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Adressierung im Netzwerk


Physikalische Adresse (MAC)

  • MAC (Media Access Control), eindeutig weltweite Identifizierung am Netzwerk
  • Aufbau MAC-Adresse
    • LL:LL:LL:XX:XX:XX
    • LL: Herstellercode
    • XX: Identifikationsteil
  • Broadcast: ff:ff:ff:ff:ff:ff
  • MAC-Adresse wird an OS weitergegeben, da besteht die Möglichkeit zur Veränderung

Ethernet-Pakete (Frames)

  • Daten werden mit Ethernet-Paketen transportiert

  • Zerlegung der Daten in Einzelpakete, welche vom Sender zum Empfänger gesendet werden
    Aufbau Ethernet-Frame

  • Typ: 0x800: IPv4, 0x86DD: IPv6

  • Typ: 0x0806: ARP, 0x0842: Wake on LAN

  • FCS: Frame Check Sequence

ARP - Adress Resolution Protocol

  • Ermittlung der zugehörigen IP-Adresse (v4) zu einer MAC-Adresse
  • ARP fragt alle erreichbaren Teilnehmer, ob er die gesuchte IP besitzt (über ff:ff:ff:ff:ff:ff). Der Zielrechner mit der gewünschten IP antwortet mit der entsprechenden MAC-Adresse
Rechner 1 stellt Anfrage:
00:1e:33:0d:e9:f9 > ff:ff:ff:ff:ff:ff, ARP, length 42: arp who-has 192.168.0.1 tell 192.168.0.103

Rechner 1 erhält als Antwort von Rechner 2:
00:11:6b:62:93:2e > 00:1e:33:0d:e9:f9, ARP, length 60: arp reply 192.168.0.102 is-at 00:11:6b:62:93:2e
  • ARP-Informationen werden gecached

NDP - Neighbor Discovery Protocol

  • Ermittlung der zugehörigen IP-Adresse (v6) zu einer MAC-Adresse
  • Zur Fehlersuche helfen einige Fehlercodes

IP-Adressen

  • ab OSI-Schicht 3
  • Analoge: IP-Adresse = Autokennzeichen, MAC-Adresse = Fahrgestellnummer
  • IPv4 Adressen gehen aus, bei IPv6 sind 2^128 IP-Adressen vorhanden
  • Regional Internet Registries: AfriNIC (Afrika), APNIC (Asien, Pazifik), RIPE NCC (Europa), LACNIC (Lateinamerika) und ARIN (Nordamerika)

IPv4-Adressen

  • Aufbau NNN.NNN.NNN.NNN
  • Klassen
    • Klasse A: 0.0.0.0 - 127.255.255.255
    • Klasse B: 128.0.0.0 - 191.255.255.255
    • Klasse C: 192.0.0.0 - 223.255.255.255
  • Netz (N)- und Hostanteil (H) (Trennung anhand der Subnetzmaske)
    • Klasse A: NNN.HHH.HHH.HHH
    • Klasse B: NNN.NNN.HHH.HHH
    • Klasse C: NNN.NNN.NNN.HHH

CIDR

  • Classless Inter-Domain Routing (CIDR)
  • Subnetzmaske nicht mehr dezimal (bspw. 255.255.255.0), sondern binär (11111111.11111111.11111111.00000000)
  • mehr Möglichkeiten zwischen Netz- und Hostanteil möglich, bspw. 11111111.11111111.11111111.11111000 = 255.255.255.248
  • Notation 192.168.1.36/29 (29x eine 1)
  • CIDR-Berechnungen: https://www.ionos.de/digitalguide/server/knowhow/classless-inter-domain-routing/

Zeroconf

  • falls keine korrekte IP durch DHCP vergeben, wird Zeroconf (APIPA) verwendet
  • Adressbereich 169.254.1.0 bis 169.254.254.255 wird vergeben
  • Namensauflösung ohne DNS
  • autom. Konfiguration greift tief ins OS ein. Vom Einsatz wird abgeraten

IPv6-Adressen

  • Integrierte Verschlüsselung von IP-Paketen (IPsec)
  • Verwirklichung des Ende-zu-Ende-Prinzip, d.h. Wegfall von NAT (Network Address Translation)
  • Hex. Schreibweise fe80:0000:0000:0000:0223:54ff:fe5b:869d
    • führende Blöcke mit 0 können weggelassen werden
    • aufeinanderfolgende Blöcke mit 0 dürfen ausgelassen und mit einem : ersetzt werden
    • Bsp. von oben fe80::223:54ff:fe5b:869d
    • URL: http://[fe80::223:54ff:fe5b:869d]:8080