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Euer Andi

sticky Frage Das Rätsel IP-Adresse

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25 Sep 2010 17:15 - 23 Jul 2011 15:17 #21633 von andi
Das Rätsel IP-Adresse wurde erstellt von andi
Das Rätsel IP-Adresse

Nein, ich werde mich nicht über Bits und Bytes, Dual- und Hexadezimalsystem, Binäraddition und Berechnungen auslassen. Ich werde versuchen, in diesem kleinen Tutorial den Begriffen IP-Adresse, Subnetzmaske und Co. verständlich auf den Grund zu gehen. Allen die es besser wissen sage ich hier und jetzt - ich weiß auch was ein Bit ist, und ich weiß, dass 255 die dezimale Umrechnung von (11111111) im Dualsystem ist. Aber das hat dennoch in einer *verständlichen* Erklärung nichts verloren.

1.) Das DNS-System

Um sich heute im Internet zu bewegen, sind vor allem Hilfsprogramme wie ein Browser wichtig. Rasch die Adresse www.dieschmids.at eingetippt, und schon erscheint das Objekt des Interesses. Doch wie geht das? Grundlage der Orientierung ist das DomainNameSystem, welches Adressen wie die obige in eine Zahl umwandelt, eine Zahl (32 bit), die der einfacheren Merkbarkeit in vier Teile (je 8 bit) der Form a.b.c.d geteilt wird, um bei unserem Beispiel zu bleiben, www.dieschmids.at hat in Wirklichkeit die Adresse 81.19.145.89 ! Das ist eine weltweit eindeutige, festgelegte, von überall erreichbare Adresse, eben die IP-Adresse. Sie ist eine öffentliche IP-Adresse, auf denen das gesamte WWW, wie wir es heute kennen, basiert. Diese Adressen sind knapp, werden weltweit immer seltener verfügbar, aber derzeit ist das System noch gültig und wird irgendwann einmal durch ein erweitertes Zahlensystem (IPv6) abgelöst werden.

Wenn schon die öffentlichen IP-Adressen knapp werden, so ist klar, dass nicht in Zeiten, wo jeder schon ein kleines Netzwerk zu Hause hat, jeder private Rechner auch eine öffentliche IP-Adresse bekommen kann. Nein, im Privatbereich bekommt normalerweise der Router die öffentliche IP-Adresse beim Verbindungsaufbau ins Internet zugewiesen, also hat nicht immer die gleiche Adresse, sondern die Provider haben einen Pool von Adressen, wo sie einem Kunden eben temporär so eine öffentliche Adresse zuweisen. Damit kann der Router (= Gerät, das zwei verschiedene Netze verbindet) mit jedem Gerät im Internet, welches auch eine öffentliche Adresse hat, kommunizieren.

Und was ist mit den Rechnern daheim? Was bekommen die für Adressen? Nun, für private Netze wurden drei Adressbereiche festgelegt, die nicht öffentlich vergeben wurden, die eben für private Adressen reserviert sind. Es sind das:

10.0.0.0 bis 10.255.255.255
172.16.0.0 bis 172.31.255.255
192.168.0.0 bis 192.168.255.255

Diese Adressen können aus dem Internet nicht angesprochen werden. So bekommt nun ein Rechner im privaten Netzwerk die Adresse 192.168.1.1, wie kann der nun mit dem Server dieschmids.at kommunizieren? Der Rechner mit der Adresse 192.168.1.1 sendet eine Anfrage an den Router, der übersetzt (maskiert) die Absenderadresse mit seiner eigenen öffentlichen Adresse und richtet die Anfrage weiter an 81.19.145.89. Der Server antwortet dem Router, der übersetzt die Antwort zurück an die Adresse, die die Anfrage gestellt hat, eben 192.168.1.1, und sendet die Antwort zurück. Dieser Vorgang heisst NAT (Network Adress Translation). Daher bezeichnet man Router, die das beherrschen, auch als NAT-Router.

2.) Adressen und Subnetzmasken? Was ist denn das?

Sehen wir uns so eine Adresse einmal genauer an: 192.168.1.1 Subnetzmaske: 255.255.255.0
Das bedeutet schlicht und ergreifend, dass der Netzwerkanteil dieser Adresse aus drei Zahlen - 192.168.1 besteht, und die letzte Zahl den jeweiligen Rechner (oder das Netzwerkgerät, Netzwerkdrucker, was auch immer) bezeichnet. Das sagt uns die vierte Zahl in der Subnetzmaske, die 0. Es gibt auch Subnetzmasken, die so aussehen: 255.255.0.0 dann würde der Netzanteil aus nur 2 Zahlen (192.168) bestehen, und die 3. und 4. Zahl für die einzelnen Netzwerkgeräte zur Verfügung stehen. Das hat Einfluss auf die maximale Anzahl an Geräten, die im jeweiligen Netz sein können.

