I. Das Netz der Netze
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1. Das Internet - Basistechnologie des WWW I. II. III. IV. V. VI. Das Netz der Netze Basiswissen Netzwerktechnik LAN-Technologien WAN-Technologien Internet-Kommunikationsprotokolle Internet-Dienste und -Anwendungen 19.04.06, Rüdiger Kapper, Christoph Tittelbach I. Das Netz der Netze: 1958 : Entwicklung Advanced Research Projects Agency (ARPA) an Universitäten Ab 1975: Einführung des TCP (Transmission Control Protocol); ab 1978 TCP/IP 1983: Trennung von ARPA- und MILNET ab 1989: Durchbruch des Internet durch die Entwicklung von HTML (HyperText Markup Language) und des ersten Browsers mit GUI WWW Skizze alter Netzwerke: Sternförmige Vernetzung Terminal Terminal Terminal Leistungsfähiger Computer Terminal Terminal Skizze des neuen Netzwerks: Maschenartige Verknüpfung SRI: UTAH: UCSB UCLA: Stanford Research Institut University of Utah University of California at Santa Barbara University of California at Los Angeles SRI UTAH UCSB UCLA II. Netzwerkgrundlagen Wie kommunizieren Geräte über das Netzwerk? Was wird gebraucht? Kabel Hardware (Netzwerkkarte) Software? Software! Kabel Ethernet CAT5 RJ-45 Stecker Netzwerkkarte 10/100/1000 mbit/s RJ-45 Software Netzwerkfähiges Betriebssystem Ein Protokoll Betriebssystem Windows Linux MAC OS ... Protokolle Sie sorgen dafür, dass die Signale Sinn ergeben Eine Art Übersetzer zwischen den beiden Systemen Beispiele: TCP/IP IPX ApleTalk Es war einmal... früher im Netzwerk Früher gab es nur einige große Anbieter Jeder hatte „sein“ System Verschiedene Systeme waren inkompatibel Firmen konnten nur einen Anbieter verwenden Es war einmal... Vor und Nachteile Vorteile Alles hat gepasst Optimaler Support Nachteile Man war an einen Anbieter gebunden Wechseln war teuer oder nicht möglich Verschwand der Anbieter vom Markt hatte man Probleme damit an Teile etc. zu kommen Schlussfolgerung: Man war viel zu unflexibel Man beschloss eine einheitliche, herstellerunabhängige Lösung zu finden Das ISO/OSI Schichtenmodell Ziel der Entwicklung war es dafür zu sorgen das Software und Hardware unabhängig sein konnten Dazu wurden Schichten definiert durch welche die Daten hindurch müssen Die Schnittstellen sind immer gleich. Jedes Programm das die obersten Schnittstellen ansteuern kann, muss sich nicht um die unteren Ebenen kümmern Das ISO/OSI Schichtenmodell Das ISO/OSI Schichtenmodell Vor-Nachteile einer solchen Architektur Vorteile Herstellerunabhängig Hardwareunabhängig Softwareunabhängig Geräte brauchen nicht das komplette System (Routing ist z.B. Auf Schicht 3) Nachteile Daten Overhead Geschwindigkeit Intern unflexibel Beispiel: Routing Der Router muss nur Pakete anhand der Adresse weiterleiten Er muss nichts von den Daten ausser der Adresse kennen Daher hat er nur OSI bis Schicht 3 TCP/IP Das Protokoll des Internets Basiert auf der OSI Idee Am weitesten verbreitet TCP/IP vs. OSI OSI: 7 Schichten Feste Wege/Schnittstellen Viele integrierte Dienste TCP/IP: 4 Schichten Flexiblere Wege intern Viele Dienste daher ausgelagert TCP/IP III. LAN Grundlagen Local Area Network (LAN) Was ist ein LAN? Netzwerk bis ca 1km² Typische Grenze: Grundstücksgrenze