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1 Das Internet Internet = Weltweiter Verbund von Rechnernetzen Das " Netz der Netze " Prinzipien des Internet: Jeder Rechner kann Information bereitstellen. Client / Server Architektur: Server bietet Dienste an (z.b.: Web-Server) Client nutzt die Dienste (z.b.: Web-Browser) Problem: viele Nutzer überlasten den Server Peer-to-Peer Architektur: gleichberechtigte Endsysteme: Jeder betreibt einen kleinen Server Jeder betreibt einen kleinen Client Problem: Kommunikationspartner finden oft: Client/Server plus Peer-to-Peer: Beispiel Skype - Server für Nutzerverwaltung - Peer-to-Peer für Kommunikation 1 / 10 Vorlesung_03_KN_2015

2 Keine zentrale Kontrollinstanz Funktioniert weiter wenn einzelne Rechner ausfallen Jeder bezahlt seinen Teil des Netzes Informationen sind (zunächst) kostenlos Best effort Datentransport ( so schnell wie möglich, keine arantie) alle Informationen sind gleich wichtig keine Priorisierung von Datenströmen ( Netzneutralität ) Offene, standardisierte Protokolle: für Anwendungen: FTP, HTTP, SNMP... (OSI-Schicht 5-7) für die Transportschicht: TCP und UDP (OSI-Schicht 4) für die Vermittlungsschicht: IP, ICMP,... (OSI-Schicht 3) für Schicht 1 und 2 jedes beliebige Protokoll 2 / 10 Vorlesung_03_KN_2015

3 Übersicht: wichtige Internet-Protokolle OSI-7-Schichtenmodell 7 Anwendungsschicht 6 Darstellungsschicht 5 Kommunikationssteuerungsschicht 4 Transportschicht 3 Vermittlungsschicht 2 Sicherungsschicht 1 Bitübertragungsschicht Protokolle HTTP Hypertext Transfer Protocol Telnet - Terminal Protocol FTP - File Transfer Protocol NFS - Network File System DNS - Domain Name Service SMTP - Simple Mail Transfer Protocol TCP - Transmission Control Protocol UDP - User Datagram Protocol IP - Internet Protocol ICMP - Internet Control Message Protocol ARP - Address Resolution Protocol RARP - Reverse ARP Ethernet, Token Ring, ATM, FDDI, Arcnet X25, ISDN, SLIP, PPP 3 / 10 Vorlesung_03_KN_2015

4 Struktur des Internet Das Internet Teilnetz Irgendein anderer Rechner Das eigene Netz Anderer Rechner am selben Netz = ateway (Netzverbindung) Der eigene Rechner Netze oder Teilnetze (subnets), verbunden über Netzverbindungen (gateways, router) 4 / 10 Vorlesung_03_KN_2015

5 Internet-Protokolle TCP/IP Begriffe: TCP = Transmission Control Protocol (Transportschicht, Schicht 4) IP = Internet Protocol (Vermittlungsschicht, Schicht 3) TCP/IP bezeichnet eine Protokollfamilie viele weitere Protokolle Enstehung: Ende der 70er Jahre (ARPANET, Vorläufer des Internet) Integration in das Betriebssystem UNIX förderte die Verbreitung Vorteile: fehlertolerante Protokolle Funktionieren auch bei teilweisem Ausfall des Netzes Offene Protokolle, in RFCs (request for comment) spezifiziert keine zentrale Verwaltung der Netze notwendig IETF (Internet Enginering Task Force) entwickelt die Protokolle weiter IANA (Internet Assigned Number Authority) verteilt IP-Adressen an regionale Organisationen. Für Europa: RIPE (Réseaux IP Européens) 5 / 10 Vorlesung_03_KN_2015

6 IP-Adressen Jeder Rechner im Internet hat eine IP-Adresse (IP = Internet Protocol) IP Version 4 IP-Adressen: 32 Bit, dargestellt in 4 Oktetts, z.b.: enthält Netzwerkkennung (net-id = network identifier) und Rechnerkennung (host-id = host identifier) Es gib verschiedene IP-Adreßklassen ( für unterschiedlich große Netze): ( Bit ) Klasse A 0... Netz Rechnerkennung Klasse B Netzkennung Rechnerkennung Klasse C Netzkennung Rechner 6 / 10 Vorlesung_03_KN_2015

7 Besondere Netzwerkkennungen (net-ids) Für private Netze reserviert ( nicht routingfähige IP-Adressen): (z.b: xxx IE-Labor) IP-Pakete mit diesen Adressen werden im Internet nicht weitergeleitet. Loopback-Netzwerk und Loopback-Adresse für Testzwecke: = Loopback-Netzwerk = Loopback-Adresse (symbolischer Name = localhost) IP-Pakete mit diesen Adressen werden an den eigenen Rechner gesendet. für Tests, insbesondere ohne funktionierende Netzwerkkarte loopback = zurückschleifen, eine Schleife schalten 7 / 10 Vorlesung_03_KN_2015

8 Besondere Rechnerkennungen (host-ids) Die Rechnerkennungen nur aus 0-Bits oder nur aus 1-Bits haben besondere Bedeutung: Netzwerkadressen-Adressen: alle Bits der Rechnerkennung (host-id) sind auf 0 gesetzt Beispiel: unter dieser Adresse wird das gesamte Teilnetz angesprochen Broadcast-Adressen: alle Bits der Rechnerkennung (host-id) sind auf 1 gesetzt Beispiel: IP-Pakete werden an alle Rechner des Teilnetzes geschickt Bitkombination wie z.b binär ( = 255dezimal) sind als host-id nicht erlaubt 8 / 10 Vorlesung_03_KN_2015

9 IP-Adressen und Netzmasken Netzmasken (subnet masks) teilen ganze (Class A/B/C)-Netze in Teilnetze Teile der host-id kennzeichnen das jeweilige Teilnetz Prinzip: Maskenbit mit Wert 1 kennzeichnet das IP-Adressbit als Netzwerkkennung Beispiel für ein Class C Netz: IP-Adresse = Subnet-Mask = Netzwerkkennung (net-id = Rechnerkennung (host-id) = 197 nur 1 Teilnetz maximal 254 Rechnerkennunngen IP-Adresse = Subnet-Mask = Netzwerkkennung (net-id = insgesamt 4 Teilnetze Rechnerkennung (host-id) = 5 maximal 64 Rechnerkennungen 9 / 10 Vorlesung_03_KN_2015

10 Beispiel: Netze und Teilnetze Teilnetz 3 Netzadresse Netzmaske max. 64 Rechner Teilnetz 1 Netzadresse Netzmaske max. 63 Rechner ( Nr ) Class A Netz Netzadresse Netzmaske ca. 16 Mio. Rechner Teilnetz 4 Netzadresse Netzmaske max. 63 Rechner Teilnetz 2 Netzadresse Netzmaske max. 64 Rechner ( Nr ) Class B Netz Netzadresse Netzmaske ca Rechner Class C Netz Netzadresse Netzmaske max. 254 Rechner 10 / 10 Vorlesung_03_KN_2015

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