Unterschiede
Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen angezeigt.
Nächste Überarbeitung | Vorhergehende Überarbeitung | ||
anleitungen:netzwerk_grundlagen [2023/11/24 13:18] – angelegt epkrichi | anleitungen:netzwerk_grundlagen [2023/12/05 17:30] (aktuell) – epkrichi | ||
---|---|---|---|
Zeile 3: | Zeile 3: | ||
Wer mehr machen möchte, als nur Router zu flashen und aufzustellen, | Wer mehr machen möchte, als nur Router zu flashen und aufzustellen, | ||
- | ===== Was sind Netzwerke? ===== | + | ===== Netzwerke |
Ein Netzwerk ist einfach eine Menge von Computern oder anderen Geräten, die so miteinander verbunden sind, dass sie miteinander Daten austauschen können. Im einfachsten Fall verbindet man einfach zwei Geräte direkt mit einem LAN-Kabel: | Ein Netzwerk ist einfach eine Menge von Computern oder anderen Geräten, die so miteinander verbunden sind, dass sie miteinander Daten austauschen können. Im einfachsten Fall verbindet man einfach zwei Geräte direkt mit einem LAN-Kabel: | ||
+ | <WRAP group> | ||
+ | <WRAP half column> | ||
{{ : | {{ : | ||
+ | </ | ||
+ | |||
+ | <WRAP half column> | ||
{{ : | {{ : | ||
+ | </ | ||
+ | </ | ||
Da die meisten Computer nur einen Anschluss (Port) haben, kann man nicht ohne weiteres mehrere Computer miteinander verbinden. Dafür verwendet man dann einen Switch: | Da die meisten Computer nur einen Anschluss (Port) haben, kann man nicht ohne weiteres mehrere Computer miteinander verbinden. Dafür verwendet man dann einen Switch: | ||
+ | <WRAP group> | ||
+ | <WRAP half column> | ||
{{ : | {{ : | ||
+ | </ | ||
+ | |||
+ | <WRAP half column> | ||
{{ : | {{ : | ||
+ | </ | ||
+ | </ | ||
+ | |||
+ | Jedes Gerät hat eine eindeutige MAC-Adresse. Sie besteht aus 48 bit, die meist im Hexadezimalsystem dargestellt werden - z.B. '' | ||
+ | |||
+ | In einem Netzwerk kann man übrigens beliebig viele Switches aufstellen: | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Wenn ein Gerät ein Paket losschickt, müssen sich die Switches auf dem Weg zwischen Absender und Empfänger immer darum kümmern, dass das Paket auch auf dem richtigen Port weitergeschickt wird. Dazu hat ein Switch eine SAT-Tabelle, | ||
+ | |||
+ | Damit das Weiterschicken der Pakete (auch Forwarding genannt) so funktioniert, | ||
+ | |||
+ | ===== Subnetze und IP-Adressen ===== | ||
+ | |||
+ | Möchte man immer mehr Geräte miteinander verbinden, dann ergeben sich immer mehr Probleme. Z.B. würde man in einem großen Netzwerk gerne mehrere Querverbindungen haben, was aber gegen die sternförmige Topologie verstößt. Deswegen baut man sich lieber viele kleine Netzwerke, die man dann mit Routern verbindet. | ||
+ | |||
+ | Wie man im folgenden Beispiel sehen kann, kann man einen Router auch verwenden, um mehr als zwei Netzwerke miteinander zu verbinden. Außerdem kann man auch mehrere Router in einem Netzwerk aufstellen, um dieses Netzwerk mit mehreren anderen Netzwerken zu verbinden. Die Topologie innerhalb eines Netzwerks muss zwar noch sternenförmig sein, aber man darf diese Netzwerke mit Routern so verbinden, dass die Topologie außerhalb dann nicht sternenförmig ist. | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Weil die Topologie jetzt nicht mehr sternenförmig sein muss, kann es auch mehrere Routen zwischen zwei Geräten geben. Hier sollte natürlich immer die Beste gewählt werden. Damit man sich nicht für jedes Gerät eine eigene Route merken muss, werden IP-Adressen verwendet. Das sind 32-bit Zahlen, die oft als vier 8-bit Blöcke dargestellt werden (z.B. '' | ||
+ | |||
+ | Hier ein Beispiel dazu: Hier ein Beispiel dazu: Ein Host hat die Adresse 192.168.12.4 und sein Netzwerk hat die Subnetzmaske 24 (dafür schreibt man dann oftmals '' | ||
+ | |||
+ | In der folgenden Grafik haben nun alle Geräte auch eine passende IP-Adresse: | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | ===== IP-Adress-Konfiguration ===== | ||
+ | |||
+ | Jetzt stellt sich natürlich die Frage, woher die Geräte ihre eigene IP-Adresse bekommen und wie sie sichergehen können, dass diese auch in ihrem eigenen Netzwerk liegt. | ||
+ | |||
