IP-Adresse

Kapitel 6
Internet
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Kapitel 6 – Internet
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Geschichte des Internets
Datenübertragung mit TCP/IP
Internetadressen
Dynamische Zuteilung von Internetadressen
Domain-Namen
Internetdienste
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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
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1. Geschichte des Internets
ARPANET 1969 und 1971:
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Kapitel 6 – Internet
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5.
6.
Geschichte des Internets
Datenübertragung mit TCP/IP
Internetadressen
Dynamische Zuteilung von Internetadressen
Domain-Namen
Internetdienste
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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
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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).
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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.
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Kapitel 6 – Internet
1.
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3.
4.
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6.
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Datenübertragung mit TCP/IP
Internetadressen
Dynamische Zuteilung von Internetadressen
Domain-Namen
Internetdienste
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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)
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3. Internetadressen
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:
 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)
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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
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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“).
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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.
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5. Domain-Namen
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).
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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
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5. Domain-Namen
Struktur der Domain-Namen:
Allgemeiner Aufbau:
host . [subdomain...] . domain . top-leveldomain
Beispiele:
www.rz.fh-muenchen.de
lin231.fm.fh-muenchen.de
129.187.244.212
129.187.245.101
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Domain-Namen
Internetdienste
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6. Internetdienste
Internetdienste:
 WWW (Word Wide Web, verteiltes Hypermediasystem):
 Übertragung gemäß HTTP-Protokoll
 Beschreibungssprache HTML
 E-Mail (Electronic Mail, Versand „elektronischer“ Nachrichten):
 E-Mail-Adresse: [email protected]
 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“)
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