Netzwerk

• IP-Adressen (IPv4)
  • öffentliche IP-Adressen
  • private Netze
  • eigene IP-Adresse, IP-Adresse gegen aussen
  • Routing
• DNS (Domain Name Service)
  • Domain, Subdomain
  • Hierarchische Auflösung, Caching
• Ports
  • Typische Ports: https (443), ssh (22), dns (53)
  • Dynamische Ports
• NAT (Network Address Translation)

Services, die Ihre öffentliche(n) IP-Adresse(n) anzeigen:

• https://ipchicken.com/
• https://ifconfig.me/
• https://www.top10vpn.com/tools/what-is-my-ip/ (gibt aus IPv6 Adressen aus, falls Sie mit einer unterwegs sind).

Kommandos, die Ihre lokalen IP-Adressen anzeigen:

ipconfig  # Windows (und Mac?)
ip addr   # Linux

Kommando, das Ihre öffentliche IP-Adresse anzeigt:

curl --silent https://ifconfig.me
curl --silent https://ifconfig.me/all

Folgende Bereiche von IP-Adressen sind reserviert und «gibt es nicht» im Internet:

• 10.0.0.0 bis 10.255.255.255 (für grosse Netzwerke, wie z.B. das Schul-WLAN)
• 172.16.0.0 bis 172.31.255.255 (für mittlere Netzwerke, z.B. das interne Netzwerk vom Cluster, der die Schulnetze betreut.)
• 192.168.0.0 bis 192.168.255.255 (für kleine Netzwerke, typischerweise zu Hause)
• 127.0.0.0 bis 127.255.255.255 (Loopback Netzwerk, normalerweise der eigene Computer, auch localhost genannt).

• 4 Bytes, normalerweise Dezimal geschrieben mit 3 Punkten getrennt.
• Aufgeteilt in Netzteil (erste $n$ Bits) und Hostteil (letzte $32-n$ Bits).
  • Netzmaske gibt an, wie viele Bits zum Netzteil gehören. Binär sind das immer $n$ Einsen, gefolgt von $32-n$ Nullen. Beispiele:
    • 255.255.255.0 (24 Bit Netzmaske)
    • 255.255.0.0 (16 Bit Netzmaske)
    • 255.255.255.254 (31 Bit Netzmaske)

Aussprache: «ruuting», wie französisch «route», («rauting» wäre dann die Fräsmaschine)

• Internet: Ein Netz, das Netzwerke verbindet (Netzteil der IP-Adresse).
• Datenpaket:
  • Zieladresse, Zielport (Nummer von 0-65535)
  • Absenderadresse, Absenderport
  • Meta-Daten
  • Payload (Inhalt, Nutzlast)
• Routing: Datenpakete von einem Netz ins nächste weiterleiten.
  • Router: «Computer mit 2 oder mehr Netzwerkanschlüssen» (für jedes verbundene Netz eines).
  • Aus den ersten Bits der Zieladresse wird entschieden, in welches nächste Netz das Datenpacket weitergeleitet werden soll
  • Meist mehrere Möglichkeiten, Auswahl nach Auslastung/Geschwindigkeit.

Domain Name Service. «It's always DNS» (wenn es Netzwerkprobleme gibt)

• Telefonbuch für IP-Adressen
• tech-lab.ch ist (für Menschen) einfacher als 81.62.232.82
• TLD: Top Level Domain (z.B. .ch, .com, .de etc). Der letzte Teil eines Domain-Names.
• Domain: Name.TLD, z.B. tech-lab.ch, ksbg.ch, google.com. (Ein Name (ohne Punkt), Punkt, TLD).
• Subdomain: subdomain.name.tld, z.B. www.tech-lab.ch, ofi.tech-lab.ch, fginfo.ksbg.ch, www.ksbg.ch (www, ofi, fginfo wären hier die Subdomains).
  • http://world-wide-web.niemand-tippt-von-hand-webadressen-ein.ch/

• TLD legt Regeln für mögliche Domains fest.
• Registrare verwalten Domain-Reservierungen. Kostet je nach Domain und Registrar zwischen 10.- und 100.- pro Jahr (oder mehr)
• Domain grabbing (z.B. Expo01 Story)
• Domain Streitigkeiten (zu blöd, wenn Familie Maggi den Domain maggi.com benutzt hat), siehe https://mll-legal.com/wp-content/uploads/2019/12/maggi_case.pdf

Lookup auf der Kommandozeile:

nslookup tech-lab.ch  # Windows
host tech-lab.ch      # Linux

Die Auflösung funktioniert auch in die entgegengesetzte Richtung, also z.B.

nslookup 81.62.232.82

Wer ist also der Internetprovider vom Tech-Lab?

• Root-Server
  • Wissen, welche Server für TLD-Auflösungen zuständig sind (z.B. für .ch-Domains).
• TLD DNS (z.B. für .ch) weiss, welche Nameserver für einen bestimmten Domain zuständig sind.
• Nameserver kennt alle Subdomain, Mailserver etc. für einen einen Domain.
• Nameserver vom Provider: Kennt die IP noch, oder fragt nach (Caching)
• Nameserver vom Modem/Router zu Hause: Kennt die IP noch, oder fragt nach (Caching)
• Lokaler Computer: Kennt die IP noch, oder fragt nach (Caching)

Die Anfragen werden zwischengespeichert während einer gewissen Zeit (TTL, Time to live), meist Stunden bis Tage.