Wissenschaftsnetze. U3L-Seminar WS 2014/15 Vernetzung und Kommunikation. Alexander Elsas. Seite 1

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1 Wissenschaftsnetze U3L-Seminar WS 2014/15 Vernetzung und Kommunikation Alexander Elsas Seite 1

2 Vernetzungsebenen Anwendung (virtuelle Vernetzung) Netzinfrastruktur (physische Vernetzung) Seite 2

3 Hyperlinks im WWW: virtuelle Vernetzung Seite 3

4 Domain Name System Domain-Name IP-Adresse phoenix.wiwi.uni-frankfurt.de gfa.hof.uni-frankfurt.de Seite 4

5 phoenix.wiwi.uni-frankfurt.de uni-frankfurt de wiwi stargazer horatio defiant phoenix phoenix Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Seite 5

6 Geschichte des Internet 46 Jahre Internet: Rechner 1969: ARPANET mit 4, über die USA verteilten, Rechnern als Forschungsprojekt 1984: erster Internet-Anschluß in Deutschland 1992: Entwicklung des World Wide Web (WWW) am CERN in Genf Seite 6

7 1969 Seite 7

8 1971 Seite 8

9 1972 Seite 9

10 1977 Seite 10

11 1982 Seite 11

12 1987 Seite 12

13 GÉANT GÉANT ist das pan-europäische Internet-Verbindungsnetzwerk der europäischen Forschung. Es verbindet derzeit 26 nationale Forschungsnetze, darunter das DFN, mittels exklusiv reservierter Multi-Gigabit-Leitungen. Der Name entspricht dem französischen Wort Géant, auf deutsch Gigant. Das Kernnetz basiert auf 10GBit-Leitungen, die geringsten Geschwindigkeiten liegen bei 155Mbit. Das Projekt wurde im November 2000 gegründet und es ist seit Dezember 2001 in vollem Betrieb, wobei es das ältere TEN-155 ersetzte. Nach den ursprünglichen Planungen sollte das Projekt bis Oktober 2004 laufen, es wurde dann jedoch bis April 2005 verlängert, und gleichzeitig wurde im September 2004 mit dem Nachfolgeprojekt Géant2 begonnen. Das Projekt versorgt nicht nur die europäischen Forschungsnetze mit Gigabitleitungen und IPv6-Verkehr, sondern besitzt Querverbindungen mit Gigabit-Kapazität zu den anderen großen Forschungsnetzen in der Welt, insbesondere die USA und Japan. Es ist vorgesehen, das Netz als Kern eines globalen Forschungsnetzes zu etablieren, das die zersplitterten nationalen Gigabitnetze der Forschungs- und Bildungsinstitute bündelt. GÉANT 2 Der Nachfolger von GÉANT ist GÉANT2. Es wurde von der Europäischen Union und den nationalen Forschungs- und Wissenschaftsnetzwerken gegründet und ging offiziell am 15. Juni 2005 in Betrieb. GÉANT2 verfügt über ein MultiGigabit-Kernnetzwerk und verbindet insgesamt 34 Länder und 30 nationale Forschungsnetzwerke miteinander. Seite 13

14 Seite 14

15 DFN Der Verein zur Förderung eines Deutschen Forschungsnetzes e. V. (DFN-Verein) ist eine selbstverwaltete Organisation, die in Deutschland wissenschaftlich-technische Voraussetzungen für die Errichtung eines rechnergestützten Informations- und Kommunikationssystems für die Forschung auf der Basis öffentlicher Übertragungsnetze schaffen will. Der Verein wurde 1984 von Hochschulen, außeruniversitären Forschungseinrichtungen und forschungsnahen Wirtschaftsunternehmen mit administrativer und finanzieller Anschubunterstützung durch das Bundesministerium für Forschung und Technologie (BMFT) gegründet. Die satzungsgemäßen Organe des Vereins sind die Mitgliederversammlung, der Verwaltungsrat und der Vorstand. Vorstandsvorsitzender ist Hans-Joachim Bungartz von der TU München. Stellvertretende Vorsitzende sind Bernhard Neumair vom Steinbuch Centre for Computing am Karlsruher Institut für Technologie sowie Ulrike Gutheil, Kanzlerin der TU Berlin. Fast alle Hochschulen und öffentlichen Forschungsinstitutionen sind Mitglied im DFN-Verein. Nach seiner Gründung unterstützte der Verein in der ersten Phase seine Mitglieder zunächst bei der Beschaffung von Hardware (im Allgemeinen X.25-Untervermittlungen) zum Anschluss an das DATEX-P-Netz der Deutschen Bundespost. Zugleich wurde die Möglichkeit geschaffen, über dieses Netz das EARN und damit das BITNET zu erreichen. Gleichzeitig wurden Bemühungen gestartet, bei allen Netzwerkaktivitäten Produkte zu bevorzugen, die sich strikt an das OSI-Referenzmodell hielten. So sollte im Bereich der deutschen Wissenschaftsinstitutionen nur X.400-kompatible Software für verwendet werden. Mit der ständig steigenden Bedeutung des Internets und der TCP/IP-Protokollfamilie wurden diese Bestrebungen beendet. Seite 15

