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Josef-Durler-Schule RastattUnterrichtsvorlageSeite # Armin Dagenbach14.07.2007IP_V4_V6_Rel2.ppt Auftrag: Es ist ein Netzwerk zu konzipieren (siehe Beispiel)!

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1 Josef-Durler-Schule RastattUnterrichtsvorlageSeite # Armin Dagenbach14.07.2007IP_V4_V6_Rel2.ppt Auftrag: Es ist ein Netzwerk zu konzipieren (siehe Beispiel)! Hinweis: Die Netzadresse des Gesamtnetzes lautet 172.23.0.0 Switch_1 24 Ports Switch_2 24 Ports Router VLAN_OB1 (4 Hosts) VLAN_OB2 (3 Hosts) VLAN_OB3 (8 Hosts) VLAN_OB4 (12 Hosts) VLAN_DBS (1 Server) Auftragsbeschreibung: Geben Sie für die 5 verschiedenen Bereiche jeweils die Netzadresse, Netz-Maske, Gatewayadresse und den Adressbereich für die Clients/Hosts an. Jedes Teilnetz soll die Größe eine Class-C-Netzes haben! Trunk Hier stecken viele Begriffe im Auftrag, die nachfolgend unter dem Thema Adressierung im Netzwerk erläutert werden. Hinweis: Das Thema VLAN wird später behandelt!

2 Josef-Durler-Schule RastattUnterrichtsvorlageSeite # Armin Dagenbach14.07.2007IP_V4_V6_Rel2.ppt Einige dieser Begriffe sind bereits relevant, wenn ich unter Windows ein Netzwerk einrichten möchte:

3 Josef-Durler-Schule RastattUnterrichtsvorlageSeite # Armin Dagenbach14.07.2007IP_V4_V6_Rel2.ppt Adressierung im Netzwerk am Beispiel der IP-Adresse Bei TCP/IP werden Adressen eingesetzt, die aus einer 32-bit Adresse bestehen: 10101100000101110000000111111110 - Eindeutige (physikalische) Adresse jedes Teilnehmers (MAC-Adresse) Diese 32 Bit werden auch in 4 Oktette aufgeteilt, durch Punkte getrennt und als Dezimalzahlen dargestellt. Dual10101100.00010111.00000001.11111110 Dezimal172.23.1.254 Hexa- dezimal AC.17.01.FE Beispiel: Logische Adressierung am Beispiel der IP-Adressen (IPv4): - Eindeutige, logische Adresse eines Teilnehmers, damit Datenpakete selbständig, ohne Wissen (Zutun) des Senders an den Empfänger geleitet werden können (-> IP-Adresse beim Protokoll TCP/IP). 2 Arten von Adressierung in Netzen:

4 Josef-Durler-Schule RastattUnterrichtsvorlageSeite # Armin Dagenbach14.07.2007IP_V4_V6_Rel2.ppt Adressierung im Netzwerk am Beispiel der IP-Adresse Um den Anforderungen an die Auffindbarkeit der Adressen in einem Netzwerk zu genügen, muss ähnlich der postalischen Adresse Deutschland 76437 Rastatt Richard Wagner Ring 24 Josef-Durler-Schule eine hierarchische Beziehung zwischen den IP-Adressen aufgebaut werden. Zusammensetzung der IP-Adresse (I von II): Die IP-Adresse setzt sich demnach aus dem Netzteil (Netz-ID) und dem Hostteil (Host-ID) zusammen. Dezimal172.23.1.254 Beispiel: Netz-IDHost-ID Netz-ID: Mit Hilfe der Netz-ID der IP-Adresse wird ermittelt, ob das Paket im eigenen Netzsegment zugestellt werden kann (Wegefindung). Wenn nicht wird das Paket an das Default/Standard-Gateway zur Weitervermittlung geschickt. Host-ID: Mit Hilfe der Host-ID der IP-Adresse wird der entsprechende Host im eigenen Netzsegment bestimmt. Regionalteil = Netz-ID Persönlicher Teil = Host-ID

5 Josef-Durler-Schule RastattUnterrichtsvorlageSeite # Armin Dagenbach14.07.2007IP_V4_V6_Rel2.ppt Adressierung im Netzwerk am Beispiel der IP-Adresse Zusammensetzung der IP-Adresse (II von II): Der Rechner oder die Kopplungskomponente kann diese Unterteilung in Netz-ID und Host-ID nicht ohne weiteres durchführen. Dezimal172.23.1.254 Dual10101100.00010111.00000001.11111110 Dezimal255..0.0 Dual11111111..00000000. Netz- Anteil 172.23.0.0 Host- Anteil -.-.1.254 Netz-Maske Class-B Netz IP-Adresse Class-B Netz Netz-ID Host-ID Die Netz-ID der IP-Adresse wird deshalb über eine Netzmaske und der Bitweisen UND-Verknüpfung mit der IP-Adresse ermittelt.

