| Subnets und Subnetrouting |
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Letztmalig dran rumgefummelt: 06.09.24 12:24:42 |
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In größeren Organisationen
kann es sinnvoll sein, das Netzwerk in mehrere physikalische Netzwerke zu
teilen. Falls alle Rechner weltweit den Zugang zum Internet haben möchten,
können für die neu entstandenen Netzwerke nicht beliebige Netzwerknummern
vergeben werden. Eine einfache - und daher auch weit verbreitete - Lösung das Problems besteht darin, Subnetze zu bilden: Mit Hilfe einer Maske wird ein Teil des Host-Anteils (ein Byte oder mehrere Bits) einer Internet-Adresse dem Netzwerk-Anteil zugeordnet und dieser dadurch erweitert. Die Adressklasse C ist dafür kaum geeignet. |
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1. Vorteile von Subnets 2. Adressrouting mittels Subnetmaske 3. Subnetadressen - der Aufbau 4. Netzwerkklassen 5. Routing-Aufgaben 6. Verwandte Themen |
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| 1. Vorteile von Subnets |
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Die Suche nach einem
Zielrechner von einem Quellrechner aus gestaltet sich in Subnets wesentlich
schneller. Das funktioniert in etwa ähnlich, wie bei der gelben Post: auch
hier gibt es Extrabriefkästen in Großstädten, in welche Post eingeworfen
werden sollte, die als Zieladresse auch in dieser Stadt liegt. Alle andere
Post muss erst über ein Hauptpostamt. Wesentlich wichtiger aber ist, dass durch die Zusammenfassung kleiner Gruppen von Clients in ein Subnet wesentlich geringeres Broadcast-Aufkommen entsteht. Diese kann in großen und komplexen Netzwerken so groß werden, dass es einen Anteil von mehr als 70 % des Datentraffics auf dem Netz ausmacht. |
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wir benötigen für eine IP4-Adresse vier
Dezimalzahlen im Bereich von 0 bis 255: XXX.XXX.XXX.XXX - also 0.0.0.0 bis 255.255.255.255 |
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Randbedingungen für Local Area Networks werden die verschiedenen Gruppen genannt, in die auf TCP/IP basierende Netzwerke unterteilt werden. An Hand des ersten Bytes der IP-Adresse eines Knotens kann die
entsprechende Klasse erkannt werden. Bei Klasse A ist der Wert kleiner
als 127 (entspricht 126 Netzen mit je mehr als 16 Mio. Knoten), ist der
Wert zwischen 128 und 191 gehört es zur Klasse B (max. 16.384 Netze mit
je max. 65.534 Knoten), Werte zwischen 192 und 223 sind Klasse C (über 2
Millionen Netze mit je max. 254 Knoten). |
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... benötigt werden dann folgende Komponenten:
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... und damit kann man LANs zum Testen basteln:
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| 2. Adressrouting mittels Subnetmaske |
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Zur Gewinnung einer Zieladresse wird auf dem Server die Subnetmaske herangezogen. Über diese Subnetmaske wird ermittelt, ob sich Quell- und Zielrechner im selben Subnet befinden, oder nicht. So läuft das Routing in ein und demselben Subnet wesentlich schneller, als wenn erst noch das Subnet gewechselt werden muss. | ||||||||||||||||
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das alles spielt erst eine Rolle, wenn Rechner miteinander kommunizier - das heißt, ich benötige eine Quell- und eine Zielmaschine, mit welcher das alles gemacht werden soll :-) | ||||||||||||||||
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Ermittlung des Netzwerk-Anteils - Logisches AND | ||||||||||||||||
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Ermittlung des Host-Anteils - Logisches AND mit negierter Subnetmaske | ||||||||||||||||
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| 3. Subnetadressen - der Aufbau |
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Kleine Heimnetzwerke unterscheiden sich in diesem einen Punkte überhaupt nicht von den LANs großer Firmen: nur ein kleiner Ausschnitt der möglichen Adressräume ist für LANs geeignet! Das muss in jedem Falle ein nicht gerouteter Bereich sein. |
