Kapitel 6 Internet 1

Kapitel 6 Internet 1

Kapitel 6 Internet 1. Geschichte des Internets 2. Datenübertragung mit TCP/IP 3. Internetadressen 4. Dynamische Zuteilung von Internetadressen 5. Domain-Namen 6. Internetdienste 2

1. Geschichte des Internets Entwicklung des Internets: 1969 Aufbau ARPANET (Advanced Research Projects Agency Net) als militärisches Netzwerk. 1972 weiträumige Verbindung zwischen Einrichtungen des Militärs und Hochschulen/Forschungseinrichtungen. 1983 Aufteilung in einen öffentlichen und einen nicht öffentlichen Teil (MILNET militärisches Netz). 1988 Gründung der IANA (Internet Assigned Numbers Authority), die als oberste Instanz für die Vergabe von Adressen und Namen verantwortlich ist. (Heute: ICANN Internet Corporation for Assigned Names and Numbers). 1989 Entwicklung des WWW (World Wide Web) im Rahmen eines Projekts am CERN (Genf, Schweiz). 1. April 1993: Erste Version des Webbrowsers Mosaic 3

1. Geschichte des Internets ARPANET 1969 und 1971: 4

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2. Datenübertragung mit TCP/IP Datenübertragung im Internet: Die Datenübertragung im Internet basiert auf dem TCP/IP-Protokoll. Jeder Rechner im Internet benötigt eine weltweit eindeutige Internetadresse (sog. IP-Adresse). Die Weiterleitung der Daten erfolgt über Vermittlungsrechner (Router). Typische Kommunikationssituation: Netz der Hochschule München 6

2. Datenübertragung mit TCP/IP TCP (Transmisson Control Protocol) und IP (Internet Protocol) definieren die Datenübertragung im Internet. TCP unterteilt die zu übertragenden Informationen (Dateien, Bilder, Webseiten ) vor dem Versand in separate Datenpakete und setzt sie nach dem Empfang wieder zusammen. IP sorgt für die Übertragung der Datenpakete vom Sender zum Empfänger. 1. Unterteilung in Datenpakete: Datei wird in Einheiten von max. 64 KByte unterteilt und mit Zusatzinformationen z. B. Sequenznummer versehen (TCP-Header). TCP-Paket wird in ein IP-Paket eingepackt und mit Absender- und Zieladresse versehen (IP-Header). 7

2. Datenübertragung mit TCP/IP 2. Übertragung der Datenpakete: Die Pakete reisen einzeln und im allgemeinen unverschlüsselt, falls erforderlich, müssen die ursprünglichen Daten (z. B. die versendete Datei) verschlüsselt werden. Jedes Paket wandert zum nächsten Vermittlungsrechner und wird von diesem weitergeleitet. Am Ende erreichen die Pakete den Vermittlungsrechner, in dessen Bereich sich der Zielrechner befindet. Pakete einer Datei können verschiedene Wege zum Empfänger nehmen. IP ist verantwortlich für die Übertragung der Datenpakete zwischen Sender und Empfänger. TCP ist verantwortlich für die Zusammensetzung der Pakete in richtiger Reihenfolge. 8

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3. Internetadressen Vergabe von Internetadressen (IP-Adressen): Internetadressen und Rechnernamen müssen weltweit eindeutig identifizierbar sein. Die Vergabe der Adressen und Namen, die sog. Registrierung, erfolgt durch Internet-Registrare. Auf internationaler Ebene ist die ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) für die Registrierung zuständig. Darunter gibt es regionale und nationale Registrare (für Amerika ARIN = American Registry for Internet Numbers, für Deutschland DENIC = Deutsches Network Information Center) 10

Netzwerk- und Geräteadresse: Internet-Registrare vergeben nicht einzelne IP-Adressen sondern ganze Gruppen von IP-Adressen sog. Netzwerkadressen an Firmen oder Internetprovider. Diese Netzwerkadressen richten sich danach, wie viele Rechner die Firma oder der Provider an das Internet anschließen möchte. Beispiel: 3. Internetadressen Ein Registrar vergibt an eine Firma die Netzwerkadresse 232.84.93 Die letzte Ziffer (vierte Ziffer) ist nicht festgelegt. Die Firma kann dann 254 Rechner ans Internet anschließen und jedem dieser Rechner eine weltweit eindeutige IP-Adresse im Bereich von 232.84.93.1... 232.84.93.254 zuweisen (die Werte 0 und 255 sind für spezielle Anwendungen reserviert). Beispiel für eine IP-Adresse: 232.84.93.67 Netzwerkadresse (Network ID) Geräteadresse (Host ID) 11

