Menge der aktiven Knoten steigt. Ethernet wurde ursprünglich von Bob Metcalfe entwickelt, der es nach der imaginären und unsichtbaren "Äther" benannte, die man einst für den Lichtleiter hielt.
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zu Netztopologien
Frame-Relay:
Frame-Relay ist ein Dienst für Leute, die eine absolut spartanische
verbindungsorientierte Möglichkeit suchen, Daten in akzeptabler Geschwindigkeit
zu günstigen Kosten von A nach B zu befördern.
Man kann sich Frame Relay am einfachsten
als virtuelle Standleitung vorstellen. Der Kunde mietet eine ständige
virtuelle Leitung zwischen zwei Punkten und kann darüber Rahmen (d.
h. Pakete) mit bis zu 1.600 Byte verschicken. Solche Leitungen können
auch zwischen einem bestimmten und mehreren anderen Standorten eingerichtet
werden. In diesem Fall trägt der Rahmen eine 10-Bit-Nummer, die die
zu benutzende virtuelle Schaltung identifiziert.
Verbindungsorientierte paketvermittelte
Technologie, die Mitte der achtziger Jahre für Fernnetze (WAN) entwickelt
wurde. Frame Relay basiert auf den ansynchronen Zeitmultiplexen. Übertragungsfehler
werden erkannt, aber nicht korrigiert. Zwischen den kommunzierenden
Datenendeinrichtungen wird eine virtuelle Standleitung aufgebaut.
(Quelle: Computernetzwerke,
Prentice Hall, S. 821)
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zu Info AG
Maschen (Netztopologie): In einem Maschennetz sind die Knoten über Punkt-zu-Punkt-Verbindungen miteinander verbunden. Wäre jeder Knoten mit jedem anderen verknüpft, läge ein sogenannter vollständiger Graph (Verbund) vor. Der voll- ständige Graph stellt jedoch nur ein theoretisches Modell dar, in der Praxis kommt er nicht vor. Das Maschennetz ist eine typische Topologie für sogenannte Weitverkehrs- netze, wie etwa das öffentliche Telefonnetz.
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zu Netztopologien
Netzwerkkomponenten (Kurzübersicht):
Brigde (Brücke): Eine Bridge
verbindet zwei Netzwerke (LAN) miteinander, welche dieselbe Topologie bzw.
Architektur aufweisen (homogene Netzwerke). Brücken arbeiten
auf der zweiten Schicht des OSI-Modells und helfen beim Segment- Netzverkehr.
Router: EiN Router verbindet zwei
unterschiedliche (heterogene) Netzwerke miteinander (z. B. Ethernet
mit Token-Ring).
Gateway:
Das Gateway wird zwischen Netzen verschiedener Computerhersteller geschaltet
(z. B. IBM mit DEC).
Repeater: Der Repeater dient als
Signalverstärker vor allem für die Überbrückung größerer
Entfernungen in LAN's.
Hub: Der Hub
dient als Verteiler von sternförmig angeschlossenen LAN-Stationen
(Sterntopologie).
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zu Backbone
Peer-to-Peer-Netzwerk: Ein Peer-to-Peer-Netzwerk ist ein Netzwerk für den Anschluß weniger Datenstationen. Dieser Netztyp kommt ohne spezielle Server aus, ein im Netz angeschlossener Drucker kann also direkt von jedem PC aus angesteuert werden. D. h., daß die Serverfunktionen in jedem PC integriert sind.
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zu NetBIOS
Protokolle
TCP/IP
IPX/SPX: IPX ist das Netzwerkprotokoll
ds in der in de PC-Vernetzung marktführenden Netzwerkbetriebssystems
NetWare von NOVELL. Mit NLM-Komponenten (NetWare Loadable Modules) kann
auf individuelle Anwenderwünsche eingegangen werden. Das Protokoll
ist routbar und wird daher auch von vielen Multiprotokoll-Routern
unterstützt.
NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface):
NetBEUI ist ein Standardprotokoll zwischen PCs, das von einigen Netzwerk-
betriebssystemen verwendet wird. Die wohl bekanntesten Netzbetriebssysteme,
welches dieses Protokoll unterstützen, sind Windows for Workgroups,
Windows95 und Windows NT.
NetBIOS ist
ein von IBM entwickeltes Netzprotokoll zur Peer-to-Peer-Kommunikation
zwischen PCs. NetBIOS-Netze sind einfach zu managen, solange sie auf Workgroup-
grösse begrenzt bleiben. NetBIOS kann nicht geroutet werden,
da es keinen Netzwerk- layer hat, auf dem ein Router aufsetzen könnte.
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zu Backbone
Ring:
Innerhalb der Ringtopologie hat jeder Knoten einen definierten Vorgänger
und Nachfolger. Der Datentransport findet in einer bestimmten Richtung
von Knoten zu Knoten statt.
Nachteil: Der
Ausfall eines Knotens oder einer verbindung legt den kompletten Ring lahm,
deshalb gibt es in der Praxis verschiedene Auslegungen.
Querverweise:
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zu Netztopologien
Stern:
Die Arbeitsstationen (Knoten) liegen in der Sterntopologie nicht in
einer Reihe (Bus-Topologie), sondern sind über einen zentralen
Knoten verbunden. Als Knoten fungiert ein Zentralrechner oder ein reiner
Vermittlungsknoten, der Sternverteiler (Hub).
Nachteil: Ein
gravierender Nachteil dieser Lösung ist, daß der Ausfall des
Zentral- knotens die gesamte Funktionalität des Sterns unterbricht
(Totalausfall des Netzwerks). Das Versagen anderer Knoten wirkt sich dagegen
kaum auf den Gesamtablauf aus.
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zu Netztopologien
TCP/IP: Das vom amerkanischen Verteidigungsministerium definierte TCP/IP ist wohl derzeit das Protokoll, welches auf jeder wichtigen Rechnerplattform verfügbar ist. Es wurde nicht für ein spezielles Nachrichtenmedium konzipiert (plattformunabhängig), sondern für den Einsatz auf unterschiedlichen Medien und Rechnern. Damit ist TCP/IP das Netzwerkprotokoll zur Vernetzung von heterogenen (unterschiedlichen) Systemen. Es lassen sich z. B. Rechner vernetzen, die als Betriebssystem UNIX, OpenVMS, Windows oder DOS einsetzen.
Aufbauend auf diesem Protokoll wurden als Standardanwendungen beispielsweise
Mit TCP/IP ist der Filetransfer zwischen den unterschiedlichen Rechnerwelten möglich, z. B. kann ein File von einem VAX auf einen Sun-Rechner kopiert werden. Beim Ko- pieren wird gleichzeitig der File ins richtige Dateiformat konvertiert.
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zu Geschichte TCP/IP 1990
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zu Port-Nummern
Token
Ring: Im Token-Verfahren hat sich vor allem die Ringtopologie durchgesetzt.
Die Zugriffskontrolle wird hierbei nicht von einer zentralen Steuereinheit
(Sternverteiler, Hub), sondern von durch ein Token.
Das ist eine Bitkombination, die gewissermaßen ständig im
Ring herumkreist. Kommt dieses Token nun an einer Netzstation vorbei
und zeigt den Zustand "frei", so kann diese Station den Token als besetzt
markieren und die zu sendenden Daten an den Token "anhängen". Man
bezeichnet den Token auch als Frame. Alle Stationen im Ring lesen
die Nachricht und erkennen, ob die Nachricht für die eigene Station
bestimmt ist. Wenn nicht, wird der Token samt Anhang wieder "auf die Reise"
geschickt. Diejenige Station, für die der Datenstrom bestimmt ist
nimmt die Daten auf und markiert sie als erhalten. Sie kreisen nun weiter
bis zur Ausgangsstation, und dort wieder der Token mit der "Frei"-Kennung
wieder ins Netz entlassen.
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