Lokale und globale Netzwerke

Präsentation zum Thema: "Lokale und globale Netzwerke"—  Präsentation transkript:

1 Lokale und globale Netzwerke
Adressierung

2 Warum Adressen? Verschickt ein PC in einem Netz Daten, so werden diese stets mit einer Absender- und einer Empfängeradresse versehen.

3 Warum Adressen? Die Empfängeradresse kennzeichnet den Computer, der die Daten zur Weiterverarbeitung aus dem Netz „fischen“ soll. Die Absenderadresse ermöglicht es dem Empfänger Empfangsbestätigungen oder Fehlermeldungen an den sendenden Computer zurück zu schicken.

4 Jeder Rechner in einem Netz hat grundsätzlich zwei Adressen:
Arten von Adressen Jeder Rechner in einem Netz hat grundsätzlich zwei Adressen: Eine „Media-Access-Control (MAC)“ Adresse und eine „Internet-Protocol (IP)“ Adresse.

5 MAC-Adresse Die MAC-Adresse ist eine weltweit eindeutige Kennzeichnung der im Computer eingesetzten Netzwerkkarte. Es gibt Tools welche die MAC-Adresse auf Softwarebasis verändern können. Siehe

6 MAC-Adresse Sie hat in der Regel eine Länge von sechs Oktett (d. h. 48 Bit aufgeteilt in 6 Gruppen zu je 8 Bit) und wird in hexadezimaler Notation angegeben. Beispiel: 32-9F AF-56 Die Vergabe der MAC-Adresse erfolgt vom Hersteller des LAN-Controllers. Die MAC-Adresse hat in dualer Schreibweise eine Länge von 48 Bit.

7 MAC-Adresse Die ersten drei Oktett kennzeichnen den Hersteller während die letzten drei Oktett eine laufende Durchnummerierung bei der Produktion sind.

8 MAC-Adresse Gibt es in einem Rechner mehrere Netzwerkanschlüsse (z. B. Netzwerkkarte, WLAN-Adapter und Bluetooth-Modul) so besitzt jedes Device eine individuelle MAC-Adresse

9 MAC-Adresse Bei einem Rechner mit Windows-Betriebssystem kann man die MAC-Adressen der eingebauten Devices durch Eingabe des Befehls „getmac“ auf der Kommandozeile herausfinden.

10 MAC-Adresse 32-9F-57- ... unbekannt 00-C0-9F- ... Quanta Computer, Inc
00-80-BD- ... Intel Corporation

11 MAC-Adressen sind also nicht hierarchisch.
Aufgrund der MAC-Adresse ist keine geographische Einordnung des jeweiligen Netzteilnehmers möglich. MAC-Adressen sind also nicht hierarchisch. Die Adressierung mit Hilfe von MAC-Adressen wird deshalb auch als „flache Adressierung“ bezeichnet.

12 Beispiel in dezimaler Notation:
IP-Adresse Sie hat in der derzeitigen Form nach IPv4 eine Länge von vier Oktett (d. h. 32 Bit aufgeteilt in 4 Gruppen zu je 8 Bit) und wird in dezimaler Notation angegeben. Beispiel in dezimaler Notation: Gleiches Beispiel in dualer Schreibweise:

13 IP-Adresse Pro Feld stehen damit 28 = 256 verschiedene Werte zur Verfügung. Das macht zusammen 2564 ≈ 4,3 Milliarden IP-Adressen. Davon stehen ca. 3,7 Milliarden Adressen zur Verfügung (die anderen sind für spezielle Zwecke reserviert) Einige IP-Adressen sind nicht zur Vergabe an PCs vorgesehen, da sie z. B. Broadcast-Adressen sind.

14 Für die IP-Adressierung wurde eine neue Spezifikation ausgearbeitet.
IP-Adresse Für die IP-Adressierung wurde eine neue Spezifikation ausgearbeitet. In der Version 6 der Spezifikation (kurz: IPv6) sind IP-Adressen mit einer Länge von 128 Bit vorgesehen. Version 5 gab es nie. Dahinter verbirgt sich ein experimentelles Protokoll für Echtzeit-Ströme, genannt ST-2.

15 Beispiel: 2E80:74A2:22FF:398B:DE32:G33H:9312:A48D
IP-Adresse Sie werden dann auch in hexadezimaler Schreibweise angegeben, wobei stets 16 Bit zu einer Gruppe zusammengefasst werden. Beispiel: 2E80:74A2:22FF:398B:DE32:G33H:9312:A48D

16 Pro Feld stehen damit 216 = 65536 verschiedene Werte zur Verfügung.
IP-Adresse Pro Feld stehen damit 216 = verschiedene Werte zur Verfügung. Das macht zusammen ≈ 3,4 • 1038 IP-Adressen. Vergleiche: - Anzahl der Nervenzellen im menschlichen Gehrin: 100 Milliarden (10 • 1011) - Anzahl der Sterne im Universum: 10 Trilliarden (10 • 1022) - Anzahl der Atome im Universum: 10 • 1078 Quelle: Freie Enzyklopädie Zum Vergleich: Jedem cm2 Erdoberfläche könnten damit ca. 6,5 • 1019 (!) Adressen zugeteilt werden.

17 IP-Adresse Bei einem Rechner mit Windows-Betriebssystem kann man die IP-Adressen durch Eingabe des Befehls „ipconfig“ auf der Kommandozeile herausfinden.