Mit einer Subnetzmaske 255.255.255.0 können theoretisch 256 verschiedene Rechner im jeweiligen Netzwerk sein, nämlich von 192.168.1.0 bis 192.168.1.255. Praktisch um zwei weniger, denn die 192.168.1.0 ist als Basisadresse des Netzes und die 192.168.1.255 als sogenannte Broadcastadresse für Verwaltungszwecke reserviert. Aber z.B. 192.168.1.15 oder 192.168.1.127 könnten die Adressen zweier Computer in diesem Netzwerk sein.

Bei einer Subnetzmaske 255.255.0.0 sind es natürlich dann viel mehr Geräte, nämlich 256*256 (minus die Verwaltungsadressen), weil auch die dritte Ziffer variieren kann. Aber das kommt bei privaten Netzen nicht vor und ist auch völlig sinnlos, man beschränkt sich normalerweise auf die 255.255.255.0 - Subnetzmaske. Wenn man also ein funktionierendes Netzwerk aufbauen will, so muss jedes Gerät eine Adresse aus dem gewählten privaten Netz haben.

Anmerkung: Manchmal werden solche Netzadressen auch so beschrieben: 192.168.1.0/24 Das bedeutet das Netzwerk mit dem Netzanteil 192.168.1.x und der Subnetzmaske 255.255.255.0. 3 mal 8 ist 24, die ersten drei Zahlen sind 255, also 8 bit und nochmal 8 bit und nochmal 8 bit =24 bit.

192.168.0.0/16 heisst das Netz 192.168.x.y mit Subnetzmaske 255.255.0.0 (2x 255 = 16 bit)


Ein konkretes Beispiel eines Heimnetzwerkes sieht dann so aus:

Nehmen wir an, wir haben drei PCs im privaten Netz (Mami, Papi, Kind), ein Notebook ( NB ) und einen Printserver (PS), Router ist klar.

Gültig wäre:
Router: 192.168.1.254/255.255.255.0
M: 192.168.1.1/255.255.255.0
P: 192.168.1.2/255.255.255.0
K: 192.168.1.3/255.255.255.0
NB: 192.168.1.100/255.255.255.0
PS: 192.168.1.50/255.255.255.0

3.) DHCP? Gateway? DNS-Server?

In kleinen Netzen empfehle ich zwar die direkte (statische) Vergabe obiger Adressen,aber bequemer ist (meistens) der automatische Adressbezug per DHCP. Moderne Router haben eine Software eingebaut, die diese Adressvergabe automatisch durchführt. So ein Rechner schreit: Ich will eine Adresse, antwortet der Router (besser der DHCP-Server im Router), ok, ok, die nächste freie Adresse ist 192.168.1.12 und weist dem Rechner diese Adresse zu. Der Adressbereich, den der Router vergeben darf, heisst DHCP-Range.
Vorteil: Bequem, wenn man öfter in verschiedenen Netzen mit seinem Notebook unterwegs ist, ist es weit leichter, Anschluss im jeweiligen Netz zu finden, ohne umkonfigurieren zu müssen.
Nachteil: Bremst die Netzperformance, manche Geräte wie eben Netzwerkdrucker, Printserver und so weiter können mit automatischen Adressen nur schwer konfiguriert werden. Thema: Welche Adresse hat denn dieses Ding gerade?

Das Gateway ist jenes Gerät, welches die Verbindung in andere Netze herstellt, also normalerweise der Router. Der hat zwar die öffentliche Adresse (im Internet, also im WAN=Wide Area Network), aber braucht auch eine Adresse im privaten Netz, im LAN (Local Area Network), also eine im obigen Beispiel 192er-Adresse.

Und der DNS-Server ist jenes Gerät, auf dem gespeichert ist, dass diese Page www.dieschmids.at die öffentliche IP-Adresse 81.19.145.89 hat. Da betreibt jeder Provider seinen eigenen Server. Aber wenn mann/frau als Adresse des DNS-Servers seinen eigenen Router einsetzt, ist frau/mann auf der sicheren Seite. Der Router holt sich automatisch die korrekten Infos vom jeweiligen Internetprovider.
Letzte Änderung: 23 Jul 2011 15:17 von andi. Grund: Hinweise von bw. Danke!

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