+ | Typischerweise wird für die Konfiguration DHCP verwendet. Auf dem Router im eigenen Netz läuft ein DHCP-Server und wenn man sein Gerät anschaltet, fragt das Gerät im Netzwerk nach, ob es einen DHCP-Server gibt. Da der Router die eigene Subnetzmaske und Subnetzadresse kennt, kann er auch eine neue, gültige IP-Adresse erzeugen. Zusammen mit einigen anderen Informationen schickt er diese dann dem anfragendem Gerät und das Gerät übernimmt diese IP-Adresse. | ||
+ | |||
+ | Natürlich kann man die IP-Adressen aber auch von Hand konfigurieren. Dazu muss aber jeder Nutzer wissen, in welchem Subnetz er sich befindet und welche IP-Adressen noch nicht belegt wurden. | ||
+ | |||
+ | Wenn man einen Freifunk-Router konfiguriert, | ||
+ | |||
+ | ===== Routing ===== | ||
+ | |||
+ | Damit die Geräte basierend auf ihren IP-Adressen Pakete austauschen können, müssen jetzt noch Routen erstellt werden. Eine Route ist eine Zuordnung von einem Subnetz zu einem Port. Wenn ein Gerät jetzt ein Paket verschickt, schaut es zuerst, ob das Ziel sich in einem Subnetz befindet, für das es eine Route gibt in der eigenen Routingtabelle gibt. Dementsprechend wird das Paket am ausgesuchten Port weiter geschickt. Diesen Prozess nennt man Forwarding. | ||
+ | |||
+ | Doch woher kommen die Routen eigentlich? Zuerst mal sollte gesagt sein, dass man die Routen natürlich manuell konfigurieren kann. Damit aber so große Netzwerke wie das Internet möglich sind, braucht es automatische Routing Algorithmen. Die Router tauschen dann untereinander Pakete aus, in dem sie sich mitteilen, welche Subnetze sie erreichen können und wie gut die Verbindung dahin ist. Die Qualität der Verbindung kann z.B. über die Zeit, die ein Paket braucht, bis es am Ziel ist, bestimmt werden, oder aber durch die Bandbreite oder durch die Anzahl der Router, die sich auf dem Weg bis zum Ziel befinden. | ||
+ | |||
+ | In einem Heimnetzwerk haben Geräte meistens nur zwei relevante Routen - hier ein Beispiel: | ||
+ | |||
+ | < | ||
+ | default via 192.168.0.1 dev enp3s0 | ||
+ | 192.168.0.0/ | ||
+ | </ | ||
+ | |||
+ | Die erste Route ist die default Route. Wenn es keine andere Route für die Zieladresse gibt, dann wird die default Route verwendet. Dabei wird dann alles an das Gateway geschickt - das ist hier die '' | ||
+ | |||
+ | Die zweite Route sagt dem Gerät nur, dass es sich selbst im Subnetz '' | ||
+ | |||
+ | Erhält ein Router ein Paket, so schaut er sich das Ziel an und schaut dann wiederum in seiner eigenen Routingtabelle, | ||
+ | |||
+ | ===== IP-Adressen unter Linux anschauen und konfigurieren ===== | ||
+ | |||
+ | ==== IP-Adresskonfiguration anschauen ==== | ||
+ | |||
+ | Mit dem Befehl '' | ||
+ | |||
+ | < | ||
+ | 1: lo: < | ||
+ | link/ | ||
+ | inet 127.0.0.1/8 scope host lo | ||
+ | | ||
+ | 2: enp3s0: < | ||
+ | link/ether 4c: | ||
+ | inet 192.168.0.214/ | ||
+ | | ||
+ | </ | ||
+ | |||
+ | Der Befehl listet für alle Netzwerkschnittstellen die IP-Adressen auf. Normalerweise hat ein Computer nur eine Netzwerkschnittstelle, | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | ==== Eigene IP-Adressen konfigurieren ==== | ||
+ | |||
+ | Um eigene IP-Adressen zu konfigurieren, | ||
+ | |||
+ | === Mit dem Terminal === | ||
+ | |||
+ | Dazu verwendet man den Befehl | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | das könnte z.B. so aussehen: | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | Um die IP-Adresse wieder zu entfernen, verwendet man statt '' | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | === Mit dem KDE Netzwerkmanager === | ||
+ | |||
+ | Jede Linux-Distribution kann seinen eigenen Netzwerkmanager haben. Hier wird der von KDE Plasma gezeigt, der auch am QG installiert ist. | ||
+ | |||
+ | - Mit der rechten Maustaste unten rechts auf das Netzwerk-Icon klicken. {{ : | ||
+ | - Auf " | ||
+ | - Auf das Plus-Icon klicken. {{ : | ||
+ | - " | ||
+ | - Nun kann man die Verbindung konfigurieren: | ||
+ | - Einen neuen Namen für die Verbindung eingeben. | ||
+ | - Auf den IPv4-Reiter wechseln. | ||
+ | - Unter " | ||
+ | - Auf " | ||
+ | - Die gewünschte IP-Adresse und Netzwerkmaske eingeben. Das Gateway kann man leer lassen, falls man diese Konfiguration nur braucht, um sich z.B. direkt mit einem Router zu verbinden. | ||
+ | - Auf " | ||
+ | - Nun kann man wieder auf das Netzwerk-Icon klicken und die neue Konfiguration mit einem Klick auf " | ||
- | Jedes Gerät hat eine eindeutige MAC-Adresse. Sie besteht aus 48 bit, die meist im Hexadezimalsystem dargestellt werden - z.B. '' | ||