TCP/IP Protokoll Die ISO schreibt: "Ein lokales Netz (LAN) ist ein Netz für bit serielle Übertragung von Informationen zwischen untereinander verbundenen, unabhängigen Geräten. Das Netz unterliegt vollständig der Zuständigkeit des Anwenders und ist auf ein Grundstück begrenzt." Anforderungen: Wenige bis viele Teilnehmer müssen effizient erreichbar sein Jeder Teilnehmer muss eindeutig sein (IP Adresse) Komfortfunktionen wie Broadcasts sind verfügbar LAN Technik Aktuell: RJ-45 10,100,1000 mbit/s möglich Stern-Topologie Aufallsicher LAN Technik Früher: BNC Max 10mbit/s möglich Weniger Ausfallsicher Langsamer bei vielen Rechnern IV. WAN Grundlagen Wide Area Network (Weitbereichsnetzwerk) Netzwerk welches sich über Länder oder Kontinentgrenzen erstrecken kann Zusammenschluss einzelner Rechner und/oder LANs Bekanntester Vertreter: Das Internet WAN Grundlagen Wieso WANs? Firmen/Organisationen brauchen ein großes, privates Netz z.B. Provider oder Firmen mit Niederlassungen im Ausland Anforderungen: Sehr viele Teilnehmer müssen effizient erreichbar sein Jeder Teilnehmer muss eindeutig sein (MAC Adresse) Keine sinnlosen Kommandos wie Broadcasts etc. WAN Technik Übertragung nach dem OSI Schema Zwischenstationen wie Router/Switches/Bridges etc arbeiten auf den unteren Schichten und leiten nur Pakete weiter Ein Paket nimmt immer den besten, nie einen vorherbestimmten Weg Verwendet werden meist bestehende Telefonleitungen V. Internet-Kommunikationsprotokolle: Die wesentlichen Aufgaben moderner, leistungsstarker Protokolle Ein sicherer und zuverlässiger Verbindungsaufbau zwischen den an der Kommunikation beteiligten Computern (Handshake) Das verlässliche Zustellen von Paketen Wiederholen nicht angekommener Pakete Zustellen der Datenpakete an den gewünschten Empfänger Das Sicherstellen einer fehlerfreien Übertragung (Prüfsumme) Das Zusammenfügen ankommender Datenpakete in der richtigen Reihenfolge Das Verhindern eines Eingriffs unbefugter Dritter (durch Verschlüsselung) Funktionsbeispiel (Handshake-Verfahren) Zunächst schickt Computer 1 ein Paket, in dem steht, dass er eine Verbindung zu Computer 2 aufbauen möchte. Darauf antwortet Computer 2, dass er dazu bereit ist. Computer 1 bestätigt anschließend Computer 2, dass er verstanden hat, dass Computer 2 bereit ist. Die Verbindung ist damit hergestellt, und der eigentliche Datenaustausch kann beginnen. Internetkommunikationsprotokolle: HTTP (HypertextTransferProtokoll) Port 80 SMTP (SimpleMailTransferProtokoll) Port 25 FTP (FileTransferprotokoll) Port 21 VI. Internetdienste & Anwendungen: WorldWideWeb E-Mail FTP Peer-to-Peer-Systeme Usenet (heute überwiegend Webforen) Internet Relay Chat Instant Messaging Anwendungen: http:// • Server (Apache), Browser (IE, Mozilla Firefox, Opera) E-Mail • MS Outlook, Mozilla Thunderbird Usenet • MS Outlook, Mozilla Thunderbird ftp • Browser, FileZilla Peer-to-Peer-Syteme • Azureus, LimeWire Instant Messaging • ICQ, MSN Messanger Quellen: Praktische Informatik 2, Cornelsen (Best.-Nr. 573168) http://www.de.wikipedia.org http://web.utanet.at/wimme111/intges.htm http://www.eggdrop.ch/texts/inet/#1_3 http://www.elektronik-kompendium.de/ www.netzwerkengel.de
