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Auftrag: Es ist ein Netzwerk zu konzipieren (siehe Beispiel)! Hinweis: Die Netzadresse des Gesamtnetzes lautet 172.23.0.0. Router. Switch_2 24 Ports. Switch_1 24 Ports. Trunk. Trunk. VLAN_OB1 (4 Hosts). VLAN_OB3 (8 Hosts). VLAN_DBS (1 Server). VLAN_OB2 (3 Hosts). VLAN_OB4 (12 Hosts).

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Presentation Transcript
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Auftrag: Es ist ein Netzwerk zu konzipieren (siehe Beispiel)!Hinweis: Die Netzadresse des Gesamtnetzes lautet 172.23.0.0

Router

Switch_2 24 Ports

Switch_1 24 Ports

Trunk

Trunk

VLAN_OB1 (4 Hosts)

VLAN_OB3 (8 Hosts)

VLAN_DBS (1 Server)

VLAN_OB2 (3 Hosts)

VLAN_OB4 (12 Hosts)

  • Auftragsbeschreibung:
  • Geben Sie für die 5 verschiedenen Bereiche jeweils die Netzadresse, „Netz-Maske“, Gatewayadresse und den Adressbereich für die Clients/Hosts an.
  • Jedes Teilnetz soll die Größe eine Class-C-Netzes haben!

Hier stecken viele Begriffe im Auftrag, die nachfolgend unter dem Thema Adressierung im Netzwerk erläutert werden. Hinweis: Das Thema VLAN wird später behandelt!

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Einige dieser Begriffe sind bereits relevant, wenn ich unter Windows ein Netzwerk einrichten möchte:

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Adressierung im Netzwerk am Beispiel der IP-Adresse

2 Arten von Adressierung in Netzen:

- Eindeutige (physikalische) Adresse jedes Teilnehmers (MAC-Adresse)

- Eindeutige, logische Adresse eines Teilnehmers, damit Datenpakete selbständig, ohne Wissen (Zutun) des Senders an den Empfänger geleitet werden können (-> IP-Adresse beim Protokoll TCP/IP).

Logische Adressierung am Beispiel der IP-Adressen (IPv4):

Bei TCP/IP werden Adressen eingesetzt, die aus einer 32-bit Adresse bestehen:

10101100000101110000000111111110

Diese 32 Bit werden auch in 4 Oktette aufgeteilt, durch Punkte getrennt und als Dezimalzahlen dargestellt.

Beispiel:

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Adressierung im Netzwerk am Beispiel der IP-Adresse

Zusammensetzung der IP-Adresse (I von II):

Um den Anforderungen an die Auffindbarkeit der Adressen in einem Netzwerkzu genügen, muss ähnlich der postalischen Adresse

Deutschland 76437 Rastatt Richard Wagner Ring 24Josef-Durler-Schule

eine hierarchische Beziehung zwischen den IP-Adressen aufgebaut werden.

Regionalteil = Netz-ID

Persönlicher Teil = Host-ID

Die IP-Adresse setzt sich demnach aus dem Netzteil (Netz-ID) und dem Hostteil (Host-ID) zusammen.

Beispiel:

Netz-ID: Mit Hilfe der Netz-ID der IP-Adresse wird ermittelt, ob das Paket im eigenen Netzsegment zugestellt werden kann (Wegefindung). Wenn nicht wird das Paket an das Default/Standard-Gateway zur Weitervermittlung geschickt.

Host-ID: Mit Hilfe der Host-ID der IP-Adresse wird der entsprechende Host im eigenen Netzsegment bestimmt.

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Adressierung im Netzwerk am Beispiel der IP-Adresse

Zusammensetzung der IP-Adresse (II von II):

Der Rechner oder die Kopplungskomponente kann diese Unterteilung inNetz-ID und Host-ID nicht ohne weiteres durchführen.

Die Netz-ID der IP-Adresse wird deshalb über eine Netzmaske und der Bitweisen UND-Verknüpfung mit der IP-Adresse ermittelt.

IP-AdresseClass-B Netz

Netz-MaskeClass-B Netz

Netz-ID

Host-ID

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Adressierung im Netzwerk am Beispiel der IP-Adresse

Übungsaufgabe:

Welche der folgenden Adressen liegen in demselben Netz?

Geben Sie jeweils die Netzadresse an?

a) IP=172.16.18.121 Netzmaske=255.255.0.0

b) IP=172.17.18.121 Netzmaske=255.255.0.0

c) IP=192.168.18.121 Netzmaske=255.255.255.0

d) IP=192.168.18.1 Netzmaske=255.255.255.0

e) IP=10.11.12.101 Netzmaske=255.255.255.192

f) IP=10.11.12.61 Netzmaske=255.255.255.192

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Adressierung im Netzwerk am Beispiel der IP-Adresse

Übungsaufgabe:

Welche der folgenden Adressen liegen in demselben Netz?

Geben Sie jeweils die Netzadresse an?

a) IP=172.16.18.121 Netzmaske=255.255.0.0

b) IP=172.17.18.121 Netzmaske=255.255.0.0

c) IP=192.168.18.121 Netzmaske=255.255.255.0

d) IP=192.168.18.1 Netzmaske=255.255.255.0

e) IP=10.11.12.101 Netzmaske=255.255.255.192

f) IP=10.11.12.61 Netzmaske=255.255.255.192

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Adressierung im Netzwerk am Beispiel der IP-Adresse

Netzklassen und Netzmaske:

Die Netzmaske bestimmte sich früher aus den Netzklassen: A, B und C(siehe fett markierter Bereich, entweder 8, 16 oder 24 Bit)

Bsp: 16.24.192.810 -> 00010000.00011000.11000000.000010002

-> Klasse A-Netz

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Adressierung im Netzwerk am Beispiel der IP-Adresse

Netzklassen und Netzmaske:

1) Es kann nicht jede IP-Adresse im Netz an Hosts vergeben werden:- Die niedrigste Adresse eines Netzwerks wird als Netz-Adresse bezeichnet: -> Alle Host-Bits sind auf 0 gesetzt!- Die höchste Adresse eines Netzwerks wird als Broadcast-Adresse bezeichnet: -> Alle Host-Bits sind auf 1 gesetzt!