16 WiN Ab 1989/90 begann der DFN, eigene Netze zu betreiben. Alle vom DFN-Verein bereitgestellten Netze hatten bzw. haben stets das Kürzel WiN als Namen oder Namensbestandteil. Das erste eigene Netz WiN setzte auf dem X.25-Protokoll auf und war als Teilnetz des DATEX-P-Netzes der Deutschen Bundespost konzipiert. Die angeschlossenen Wissenschaftsinstitutionen hatten so die Möglichkeit, mit vertretbaren Kosten höherwertige Anschlüsse (bis 2 Mbit/s) zu betreiben. Nach dem Fall der Mauer wurde das WiN in die DDR bzw. in die neuen Bundesländer hinein erweitert. Dieses erweiterte WiN trug den Namen ERWIN. Danach wurden etwa alle fünf Jahre jeweils neue WiNs mit modernerer Technik und entsprechend erhöhter Bandbreite aufgebaut. Im Einzelnen waren dies in chronologischer Reihenfolge WiN ( ) ERWIN ( ) Breitband-Wissenschaftsnetz (B-WiN, ) Gigabit-Wissenschaftsnetz (G-WiN, ) X-WiN (seit 2006) Seite 16

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18 DFN-Dienste Seite 18

19 WLAN Goethe-Universität Zugang mittels eduroam (empfohlen) Zugang mittels FREIFLUG (unverschlüsselt) FREIFLUG ist im Unterschied zu eduroam ein unverschlüsseltes Netzwerk. Wir empfehlen die Nutzung nur mit Geräten, auf denen sich eduroam nicht einrichten lässt (z.b. auf älteren Mobilgeräten). Sämtliche Daten werden über dieses Netzwerk unverschlüsselt übertragen, sofern kein zusätzlicher Verschlüsselungsmechanismus zum Einsatz kommt (z.b. eine VPN-Einwahl oder das Webserver-Protokoll HTTPS). Der Einrichtungsaufwand ist gering: Verbinden Sie Ihr Gerät mit dem WLAN-Netz FREIFLUG und öffnen Sie Ihren Browser. Um freien Zugang zu erhalten, müssen Sie sich am Anmeldeportal im Browser mit Ihrem HRZ-Account oder Ihren eduroam-anmeldedaten anmelden. Zugang mittels FLUGHAFEN FLUGHAFEN verwendet die gleichen Authentifizierungsmechanismen wie eduroam, außer dass Sie den Realm hinter der Nutzerkennung weglassen können. Seite 19

20 eduroam Education Roaming (eduroam) ist eine Initiative, die Mitarbeitern und Studierenden von partizipierenden Universitäten und Organisationen einen Internetzugang an den Standorten aller teilnehmenden Organisationen unter Verwendung ihres eigenen Benutzernamens und Passwortes oder eines persönlichen X.509-Nutzer-Zertifikates einer gültigen PKI über Wireless Local Area Network (WLAN) oder Local Area Network (LAN) ermöglichen will. Mitarbeiter und Studierende müssen bei Gastvorträgen, Auslandssemestern, Dienstreisen und ähnlichem an einer "Fremduniversität" nicht erst einen Gastzugang beantragen, sondern können sich direkt mit ihren bekannten Daten einloggen. Mittlerweile sind fast alle europäischen Länder bei eduroam vertreten und immer mehr Universitäten der jeweiligen Länder schließen sich ihren Forschungsnetzen an. Auch außerhalb Europas finden sich mittlerweile erste Unterstützer im asiatisch-pazifischen Raum (z.b. Singapur) sowie in Nordamerika (USA, Kanada). Seite 20

21 Technische Umsetzung Jede Organisation stellt dabei ihre eigene WLAN-Infrastruktur zur Verfügung. Die Authentifizierung erfolgt in der jeweiligen Heimatorganisation des Benutzers durch das RADIUS-Protokoll. Dabei stellt TERENA, Gründer und Besitzer der Marke eduroam, den Root-Server, die Forschungsnetze der teilnehmenden Länder den länderspezifischen Server und die teilnehmende Organisation den Server mit den eigentlichen Benutzerkennungen. Der Serververbund bildet auf diese Weise eine hierarchische Baumstruktur, ähnlich dem Domain Name System. Dadurch muss keine Organisation ihre Benutzerkennungen in fremde Hände legen, da alle Daten auf dem eigenen Server verbleiben. Die Unterscheidung der Benutzerkennungen geschieht durch die Angabe eines Realms: statt Benutzername verwendet man außerhalb seiner Organisation Die Anfrage wird dann automatisch an den richtigen Server weitergeleitet. Seite 21

22 Traceroute Unitymedia C:\Users\alex>tracert gfa.hof.uni-frankfurt.de Routenverfolgung zu gfa.hof.uni-frankfurt.de [ ] über maximal 30 Abschnitte: UM 1 2 ms 2 ms 2 ms fritz.box [ ] 2 11 ms 15 ms 15 ms ms 12 ms 9 ms 7111a-mx ae fra.unity-media.net [ ] 4 17 ms 16 ms 12 ms de-fra04a-rc1-ae8.fra.unity-media.net [ ] 5 11 ms 14 ms 12 ms ms 15 ms 14 ms cr-fra1-be1.x-win.dfn.de [ ] 7 23 ms 13 ms 15 ms kr-fra x-win.dfn.de [ ] 8 * * * Zeitüberschreitung der Anforderung. 9 * * * Zeitüberschreitung der Anforderung. 10 * * * Zeitüberschreitung der Anforderung ms 17 ms 14 ms cw-igf-sammler-vc0.net.uni-frankfurt.de [ ] ms 22 ms 17 ms gfa.hof.uni-frankfurt.de [ ] DE-CIX DFN Goethe-Uni Seite 22

23 Traceroute Hetzner Seite 23

24 Traceroute USA Amsterdam Frankfurt Seite 24

25 Traceroute Belwue Seite 25