Gemeinsam statt einsam - ein Internet-Zugang für mehrere Rechner Wie geht das? - Tricks und Verfahren einer Technik, die wirklich Geld spart.

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1 Gemeinsam statt einsam - ein Internet-Zugang für mehrere Rechner Wie geht das? - Tricks und Verfahren einer Technik, die wirklich Geld spart. Ausgangssituation: Es ist ein Computer vorhanden (Rechnername Adam), auf dem Zugangssoftware zum Internet eingerichtet ist. Vom Provider wurde die IP-Adresse mit der Netzmaske...0 zugeteilt. Es besteht der Wunsch, weiteren Rechnern (Eva, Chappo, Spock) den Zugang zum Internet zu ermöglichen Adam Internet Es existiert nur ein Telefonanschluss. Realisierungsmöglichkeiten: 3 weitere Telefonanschlüsse legen lassen. Nachteil: teuer Modem wechselweise an den einzelnen Rechnern anschließen. Vorteil: jeder kommt mal dran. Nachteil: nervig Die Rechner Eva, Chappo und Spock mit Adam vernetzen und dessen Internetzugang mit benutzen. Nachteil: Vernetzungskosten (einmalig). Vorteil: jeder kommt immer dran und es kostet nicht die Welt. 1. Schritt: Lokales Netz herstellen In allen 4 Computern Netzwerkkarten einbauen und die Rechner mit Netzwerkkabeln verbinden. Die Wahl der Vernetzungstopologie (Bus oder Stern) ist nur eine Frage der Kosten und evtl. der Geschwindigkeit, hat aber keinen Einfluss auf die Funktion des Netzzugangs. Im Betriebssystem das TCP/IP-Protokoll zum Austausch von Daten im Netz installieren. Varianten: Soll der Internetzugang nicht über den Rechner Adam erfolgen, kann man stattdessen einen Router verwenden: spezielles Gerät (Hardware-Router, teuer) nur zu diesem Zweck eingerichteter weiterer Rechner (Kommunikationsserver). Näheres anschließend in den Vorträgen 4 und Schritt: Netz kommunikationsfähig machen Damit Anwendungen Daten zwischen den Rechnern hin- und hersenden können, müssen die Rechner über das TCP/IP-Protokoll adressierbar sein: IP-Adressen müssen vergeben werden. Im privaten Netz könnte man IP-Adressen frei wählen, aber um den privaten Datenverkehr und den mit dem Internet zu trennen, werden für private Netze reservierte Adressen verwendet. Rechner mit solchen Adressen sind im Internet nicht sichtbar, da diese im Internet nicht geroutet werden. Diese reservierten Adressen haben z. B. die Form N. H Netzwerkteil Hostteil Byte N darf Werte zwischen 0 und haben, Byte H Werte zwischen 1 und 254. Beispiel für unser Netz: Adressbereich (= Netzwerkadresse) Daran können bis zu 254 Rechner mit den Adressen bis angeschlossen werden.

2 2 Gemeinsam statt einsam - ein Internet-Zugang für mehrere Rechner Damit genau die ersten 3 Bytes der jeweiligen Adressen als Netzwerkteil betrachtet werden, wird auf allen Rechnern die Subnetzmaske (netmask)...0 eingetragen. Nach Zuteilung solcher Adressen sieht unser Netz so aus: Adam Eva Chappo Spock UnserNet Übersetzungstabelle zur Vereinfachung der Adressierung (hosts-datei): = Adam = Eva usw. Ein Datenpaket soll von Rechner Adam an Rechner Eva gesendet werden & & & & & & & & = Das Anwenden der Netmask...0 auf Absender- und Empfängeradresse zeigt, dass beide Rechner in demselben Netz liegen. Also kann das Datenpaket direkt verschickt werden. Den richtigen Rechner findet das Betriebssystem über das Address Resolution Protocol (ARP), wobei der IP-Adresse die international eindeutige Hardwareadresse der Netzwerkkarte (MAC- Adresse) des jeweiligen Rechners zugeordnet wird. 3. Schritt: Verbindung UnserNet «Internet ermöglichen Rechner Spock fordert Daten von der Internetadresse (Area51) an. Dazu müssen die Anforderungsinformationen von Spock zuerst an Area51 gesendet werden, damit die gewünschten Daten von Area51 an Spock verschickt werden können. Anwenden der Netmask zeigt, dass beide Rechner in verschiedenen Netzen liegen: Wohin mit den Daten? & & & & & & & & Die Anforderungsdaten müssen ihr Ziel also anderswo suchen. Zieladressen werden anhand der Routing-Tabelle festgestellt. Als Beispiel ein Ausschnitt aus Adams Routing-Tabelle: Netzwerkadresse Subnet Mask Gateway-Adr default route (s. u.) local host (muss immer vorhanden sein) sende Daten für Netz UnserNet an Adam sende Daten für Adam (privat) an ihn selbst sende Broadcasts für UnserNet an Adam sende Daten für das Netz des Providers an das telefonseitige Interface (Modem, ISDN-Karte) sende Daten für Adam (öffentlich) an Adam