Bsp für eine IP-Adresse der Netzklasse A:16.24.192.810 -> 00010000.00011000.11000000.000010002

Zugehörige Netzwerkadresse:

16.0.0.010 -> 00010000.00000000.00000000.000000002

Zugehörige Broadcastadresse:

16.255.255.25510 -> 00010000.11111111.11111111.111111112

2) Auch bei den Netz-ID´s können unter Umständen nicht alle IP-Adressen vergeben werden, d.h. es sind nicht alle Netzwerke möglich, da bestimmte Adressen für einen speziellen Anwendungszweck reserviert sind:Bsp. aus dem Klasse A-Bereich: 0.0.0.0 Standard Route in Routing Tabellen127.0.0.0 Loopback Netzwerk

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Adressierung im Netzwerk am Beispiel der IP-Adresse

Anzahl der Netze:

Die Anzahl der Netze berechnet sich über die zur Verfügung stehenden Netzbits:

Beispiel für Klasse B:Erste Bits des Oktett auf 102Adressbereich z.B. bis 191.255.0.0Verbleibende Netzbits = 14 -> 10111111.11111111.0.0214 = 16384 bzw. 16382 (siehe nachfolgender Satz)

Oft wird, da vielfach die 1. (191.255.0.0) u. letzte Netzadresse (191.255.255.255) für besondere Verwendungszwecke reserviert ist mit 2Anzahl Netzbits -2 gerechnet.

Anzahl der Hosts:

Die Anzahl der Hosts berechnet sich ähnlich:

102 = 210

1410

Beispiel für Klasse B:Anzahl der Host-Bits = 32 – Erste Bit der Adressklasse – „restliche“ NetzbitsAnzahl der Host-Bits = 32 – Anzahl der Bits der Netzmaske (Netz-ID) -> 1610Für 191.255.0.0 gilt somit: Anzahl der Host-Bits = 32 -16 = 16216 = 65536, abzgl. dem eigentlichen Netz 191.255.0.0 (Host-Bits auf 0) und der Broadcastadresse 191.255.255.255 (Host-Bits auf 1) = 65534oder allgemein 2Anzahl Bits der Hostadresse - 2

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Adressierung im Netzwerk am Beispiel der IP-Adresse

Übungsaufgabe:

Geben Sie bei jeder Teilaufgabe den Bereich der Hostadressen, das Standardgateway und die Broadcastadresse an.

a) IP=172.16.18.121 Netzmaske=255.255.0.0

b) IP=172.17.18.121 Netzmaske=255.255.0.0

c) IP=192.168.18.121 Netzmaske=255.255.255.0

d) IP=192.168.18.1 Netzmaske=255.255.255.0

e) IP=10.11.12.101 Netzmaske=255.255.255.192

f) IP=10.11.12.61 Netzmaske=255.255.255.192

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Adressierung im Netzwerk am Beispiel der IP-Adresse

Netzklassen und Netzmaske:

Die Netzmaske bestimmte sich „früher“ aus den Netzklassen: A, B und C!

Die IP-Adressen wurden aber sehr schnell knapp, da:

- 126 große, - 16384 mittlere und - 2097152 kleine

Netze weltweit gesehen zu wenig sind und ein Großteil der Adressen im amerikanischen und europäischen Raum vergeben wurde.

Für die Boomregionen in Asien (Japan, China und z.B. Indien) blieb nur ein relativ kleiner Bereich übrig.

Lösung:

-> Einzelne Adressbereiche werden als „privat“ deklariert und in firmeninternen bzw. privaten Netzwerken eingesetzt.

Adressen aus diesem Bereich sind niemand zuzuordnen.

-> Feinere Granulierung der Netze mit Hilfe der Netzmaske.

Mittels des Bildens von Subnetzen per VLSM (Variable Length Subnetting Mask) wird seit vielen Jahren das bitvariable Classless-Interdomain-Routing (CIDR) durchgeführt, das eine flexible bitweise Zuordnen der Netzmaske erlaubt!

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Adressierung im Netzwerk am Beispiel der IP-Adresse

Privater Adressbereich:

Damit in privaten Netzen keine Adresskollision mit dem Internet auftritt, empfiehlt es sich in lokalen Netzen oder Intranets Adressbereiche zu nutzen, die ausschließlich für private Zwecke reserviert wurden und im Internet nicht geroutet werden.

Festgelegt wurden:

Ein Class-C Netz: 10.0.0.0 mit dem Adressbereich 10.0.0.1 – 10.255.255.254

Sechzehn Class-B Netze: 172.16.0.0 – 172.31.0.0mit dem Adressbereich von z.B. 172.12.0.1 – 172.16.255.254

256 Class-C Netze: 192.168.0.0 – 192.168.255.0mit dem Adressbereich von z.B. 192.168.123.1 – 192.168.123.254

Derartige Netze benötigen für den Internetzugang eine spezielle Funktion in Routern, mit deren Hilfe eine private IP in eine öffentliche IP umgesetzt

wird: NAT = Network Address Translation.