INTERNET - Programmierung
INTERNET - Programmierung
TCP/IP
HTML CGI
JAVA
PRRU - 4.Jg (Prozeßregelung / Rechnerverbund)
PRRU Literaturhinweise Kühnel Ralf CORNELL/HORSTMANN Die JAVA 1.1 Fibel JAVA bis ins Detail ADDISON-WESLEY Heise
1 NETZWERKE: GRUNDLAGEN (WIEDERHOLUNG GDVA) 3 1.1 Datentransport zwischen Computern 3 1.2 Verschiedene Übertragunsmedien 3 1.3 Synchronisation des Datentransports 4 1.4 Datenfernübertragung(DFÜ) 6 1.5 Das OSI-Modell von ISO 7 1.6 LAN (Local Area Network) lokales Netzwerk (digital) 8 1.7 WAN (Wide Area Network) Weitverkehrsnetz 8 1.8 INTERNET 8 1.9 Netz-Topologien 10 1.10 Netzprotokolle 11 2 TCP/IP 12 2.1 Einleitung 12 2.2 Zeitmultiplexverfahren im Internet und Routing 13 2.3 TCP/IP-Protokolle 14 2.4 Internet-Adressen (IPV4) 15 2.5 DNS (Domain Name System) des Internet 16 2.5.1 IP-Masquerade 17 2.6 TCP/IP-Anwendungen und TCP/IP konfigurieren 18 2.6.1 l1:/etc/rc.config: 18 2.6.2 l1: /etc/exports: 19 2.6.3 l1:Ausgabe von /sbin/route: 19 2.6.4 l1:Ausgabe von /usr/sbin/traceroute: 19 2.6.5 l1:Ausgabe von /sbin/ifconfig: 20 2.6.6 l1:Ausgabe von /usr/sbin/arp -a und ping 20 2.6.7 sun:/etc/netmasks: 20 2.6.8 sun:/etc/defaultdomain: 20 2.6.9 sun:/etc/defaultrouter: 20 2.6.10 sun:/etc/named.data/named.hosts: 20 2.6.11 sun:Ausgabe von usr/bin/netstat -r: 21 2.6.12 CISCO (Internet-Router) 21 2.6.13 LAN WORKPLACE FOR DOS, NET.CFG : 21 2.6.14 TRUMPET WINSOCK 22 3 HTML 23 3.1 URLs 23 3.1.1 HTTP 23 3.1.2 MIME 23 3.2 WWW-Browser 23 3.3 HTML: Struktur-Tags, Überschriften, Umbrüche 24 3.4 HTML:Listen, Zeichenformatierung 24 3.5 HTML: Grafiken, Hyperlinks, Java-Applets referenzieren 24 3.6 CGI-Skripte 25 3.6.1 Technik ohne JAVA: 25 3.7 WWW-Server Apache konfigurieren 27 4 JAVA 28 4.1 Die JAVA-Klasse applet 28 4.2 java.net.Socket 30 4.3 java.net.URL 33
Die Übertragung der Daten (DÜ) erfolgt nur in einer Richtung. Beispiele: Radio, TV. Diese Art der DÜ besitzt in der EDV praktisch keine Bedeutung.
Der Sender wird abwechselnd zum Empfänger und der Empfänger zum Sender. Die in dieser Betriebsart kommunizierenden Endgeräte müssen also synchronisiert zwischen Sende- und Empfangsbetrieb umschalten. Bei Endgeräten älterer Bauart ist diese Betriebsart noch verbreitet. Beispiele: Wechselsprechanlagen, CB-Funk, Großrechnerterminals.
Senden und Empfangen ist gleichzeitig möglich. Diese Betriebsweise ist bei modernen Datenübertragungsverfahren üblich. Beispiele: Serielle DÜ zwischen zwei Rechnern, Datennetze, Telefon, usw.
zeitlich ineinander verschachtelt werden.
Ein Koaxialkabel besteht aus einem Leiterdraht, der in eine Kunststoffmasse eingebettet ist. Um diesen Kunststoff ist ein Drahtgeflecht gewickelt, das der Abschirmung des Innenleiters dient. Das Ganze ist zusätzlich von einem Mantel umgeben. Koaxialkabel werden unter anderem als Verbindung zwischen Fernseher und Dachantenne verwendet. Eingesetzt werden diese Kabel beim „Thin" Ethernet, das wir auch hier in der HTL im Einsatz haben. Datentransferrate: 10MBit/s.
