Informationstechnische Grundlagen (ITG)/ Netzwerktechnik

Netzwerke

Computernetzwerke dienen dem Austausch von Daten zwischen Computern.

Netzwerkmodelle

Damit Computer über ein Netzwerk kommunizieren können, müssen sie sich auf einen Standard (auf eine gemeinsame Sprache) einigen, d.h. es müssen Protokolle definiert sein, an die sich alle Beteiligten halten.

Das OSI-Modell (Open Systems Interconnection Model) ist ein Referenzmodell für Netzwerkprotokolle. Es umfasst sieben Schichten und beschreibt, wie Geräte miteinandern kommunizieren können. Jede dieser Schichten erfüllt eine andere Aufgabe.

Vergleich des OSI-Modells mit dem TCP/IP-Referenzmodell

TCP/IP-Schichtenmodell

Das TCP/IP-Modell ist ein einfacheres Netzwerkmodell und wird für das Internet verwendet, da es nur vier Schichten umfasst.

Beim Internet Protocol (IP) handelt es sich um ein verbindungsloses Protokoll. Das bedeutet, dass keine dauerhafte Verbindung zwischen den beiden kommunizierenden Endpunkten besteht. Jedes Paket, das sich auf den Weg durch das Internet macht, wird als eine unabhängige Dateneinheit behandelt, ohne eine Verbindung mit irgendeiner anderen Dateneinheit.
Erst das Transmission Control Protocol (TCP, dt. Übertragungssteuerungsprotokoll) bringt die Pakete wieder in die richtige Reihenfolge, da das TCP als verbindungsorientiertes Protokoll den Überblick über die richtige Reihenfolge der Pakete einer Nachricht behält.

DHCP und DNS

Das Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) ist ein Kommunikationsprotokoll in der Computertechnik.
Das Domain Name System (DNS) erlaubt die Verbindung eines Namens mit einer IP-Adresse. Es ist viel einfacher sich Namen zu merken, als die IP-Adressen die dahinter steht.

Netzwerkkonfiguration

Bei einem Ubuntu-Desktop-System wird für die Konfiguration der Netzwerkschnittstellen das Programm NetworkManager verwendet.

Auf einem Ubuntu-Server-System wird die Netzwerkkonfiguration in der Datei /etc/network/interfaces vorgenommen.

Netzwerkbefehle

• ifconfig - Netzwerkschnittstellen verwalten. Zeigt aktive und konfigurierte Netzwerkschnittstellen.

• ip addr show - Netzwerkschnittstellen anzeigen

• iwconfig - Alle WLAN-Daten ausgeben. Ähnlch wie ifconfig, nur eben ausschließlich in Bezug auf WLAN-Verbindungen.

• rfkill - Drahlose Schnittstellen abfragen, ein- und ausschalten

• route - IP-Adresse des Gateways anzeigen. Zeigt/Ändert die Routing-Tabelle.

• arp - Mac-Adressen und IP-Adressen anzeigen. Manipuliert den ARP-Cache.

• ip - Zeigt an und verändert Netzwerkschnittstellen, Routing-Tabellen und mehr.

• ping - Netzwerkverbindung prüfen: Schickt einen Ping (ICMP-Echo-Request) an einen Host.

• traceroute - Welchen Weg nimmt das Datenpaket?. Zeigt die Route eines Pakets zu einem Host an.

• netstat - Zeigt geöffnete Netzwerkverbindungen (Netzwerkinformationen) an.

• ss - Zeigt Socket-Statistiken an.