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anleitungen:netzwerk_grundlagen [2023/11/24 16:39] – [Subnetze und IP-Adressen] Subnetze grob erklärt epkrichi | anleitungen:netzwerk_grundlagen [2023/12/05 17:30] (aktuell) – epkrichi | ||
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====== Netzwerkgrundlagen ====== | ====== Netzwerkgrundlagen ====== | ||
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===== Subnetze und IP-Adressen ===== | ===== Subnetze und IP-Adressen ===== | ||
- | Möchte man jetzt immer mit immer mehr Geräten Daten austauschen, empfiehlt | + | 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. |
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+ | 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. | ||
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+ | 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. '' | ||
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+ | 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 '' | ||
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+ | In der folgenden Grafik haben nun alle Geräte | ||
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+ | {{ : | ||
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+ | ===== IP-Adress-Konfiguration ===== | ||
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+ | 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. | ||
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+ | Typischerweise wird für die Konfiguration DHCP verwendet. Auf dem Router im eigenen Netz läuft | ||
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+ | 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. | ||
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+ | Wenn man einen Freifunk-Router konfiguriert, so befindet dieser sich im Config-Modus und es läuft ein DHCP-Server auf ihm. Verbindet man seinen Computer mit dem Router, so bekommt dieser automatisch eine IP-Adresse zugewiesen. Es gibt aber auch manchmal Geräte, auf denen kein DHCP-Server läuft. In der Anleitung steht dann die IP-Adresse, unter dem das Gerät zu erreichen ist. Dann muss dem eigenen Computer manuell eine IP-Adresse geben, die sich im selben Subnetz befindet, wie das Gerät, das man erreichen möchte. | ||
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+ | ===== Routing ===== | ||
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+ | 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 | ||
+ | |||
+ | In einem Heimnetzwerk haben Geräte meistens nur zwei relevante Routen - hier ein Beispiel: | ||
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+ | < | ||
+ | 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 | ||
+ | |||
+ | 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 192.168.0.214/24 brd 192.168.0.255 scope global dynamic noprefixroute enp3s0 | ||
+ | | ||
+ | </ | ||
+ | |||
+ | Der Befehl listet für alle Netzwerkschnittstellen die IP-Adressen auf. Normalerweise hat ein Computer nur eine Netzwerkschnittstelle, | ||
+ | |||
+ | '' | ||
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+ | ==== Eigene IP-Adressen konfigurieren ==== | ||
+ | |||
+ | Um eigene IP-Adressen zu konfigurieren, | ||
+ | |||
+ | === Mit dem Terminal === | ||
+ | |||
+ | Dazu verwendet man den Befehl | ||
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+ | '' | ||
+ | |||
+ | das könnte z.B. so aussehen: | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | Um die IP-Adresse wieder zu entfernen, verwendet man statt '' | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | === Mit dem KDE Netzwerkmanager === | ||
- | Um unterschiedliche Netzwerke miteinander zu verbinden, benötigt man einen Router. Verbindet man nun mehrere Netzwerke über Router miteinander, dann stellt sich die Frage, woher ein Gerät weiß, wohin es ein Paket schicken muss. Hier kommen IP-Adressen ins Spiel. | + | Jede Linux-Distribution kann seinen eigenen Netzwerkmanager haben. Hier wird der von KDE Plasma gezeigt, der auch am QG installiert ist. |
- | Zusätzlich zur MAC-Adresse braucht jedes Gerät jetzt noch eine IP-Adresse. IPv4-Adressen bestehen aus 32 bit (Es gibt auch IPv6-Adressen mit 128 bit, aber IPv4 ist immer noch sehr weit verbreitet). Diese werden in vier 8-Bit-Blöcke zusammen gefasst, z.B. '' | + | |
+ | | ||
+ | | ||
+ | - " | ||
+ | - Nun kann man die Verbindung konfigurieren: | ||
+ | - Einen neuen Namen für die Verbindung eingeben. | ||
+ | - Auf den IPv4-Reiter wechseln. | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | - 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 " | ||
+ | | ||
- | Wie oben erwähnt, ist es empfehlenswert, | ||
- | Um nun ein Paket an ein anderes Gerät zu schicken, benötigt man nicht mehr dessen MAC-Adresse, |