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wir benötigen für ein lokales Netzwerk
eine nicht geroutete Adresse - deren Anteil beträgt in einem
Class-C-Netzwerk: 192.168.XXX.XXX |
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der
rot
gekennzeichnete Bereich gibt die
Nummer des Subnets an: 192.168.XXX.XXX sie kann theoretisch definiert werden im Bereich von: 192.168.0.XXX bis: 192.168.254.XXX |
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... damit gibt es in einem Class C-Netzwerk theoretisch 255 mögliche Subnets |
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der
gelb
gekennzeichnete Bereich gibt die
Nummer des Hosts an: 192.168.XXX.XXX sie kann definiert werden im Bereich von: 192.168.XXX.1 bis: 192.168.XXX.254 |
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... damit gibt es in einem Class C-Subnet mit der Subnet-Maske 255.255.255.0 genau 253 mögliche Hosts |
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... einige wenige Adressen bleiben Spewzialzwecken vorbehalten: 192.168.XXX.0 ist die Adresse des Netzwerkes selbst, 192.168.XXX.1 bildet das Standard-Gateway und 192.168.XXX.255 repräsentiert die Broadcast-Adresse |
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... woraus folgt: in einem LAN der Klasse C mit der Subnet-Maske 255.255.0.0 gibt es genau 255 × 253 - entspricht 64515 mögliche Hosts ;-) |
| 4. Netzwerkklassen |
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Netzklassen ist ein Begriff,
der im Zusammenhang mit dem Internet Protocol verwendet wurde. Netzklassen
(oft mit der englischen Bezeichnung Classful network benannt) waren eine von
1981 bis 1993 verwendete Unterteilung des IPv4-Adressbereiches in Teilnetze
für verschiedene Nutzer. Von der Netzklasse konnte die Größe eines Netzes
abgeleitet werden, d. h. bei IPv4 die Anzahl der Bits für den Netzanteil in
der IP-Adresse. Dies ist beim Routing im Intranet und Internet wichtig, um
zu unterscheiden, ob eine Ziel-IP-Adresse im eigenen oder einem fremden Netz
zu finden ist. Da Netzklassen sich als zu unflexibel und wenig sparsam im
Umgang mit der knappen Ressource IP-Adressen herausgestellt haben, wurden
sie 1985 zunächst durch Subnetting und 1992 mit Supernetting ergänzt und
1993 schließlich mit der Einführung des Classless Inter-Domain Routing
(kurz: 'CIDR') ersetzt. Dessen ungeachtet wird das veraltete und nicht mehr
praxisrelevante Konzept der Netzklassen häufig nach wie vor von Dozenten
vermittelt und findet sich häufig auch weiter in Lehrbüchern. nach WIKIPAEDIA |
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| 5. Routing-Aufgaben mit Lösungen |
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Hier gibt's eine hinreichend
große Palette - nicht alles ist derzeit (Oktober 2020) komplett geprüft. Hier sollte man also
durchaus die an bestimmten Webadressen Fachleute nochmals hinterfragen,
wenngleich die für nachfolgend aufgeführten Muster auf die maximale Sorgfalt
verwendet wurde. Eigentlich wird nur die Subnetmaske benötigt -ist eine reale IP-Adresse angegeben, so ist dies lediglich eine aus dem jeweils verfügbaren Pool!!! Dies kann man natürlich ja bereits als grobe Orientierung verwenden - PLUSU MINUS 1 kann schon mal nicht ganz falsch sein :-) |
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| 6. Verwandte Themen |
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© Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium Flöha | © Frank Rost am 23. Januar 2008 |
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... dieser Text wurde nach den Regeln irgendeiner Rechtschreibreform verfasst - ich hab' irgendwann einmal beschlossen, an diesem Zirkus (das haben wir schon den Salat - und von dem weiß ich!) nicht mehr teilzunehmen ;-) „Dieses Land braucht eine Steuerreform, dieses Land braucht eine Rentenreform - wir schreiben Schiffahrt mit drei „f“!“ Diddi Hallervorden, dt. Komiker und Kabarettist |
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