Adressierung in Netzwerken¶
Das Internet besteht aus Milliarden von Teilnehmern, die zeitgleich miteinander kommunizieren. Ist ein LAN mit dem Internet verbunden, wird es damit auch zu einem Teil des Internets.
Damit alle LANs miteinander Daten austauschen können, müssen sie voneinander unterscheidbar sein.
1981 wurde das IP-Protokoll eingeführt. Jedes System im Internet besitzt eine 32-Bit-Adresse, die weltweit eindeutig ist.
InterNIC (Inter Network Information Center) ist die zentrale internationale Vergabestelle, deren deutsches Pendant das DENIC ist.
Es gibt unterschiedliche Adressklassen für verschiedene Anzahlen von IP-Adressen.
IP-Adressen¶
Jede Quelle oder jedes Ziel von IP-Paketen muss über eine IP-Adresse verfügen. IP-Adressen haben eine Länge von 32 Bit (4 Bytes mit je 8 Bit).
IP-Adressen können nicht beliebig gewählt werden. Sie bestehen aus 4 dreistelligen Dezimalzahlen, die durch je einen Punkt getrennt sind (dotted decimal notation).
Beispiel: 192.168.1.19
Der vordere Teil (192.168.1) gibt an, zu welchem Netz der Rechner gehört (Netzwerk-ID). Der hintere Teil (.19) kennzeichnet den Rechner (Host-ID).
Zur Unterscheidung von Netzwerk-ID und Host-ID dient die Subnetzmaske.
Beispiel: 255.255.255.0
Das obige Beispiel für eine Subnetzmaske stellt dar, dass die ersten drei Bytes der IP-Adresse zur Netzwerk-ID und das letzte zur Host-ID gehört. Dies dient zur Einordnung in drei Klassen (A, B und C), die im nächsten Abschnitt beleuchtet werden.
IP-Adressklassen¶
Die Netzwerk- und die Host-ID können unterschiedlich lang sein. Weder die Netzwerk-ID noch die Host-ID dürfen nur Nullen oder nur Einsen enthalten.
In den Klassen A - C besitzen die niedrigste und höchste Host-ID eine besondere Bedeutung:
- Die niedrigste Host-ID 0 ist nicht erlaubt (alle Bits der Host-ID sind 0).
- Die höchste verfügbare Host-ID ist die sog. Broadcastadresse, mit der alle Hosts erreicht werden können. Auch diese darf nicht als Adresse vergeben werden.
Klasse A (Subnetzmaske: 255.0.0.0)¶
Für die Host-ID verbleiben 24 Bit. Somit sind 16.777.214 Host-Adressen möglich.
Klasse B (Subnetzmaske 255.255.0.0)¶
Für die Host-ID verbleiben 16 Bit. Somit sind 65.534 Host-Adressen möglich.
Klasse C (Subnetzmaske 255.255.255.0)¶
Für die Host-ID verbleiben 8 Bit. Somit sind 254 Host-Adressen möglich.
Ports¶
Mit Hilfe von IP-Adressen lassen sich Rechner in einem Netzwerk adressieren. Aber woher weiß der Rechner, für welches Programm die Daten bestimmt sind? Es ist bekanntlich kein Problem, im Internet zu surfen und parallel noch seine E-Mails abzuholen. Somit muss als logische Folge eine Zuordnung existieren, welche Datenpakete zu welcher Software gehören. Das wird über die sogenannten Ports realisiert.
Wie kann man sich das vorstellen?
Beispiel: Briefkasten
Die IP/der Rechnername entspricht hier der Postadresse und der Port ist die dazugehörige Wohnung.
Wichtige (well-known) Ports¶
Die Ports im Bereich 0 bis 1023 sind für spezielle Anwendungen und Dienste reserviert (Well-Known Ports). Im Bereich 1024 bis 49151 liegen die für Anwendungen registrierten Ports.
Ein Serverdienst benötigt einen festen und bekannten Port, damit die Clientanwendung ihn ansprechen kann. Umgekehrt benötigt die Clientanwendung lediglich einen beliebigen Port, der ihm aus dem freien Bereich 49152 bis 65535 auf Anfrage zeitbegrenzt zugeteilt wird (dynamischer Port).
Für dynamische Ports gilt:
Die Applikation und der Server handeln einen Port aus, der zur weiteren Kommunikation genutzt werden soll, was es wiederum ermöglicht, die gleiche Applikation mehrfach zu starten und zu nutzen. Der Anwender bekommt von dem Vorgang meist nichts mit, da das oben Beschriebene in den Protokollen im Hintergrund geschieht.
Ports, die man kennt oder zumindest schon einmal gehört haben sollte:
- 20/21 FTP (Filetransfer, 20 Datenkanal, 21 Steuerkanal)
- 23 Telnet (Remote-Administration)
- 25 SMTP (E-Mail)
- 80 HTTP (World Wide Web)
- 443 HTTPS (Verschlüsseltes WWW)
- 161/162 SNMP (Netzwerkmanagement)