6 Josef-Durler-Schule RastattUnterrichtsvorlageSeite # Armin Dagenbach14.07.2007IP_V4_V6_Rel2.ppt Adressierung im Netzwerk am Beispiel der IP-Adresse Übungsaufgabe: Welche der folgenden Adressen liegen in demselben Netz? Geben Sie jeweils die Netzadresse an? a) IP=172.16.18.121 Netzmaske=255.255.0.0 b) IP=172.17.18.121 Netzmaske=255.255.0.0 c) IP=192.168.18.121 Netzmaske=255.255.255.0 d) IP=192.168.18.1 Netzmaske=255.255.255.0 e) IP=10.11.12.101 Netzmaske=255.255.255.192 f) IP=10.11.12.61 Netzmaske=255.255.255.192

7 Josef-Durler-Schule RastattUnterrichtsvorlageSeite # Armin Dagenbach14.07.2007IP_V4_V6_Rel2.ppt Adressierung im Netzwerk am Beispiel der IP-Adresse Übungsaufgabe: Welche der folgenden Adressen liegen in demselben Netz? Geben Sie jeweils die Netzadresse an? a) IP=172.16.18.121 Netzmaske=255.255.0.0 b) IP=172.17.18.121 Netzmaske=255.255.0.0 c) IP=192.168.18.121 Netzmaske=255.255.255.0 d) IP=192.168.18.1 Netzmaske=255.255.255.0 e) IP=10.11.12.101 Netzmaske=255.255.255.192 f) IP=10.11.12.61 Netzmaske=255.255.255.192

8 Josef-Durler-Schule RastattUnterrichtsvorlageSeite # Armin Dagenbach14.07.2007IP_V4_V6_Rel2.ppt Adressierung im Netzwerk am Beispiel der IP-Adresse Netzklassen und Netzmaske: Die Netzmaske bestimmte sich früher aus den Netzklassen: A, B und C (siehe fett markierter Bereich, entweder 8, 16 oder 24 Bit) Netz- klasse Erste Bits IP-AdressbereichAnzahl der Netzbits Maximale Anzahl von Netzen 2) Maximale Anzahl von Hosts 1) A00.0.0.0 – 127.0.0.0 712616777214 B10128.0.0.0 – 191.255.0.0 1416382(4)65534 C110192.0.0.0 – 223.255.255.0 212097150(2)254 D1110224.0.0.0 – 239.255.255.255.255 --Multicast E11110240.0.0.0 – 255.255.255.255 --Reserviert Bsp: 16.24.192.8 10 -> 00010000.00011000.11000000.00001000 2 -> Klasse A-Netz

9 Josef-Durler-Schule RastattUnterrichtsvorlageSeite # Armin Dagenbach14.07.2007IP_V4_V6_Rel2.ppt Adressierung im Netzwerk am Beispiel der IP-Adresse Netzklassen und Netzmaske: 1) Es kann nicht jede IP-Adresse im Netz an Hosts vergeben werden: - Die niedrigste Adresse eines Netzwerks wird als Netz-Adresse bezeichnet: -> Alle Host-Bits sind auf 0 gesetzt! - Die höchste Adresse eines Netzwerks wird als Broadcast-Adresse bezeichnet: -> Alle Host-Bits sind auf 1 gesetzt! Bsp für eine IP-Adresse der Netzklasse A: 16.24.192.8 10 -> 00010000.00011000.11000000.00001000 2 Zugehörige Netzwerkadresse: Zugehörige Broadcastadresse: 2) Auch bei den Netz-ID´s können unter Umständen nicht alle IP-Adressen vergeben werden, d.h. es sind nicht alle Netzwerke möglich, da bestimmte Adressen für einen speziellen Anwendungszweck reserviert sind: Bsp. aus dem Klasse A-Bereich:0.0.0.0 Standard Route in Routing Tabellen 127.0.0.0 Loopback Netzwerk 16.0.0.0 10 -> 00010000.00000000.00000000.00000000 2 16.255.255.255 10 -> 00010000.11111111.11111111.11111111 2

