Auftragsbeschreibung: Auftrag: Es ist ein Netzwerk zu konzipieren (siehe Beispiel)! Hinweis: Die Netzadresse des Gesamtnetzes lautet 172.23.0.0 Router Switch_1 24 Ports Switch_2 24 Ports Trunk Trunk VLAN_OB1 (4 Hosts) VLAN_OB3 (8 Hosts) VLAN_DBS (1 Server) VLAN_OB2 (3 Hosts) VLAN_OB4 (12 Hosts) 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! Hier stecken viele Begriffe im Auftrag, die nachfolgend unter dem Thema Adressierung im Netzwerk erläutert werden. Hinweis: Das Thema VLAN wird später behandelt!

Einige dieser Begriffe sind bereits relevant, wenn ich unter Windows ein Netzwerk einrichten möchte:

Adressierung im Netzwerk am Beispiel der IP-Adresse 2 Arten von Adressierung in Netzen: - Eindeutige (physikalische) Adresse jedes Teilnehmers (MAC-Adresse) - 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). Logische Adressierung am Beispiel der IP-Adressen (IPv4): Bei TCP/IP werden Adressen eingesetzt, die aus einer 32-bit Adresse bestehen: 10101100000101110000000111111110 Diese 32 Bit werden auch in 4 Oktette aufgeteilt, durch Punkte getrennt und als Dezimalzahlen dargestellt. Beispiel: Dual 10101100 . 00010111 00000001 11111110 Dezimal 172 23 1 254 Hexa-dezimal AC 17 01 FE

Adressierung im Netzwerk am Beispiel der IP-Adresse Zusammensetzung der IP-Adresse (I von II): 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. Regionalteil = Netz-ID Persönlicher Teil = Host-ID Die IP-Adresse setzt sich demnach aus dem Netzteil (Netz-ID) und dem Hostteil (Host-ID) zusammen. Beispiel: Netz-ID Host-ID Dezimal 172 . 23 1 254 Das Default-Gateway bzw. Standard-Gateway verbindet Netze mit unterschiedlicher Netz-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.

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. Die Netz-ID der IP-Adresse wird deshalb über eine Netzmaske und der Bitweisen UND-Verknüpfung mit der IP-Adresse ermittelt. Dezimal 172 . 23 1 254 Dual 10101100 00010111 00000001 11111110 255 11111111 00000000 Netz-Anteil Host-Anteil - IP-Adresse Class-B Netz Netz-Maske Class-B Netz Netz-ID Host-ID

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

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

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-Adressbereich Anzahl der Netzbits Maximale Anzahl von Netzen2) Maximale Anzahl von Hosts1) A 0.0.0.0 – 127.0.0.0 7 126 16777214 B 10 128.0.0.0 – 191.255.0.0 14 16382(4) 65534 C 110 192.0.0.0 – 223.255.255.0 21 2097150(2) 254 D 1110 224.0.0.0 – 239.255.255.255.255 -- Multicast E 11110 240.0.0.0 – 255.255.255.255 Reserviert Bsp: 16.24.192.810 -> 00010000.00011000.11000000.000010002 -> Klasse A-Netz

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: 16.24.192.810 -> 00010000.00011000.11000000.000010002 Zugehörige Netzwerkadresse: 16.0.0.010 -> 00010000.00000000.00000000.000000002 Zugehörige Broadcastadresse: 16.255.255.25510 -> 00010000.11111111.11111111.111111112 Das Netzwerk 127.0.0.0/8 wird als Loopback oder Localhost Adressbereich eingesetzt und wird auf dem lokalen Rechner zu Test- und Diagnosezwecke verwendet 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

Adressierung im Netzwerk am Beispiel der IP-Adresse Anzahl der Netze: Die Anzahl der Netze berechnet sich über die zur Verfügung stehenden Netzbits: Beispiel für Klasse B: Erste Bits des Oktett auf 102 Adressbereich z.B. bis 191.255.0.0 Verbleibende Netzbits = 14 -> 10111111.11111111.0.0 214 = 16384 bzw. 16382 (siehe nachfolgender Satz) Oft wird, da vielfach die 1. (191.255.0.0) u. letzte Netzadresse (191.255.255.255) für besondere Verwendungszwecke reserviert ist mit 2Anzahl Netzbits -2 gerechnet. Anzahl der Hosts: Die Anzahl der Hosts berechnet sich ähnlich: 102 = 210 1410 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) -> 1610 Für 191.255.0.0 gilt somit: Anzahl der Host-Bits = 32 -16 = 16 216 = 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 2Anzahl Bits der Hostadresse - 2

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=172.16.18.121 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

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. Adressen aus diesem Bereich sind niemand zuzuordnen. -> 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!

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.