18 IP-Adresse Die IP-Adresse ist – im Gegensatz zur MAC-Adresse – nicht zwangsläufig an eine bestimmte Hardware gebunden. Manche DHCP-Server (=Dynamic Host Configuration Protocol ) können so konfiguriert werden dass sie jedem Rechnern in ihrem Netz stets die gleiche IP-Adresse zuweisen. Die Unterscheidung welche IP-Adresse ein PC bekommt erfolgt anhand der MAC-Adresse.

19 IP-Adresse Die IP-Adresse wird von einer koordinierenden Instanz vergeben. Diese Instanz kann ein DHCP-Server oder ein Administrator sein.

20 IP-Adresse Oft wird die IP-Adresse dynamisch zugewiesen.
In diesem Fall bekommt der PC jedes Mal wenn er in das Netz kommt eine beliebige IP-Adresse aus dem zur Verfügung stehenden Adressbereich zugewiesen. Dies geschieht beispielsweise bei allen Einwählverbindungen ins Internet per Modem. Auch bei praktisch allen DSL-Flatrate-Tarifen erhält der Kunde nur eine dynamische IP-Adresse. Die Verbindung wird bei solchen Tarifen üblicherweise nach einem bestimmten Zeitraum (üblicherweise 24 Stunden) automatisch durch den Provider getrennt. Manche Router wählen sich danach automatisch gleich wieder ins Netz ein und beziehen damit eine neue IP-Adresse. Um trotzdem permanent vom Internet aus erreichbar zu sein können Dienste wie DynDNS in Anspruch genommen werden. Sie koppeln eine feste URL mit der dynamisch zugewiesenen und nach jeder neuen Einwahl aktualisierten IP-Adresse.

21 IP-Adresse In bestimmten Anwendungsfällen sind jedoch auch fest vergebene IP-Adressen sinnvoll. Dies kann wünschenswert sein falls: ein PC als Server arbeitet die Administration vereinfacht werden soll Rechner anhand ihrer IP-Adresse identifizierbar sein sollen (z. B. Schule)

22 IP-Adresse Um einem Rechner eine feste IP-Adresse vorzugeben gibt es zwei Möglichkeiten: Sie wird vom Administrator von Hand auf jedem PC einzeln konfiguriert und dauerhaft lokal gespeichert.

23 IP-Adresse Der DHCP-Server erkennt einen Rechner anhand dessen MAC-Adresse und weist ihm stets die gleiche IP-Adresse zu. Die Zuordnung MAC-Adresse zu IP-Adresse muss dabei einmal vom Administrator vorgegeben werden.

24 Die letzten Ziffern dienen der laufenden Numerierung.
IP-Adresse IP-Adressen sind hierarchisch geordnet (im Gegensatz zur flachen MAC-Adressierung). Das bedeutet, dass die IP-Adressen aller PCs in einem Raum üblicherweise so vergeben werden dass sie gleich beginnen. Die letzten Ziffern dienen der laufenden Numerierung. Der vordere Teil wird als Netzadresse, der hintere Teil der IP-Adresse als Teilnehmeradresse bezeichnet. Aus einer gegebenen IP-Adresse gewinnt man die Netzadresse durch logische UND-Verknüpfung von IP-Adresse und Subnetzmaske.

25 Adressierung Befinden sich der Sender und der Empfänger im gleichen (Teil)Netz erfolgt die Adressierung nur über die MAC-Adresse.

26 Dort erfolgt die Zustellung der Daten aufgrund der MAC-Adresse.
Adressierung Sind der Sender und der Empfänger in unterschiedlichen (Sub)Netzen, so werden die Daten zunächst aufgrund der IP-Adresse in das (Teil)Netz gelenkt in welchem sich der Empfänger befindet. Dort erfolgt die Zustellung der Daten aufgrund der MAC-Adresse. Verkehrslenkung aufgrund der MAC-Adresse geschieht auf Schicht 2 des OSI-Modells durch Switches. Die Datenlenkung aufgrund der IP-Adressen erfolgt auf Schicht 3 des OSI-Modells durch Router.

27 Quiz Welche zwei Arten von Adressen gibt es?
Was bedeutet die Abkürzung „MAC-Adresse“? Welche Länge hat eine MAC-Adresse? Warum wird eine MAC-Adresse in hexadezi-maler Notation und nicht mit Dezimalzahlen angegeben? (1) IP-Adressen und MAC-Adressen MAC = Media-Access-Control (3) Sechs Oktett = 48 Bit (4) Die Hexadezimale Schreibweise ist übersichtlicher (5) Der Hersteller der Netzwerkkarte hinterlegt die MAC-Adresse im LAN-Controller auf der Netzwerkkarte Wer/was teilt einem PC seine MAC-Adresse zu? Was versteht man unter einer „flachen Adressierung“?

28 Quiz Welche Informationen stecken in der MAC-Adresse?
Welche Länge haben IP-Adressen nach IPv4, bzw. nach IPv6? In wie viele Oktette sind IP-Adressen nach IPv4 unterteilt? (1) Die ersten drei Oktett codieren den Hersteller, die letzten drei Oktett sind eine durchlaufende Numerierung IPv4: 32 Bit; IPv6: 128 Bit (3) In vier Oktette (Anmerkung: bei IPv6 gibt es keine Unterteilung in Oktette; hier sind jeweils 16 Bit zu einer Gruppe zusammengefasst) (4) Der System-Administrator oder ein DHCP-Server (=Dynamic Host Configuration Protocol ) (5) MAC-Adresse falls sich die Rechner im gleichen (Sub)Netz befinden IP-Adresse sobald die Daten in ein anderes (Teil)Netz geleitet werden müssen Wer/was teilt einem PC seine IP-Adresse zu? Wann erfolgt die Adressierung mit der MAC-Adresse, wann mit der IP-Adresse?

29 -- Ende --