10 Josef-Durler-Schule RastattUnterrichtsvorlageSeite # Armin Dagenbach14.07.2007IP_V4_V6_Rel2.ppt Adressierung im Netzwerk am Beispiel der IP-Adresse Anzahl der Netze: Oft wird, da vielfach die 1. (191.255.0.0) u. letzte Netzadresse (191.255.255.255) für besondere Verwendungszwecke reserviert ist mit 2 Anzahl Netzbits -2 gerechnet. Die Anzahl der Netze berechnet sich über die zur Verfügung stehenden Netzbits: Beispiel für Klasse B: Erste Bits des Oktett auf 10 2 Adressbereich z.B. bis 191.255.0.0 Verbleibende Netzbits = 14 -> 10111111.11111111.0.0 2 14 = 16384 bzw. 16382 (siehe nachfolgender Satz) Anzahl der Hosts: Die Anzahl der Hosts berechnet sich ähnlich: Beispiel für Klasse B: Anzahl der Host-Bits = 32 – Erste Bit der Adressklasse – restliche Netzbits Anzahl der Host-Bits = 32 – Anzahl der Bits der Netzmaske (Netz-ID) -> 16 10 Für 191.255.0.0 gilt somit: Anzahl der Host-Bits = 32 -16 = 16 2 16 = 65536, abzgl. dem eigentlichen Netz 191.255.0.0 (Host-Bits auf 0) und der Broadcastadresse 191.255.255.255 (Host-Bits auf 1) = 65534 oder allgemein 2 Anzahl Bits der Hostadresse - 2 10 2 = 2 10 14 10

11 Josef-Durler-Schule RastattUnterrichtsvorlageSeite # Armin Dagenbach14.07.2007IP_V4_V6_Rel2.ppt Adressierung im Netzwerk am Beispiel der IP-Adresse Übungsaufgabe: Geben Sie bei jeder Teilaufgabe den Bereich der Hostadressen, das Standardgateway und die Broadcastadresse an. a) IP=172.16.18.121Netzmaske=255.255.0.0 b) IP=172.17.18.121Netzmaske=255.255.0.0 c) IP=192.168.18.121 Netzmaske=255.255.255.0 d) IP=192.168.18.1 Netzmaske=255.255.255.0 e) IP=10.11.12.101Netzmaske=255.255.255.192 f) IP=10.11.12.61Netzmaske=255.255.255.192

12 Josef-Durler-Schule RastattUnterrichtsvorlageSeite # Armin Dagenbach14.07.2007IP_V4_V6_Rel2.ppt Adressierung im Netzwerk am Beispiel der IP-Adresse Netzklassen und Netzmaske: Die Netzmaske bestimmte sich früher aus den Netzklassen: A, B und C! Die IP-Adressen wurden aber sehr schnell knapp, da: - 126 große, - 16384 mittlere und - 2097152 kleine Netze weltweit gesehen zu wenig sind und ein Großteil der Adressen im amerikanischen und europäischen Raum vergeben wurde. Für die Boomregionen in Asien (Japan, China und z.B. Indien) blieb nur ein relativ kleiner Bereich übrig. Lösung: -> Einzelne Adressbereiche werden als privat deklariert und in firmeninternen bzw. privaten Netzwerken eingesetzt. -> Feinere Granulierung der Netze mit Hilfe der Netzmaske. Mittels des Bildens von Subnetzen per VLSM (Variable Length Subnetting Mask) wird seit vielen Jahren das bitvariable Classless-Interdomain-Routing (CIDR) durchgeführt, das eine flexible bitweise Zuordnen der Netzmaske erlaubt! Adressen aus diesem Bereich sind niemand zuzuordnen.

13 Josef-Durler-Schule RastattUnterrichtsvorlageSeite # Armin Dagenbach14.07.2007IP_V4_V6_Rel2.ppt Adressierung im Netzwerk am Beispiel der IP-Adresse Privater Adressbereich: Damit in privaten Netzen keine Adresskollision mit dem Internet auftritt, empfiehlt es sich in lokalen Netzen oder Intranets Adressbereiche zu nutzen, die ausschließlich für private Zwecke reserviert wurden und im Internet nicht geroutet werden. Festgelegt wurden: Ein Class-C Netz: 10.0.0.0 mit dem Adressbereich 10.0.0.1 – 10.255.255.254 Sechzehn Class-B Netze: 172.16.0.0 – 172.31.0.0 mit dem Adressbereich von z.B. 172.12.0.1 – 172.16.255.254 256 Class-C Netze: 192.168.0.0 – 192.168.255.0 mit dem Adressbereich von z.B. 192.168.123.1 – 192.168.123.254 Derartige Netze benötigen für den Internetzugang eine spezielle Funktion in Routern, mit deren Hilfe eine private IP in eine öffentliche IP umgesetzt wird: NAT = Network Address Translation.


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