3 Gemeinsam statt einsam - ein Internet-Zugang für mehrere Rechner 3 Wenn die Netzadresse (class-a-adresse) nicht in der Routing-Tabelle aufgeführt ist (was der Normalfall ist), wird das Datenpaket über die Default-Route ins Internet (erst mal zum Provider) geschickt. Dazu wird als Verbindungsglied ein Gateway zwischen UnserNet und Internet benötigt. Dieses Gateway kann der Rechner Adam bilden, da er (über die Netzwerkkarte mit der zugeordneten IP-Adresse ) mit UnserNet und (über die Telefonleitung mit der Interfaceadresse ) mit dem Internet verbunden ist. (Alternativen s. o.) Wie die Daten ihren Weg im Internet finden, übergehe ich hier. Aber 2 Hinweise sind wichtig: Da die Adressierung mit IP-Nummern unbequem ist, benutzt man Namen wie Damit eine Namensauflösung (resolving; Zuordnung des Namens zur IP- Adresse ) durchgeführt werden kann, muss auf allen Rechnern im Intranet UnserNet eine DNS-Adresse (IP-Adresse eines Name Servers; bekommt man vom Provider mitgeteilt) eingetragen sein (Betriebssystemkonfiguration). Soll ein Proxy-Server benutzt werden, muss dessen Adresse auf allen Rechnern in der Browserkonfiguration eingetragen werden. Internet DNS Adam Eva Chappo Spock UnserNet Wie finden die Daten zurück? Die Anforderungsdaten finden also ihren Weg zu Area51. Aber wie sollen die angeforderten Daten zu Rechner Spock kommen, der ja im Internet unbekannt ist? Hier stellt das TCP/IP- Protokoll eine trickreiche Lösung bereit. Da in Multitasking-Betriebssystemen mehrere Prozesse gleichzeitig ablaufen und zwischen den Rechnern eines Netzes Daten transportieren können, bedient sich das TCP/IP-Protokoll zusätzlich zur IP-Adresse sogenannter Ports, um die Datenpakete einem Prozess zuordnen zu können. Beispiel: Rechner Eva kann mit Adam gleichzeitig über die Adresse Adam:25 (Port 25) und http-daten über Adam:80 (Port 80) austauschen. Genauere Betrachtung des Wegs der Datenpakete: Spock versieht Anforderungsdaten mit Absender-Adresse und Portnummer und sendet sie an Hinweg Adam merkt sich die Absender-Adresse und versieht die Daten mit seiner eigenen Adresse als Absender Adam sendet die Daten ins Internet Daten werden an geroutet

4 4 Gemeinsam statt einsam - ein Internet-Zugang für mehrere Rechner Abs.: :1027 Emp.: :80 Adam Abs.: :1021 Emp.: :80 Internet... und gibt die Datenpakete an Spock weiter Abs.: :80 Emp.: :1027 Adam macht mit Hilfe seiner Merktabelle die Adressenmaskierung rückgängig... Adam Rückweg... und versieht sie mit Absender- und Empfängeradresse Abs.: :80 Emp.: :1021 Rechner 51.net verpackt angeforderte Daten in TCP-Pakete... Internet Dieses Verfahren der Adressenänderung und Rückänderung durch den Router (hier Adam) wird als IP-Masquerading bezeichnet. Oft wird auch der Begriff Network Address Translation (NAT) benutz, obwohl die beiden Verfahren nicht genau identisch sind. 1. Byte-Werte dual und dezimal Anhang 8 bit werden zur kleinsten Speichereinheit 1 byte zusammengefasst. Den einzelnen bits entsprechen folgende Dezimalwerte: Beispiel: Bit-Nummer Bitwerte Dezimalwert Dezimalwerte Byte-Wert: dual = 179 dezimal Maximaler Bytewert: dual = dezimal 2. IP-Adressen und Netzwerk-Klassen IP-Adressen sind aus vier Bytes zusammengesetzt. Schreibweise in dezimaler Form durch Punkte getrennt (dotted quad notation). Jede IP-Adresse besteht aus einem Netzwerkteil und einem Host-teil. Den Netzwerkteil vergibt das (DE)NIC an einen Provider. Dieser kann dann beliebige Hostteile verwenden, die er einzeln oder paketweise an Kunden vermietet. Beispiel: Netzwerkteil Hostteil Um unterschiedlich große Netzwerke zur Verfügung zu haben, wurden Netzwerkklassen festgelegt: Klasse A Form: 0nnn nnnn hhhh hhhh hhhh hhhh hhhh hhhh mögliche Werte: außer bis (= eine vollständige class-a-adresse) subnet mask (8 bit) Klasse B Form: 0nnn nnnn nnnn nnnn hhhh hhhh hhhh hhhh mögliche Werte: außer bis (= 16 vollständige class-b-adressen) subnet mask..0.0 (16 bit) Klasse C Form: 11nn nnnn nnnn nnnn nnnn nnnn hhhh hhhh mögliche Werte: außer bis (= 256 vollständige class-c-adressen) subnet mask...0 (24 bit)

5 Gemeinsam statt einsam - ein Internet-Zugang für mehrere Rechner 5 3. Anwendung der subnet mask in dualer Form IP-Adresse = = = = 183 &&&& &&&& &&&& &&&& &&&& &&&& &&&& &&&& subnet mask = = = = 224 Ergebnis = = = = 160

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