3. Internetadressen Aufbau von IP-Adressen: Eine IP-Adresse hat eine Größe von 32 Bits: 1000 1101 0010 0111 1111 0101 1110 1011 a. b. c. d 141. 39. 245. 235 Wertebereich für a, b, c, d: 0 255 Die Werte 0 und 255 sind für spezielle Anwendungen reserviert. Eine IP-Adresse beginnt immer mit der Netzwerkadresse (Network ID) und endet mit der Geräteadresse (Host ID). Netzwerk- und Hostadresse sind insgesamt 32 Bit lang. Beispiel: Die Deutsche Telekom hat den Adressbereich 80.128.0.0/11 erhalten. Die ersten 11 Bits bilden die Netzwerkadresse diese ist fest! 0101 0000 100 0 0000 0000 0000 0000 0000 80.128.0.0 0101 0000 100 0 0000 0000 0000 0000 0001........ 80.128.0.1 0101 0000 100 1 1111 1111 1111 1111 1111 80.159.255.255 NET-ID HOST-ID 12

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4. Dynamische Zuteilung von IP-Adressen Dynamische Zuteilung von IP-Adressen: Statische IP-Adressen: Ständig mit dem Internet verbundene Rechner (z. B. Webserver) benötigen IP-Adressen, die einmal zugeteilt werden, wenn die Rechner in Betrieb gehen, und sich dann nicht mehr ändern. Grundproblem: Mit 32-Bit-Adressen können ca. 4 Milliarden Adressen unterschieden werden dies reicht nicht mehr aus! Dynamische IP-Adressen: Die IP-Adresse wird beim Verbindungsaufbau mit dem Internet neu zugeteilt. Ein Internet-Provider braucht also nur so viele IP-Adressen, wie Einwählleitungen zur Verfügen stehen nicht für jeden Benutzer eine. DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): Die dynamische Adresszuordnung wird vollautomatisch von einem DHCP-Server verwaltet. NAT (Network Adress Translation): Mehrere Rechner unterhalten mit derselben öffentlichen IP-Adresse gleichzeitig eine Verbindung zum Internet. Oft wird NAT an der Übergangsstelle von Firmennetzen und öffentlichem Internet durchgeführt z. B. mittels spezieller Router ( NAT-Box ). 14

4. Dynamische Zuteilung von IP-Adressen Beispiel: Internetzugang über DSL-Router DSL-Router verwaltet ein privates IP-Netz und erhält vom Internetprovider eine dynamische IP-Adresse. 15

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Domain-Namen: 5. Domain-Namen Da sich Menschen Nummern nicht so leicht merken können wie Namen, kann an einen vernetzten Rechner zusätzlich zur IP-Adresse ein Name vergeben werden. So besitzt jeder WWW-Server neben der IP-Adresse einen (oder mehrere!) weltweit eindeutigen Namen. Dieser Name setzt sich zusammen aus dem Namen des Rechners ( Host ) und dem Namen des Netzwerks ( Domain ), in dem sich der Rechner befindet. Domain Name Server (DNS-Server): Der DNS-Server ist ein Rechner, der für die Umsetzung zwischen Rechnernamen und IP-Adresse zuständig ist. In URLs kann sowohl der Rechnername als auch die IP-Adresse des Webservers angegeben werden (siehe Abbildung). 17

5. Domain-Namen Domain Name System (DNS): Zur Verwaltung der Namen im Internet wurde eine verteilte Datenbank entwickelt ( Domain Name System ). Es wurde festgelegt, dass jedes Teilnetz des Internets seinen eigenen Bereich (engl. Domain) von Namen verwaltet. Jeder Netzbetreiber betreibt einen DNS-Server, der für jeden Rechner im eigenen Teilnetz den Namen und die zugehörige IP-Adresse kennt. Der DNS-Server wird vom Webbrowser automatisch kontaktiert, um die IP-Adresse des (in der URL angegebenen) Webservers zu ermitteln. Eine Anfrage an den DNS-Server kann aber auch manuell von der Eingabeaufforderung aus erfolgen (Befehl: nslookup ): Name/IP-Adresse des DNS-Servers Name/IP-Adresse des gesuchten Rechners 18

5. Domain-Namen Struktur der Domain-Namen: Allgemeiner Aufbau: host. [subdomain...]. domain. top-leveldomain Beispiele: www.rz.fh-muenchen.de 129.187.244.212 lin231.fm.fh-muenchen.de 129.187.245.101 19

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Internetdienste: 6. Internetdienste WWW (Word Wide Web, verteiltes Hypermediasystem): Übertragung gemäß HTTP-Protokoll Beschreibungssprache HTML E-Mail (Electronic Mail, Versand elektronischer Nachrichten): E-Mail-Adresse: Benutzername@subdomain.domain.tld Mailserver des Senders nimmt Nachricht von Mailclient (z. B. Microsoft Mail) entgegen und leitet diese an Mailserver des Empfängers weiter. Übertragung gemäß SMTP-Protokoll (Simple Mail Transfer Protocol). Abfragen des Postfachs mit POP3-Protokoll (Post Office Protocol). FTP (File Transport Protocol): Austausch von Dateien zwischen Rechnern FTP-Client (z. B. FileZilla) überträgt Daten vom/zum FTP-Server Telnet (Telecommunication Network): Einwahl in einen entfernten Rechner und Möglichkeit, diesen per Eingabeaufforderung fernzusteuern (nur mit Berechtigung möglich). Viele weitere Dienste (Chat, Voice over IP, Video on Demand ): Siehe Wikipedia (Stichwort: Internetdienste ) 21