Verdrillte 2- oder 4-Drahtleitungen aus Kupfer sind das traditionelle Übertragungsmedium der Fernmeldetechnik. Eingesetzt werden diese Kabel im Ethernet und in Token Ring Netzwerken der Firma IBM. Dabei werden innerhalb der Leiterpaare die Datenbits komplementär übertragen. Damit ist schon ein erster Schutz vor Datenübertragungsfehlern und Leitungsstörungen gegeben. Datentransferrate: 10 MBit/s oder 100MBit/s.
Verfahren: Die elektrischen Signale werden über einen elektrooptischen Wandler (Elektroluminiszenzdioden = LED oder Laserdioden) in Lichtsignale umgesetzt und über ein Glasfaserkabel übertragen. Am Ende des Kabels werden die Lichtsignale von einem optoelektrischen Wandler (Fotodiode) wieder in elektrische Signale zurückgewandelt. Das Prinzip der Übertragung beruht auf der totalen Reflexion. Eine optische Faser besteht aus zwei Regionen. Die innere Region, der Kern, hat eine höhere Phasenbrechzahl als die äußere Region, der Mantel. Wird nun Licht in einem bestimmten Winkel in den Glaskern eingespeist, dann wird der Lichtstrahl aufgrund der unterschiedllichen Phasenbrechzahl an der Grenze zwischen Kern und Mantel vollständig reflektiert. Durch diese totale Reflexion bewegt sich der Lichtstrahl innerhalb der Glasfaser fort.
Vorteile: - geringe Verluste bei der Übertragung, d. h. größere Entfernungen möglich - hohe Übertragungsgeschwindigkeiten (einige GBit/s, Monomode) - sehr geringe Störanfälligkeit (immun gegenüber elektromagnetischen Feldern) - sehr hohe Abhörsicherheit - kleiner Durchmesser (gute Biegsamkeit, einfach zu verlegen) - geringes Gewicht - große allgemeine Sicherheit (kein Funkenschlag möglich, daher in explosionsgefährdeten Gebieten einsetzbar) Nachteile: - Stationsanschlüsse bringen Probleme (Energieverlust, optische Reflexionen) - aufwendige Anschlußtechnik notwendig (AUI-Adapter)
Eine Übertragung durch die Luft ist mit Hilfe von lnfrarotsendern, Laserstrahlen, Mikrowellen und Radiosendern möglich.
Die Mobilfunknetze der Post übertragen die Daten mit elektromagnetischen Wellen. Wellenlänge x Frequenz = Lichtgeschwindigkeit. Eine Richtstrecke muß vorhanden sein. Die unterschiedlichen Netze (C-Netz, D-Netz, GSM) liegen auf eigenen Frequenzbereichen. Die Datenübertragungssoftware der Vermittlungsrechner der Post müssen Störungen bei der Übertragung korrekt behandeln.
Damit die vom Sender übermittelte Information von einem Empfänger wieder korrekt interpretiert werden kann, ist eine Synchronisation zwischen beiden notwendig. Die im folgenden dargestellten Verfahren unterscheiden sich im wesentlichen dadurch, - wie diese Synchronisation, d. h. die Erzeugung eines Gleichlaufs zwischen Quelle (Sender) und Senke (Empfänger) hergestellt wird und - wie lange dieser Gleichlauf anschließend gesichert ist, bzw. in welchen Abständen neu synchronisiert werden muß.
Vorteil: Bessere Leitungsausnutzung, weil der Nutzdatenanteil größer ist
Übertragungsgeschwindigkeit Unter Übertragungsgeschwindigkeit versteht man die Anzahl der pro Zeiteinheit übertragenen binären Signale (Brutto-Datenübertragungsrate). Die Einheit ist Bit pro Sekunde (Bit/s oder bps). Ein Baud ist eine Übertragungseinheit pro Sekunde. Bei digitaler Übertragung entspricht ein Baud einem Bit pro Sekunde. Bei analoger Übertragung muß das nicht der Fall sein, weil in eine Übertragungseinheit mehr als ein Bit kodiert sein können. Transfergeschwindigkeit Darunter versteht man die Anzahl der übertragenen Datenbits je Zeiteinheit, welche vom Empfänger als brauchbar akzeptiert werden (Netto-Datenübertragungsrate). Verminderung der Transfergeschwindigkeit gegenüber der Übertragungsgeschwindigkeit: 1. Start- und Stopbits bei asynchroner DÜ 2. Synchronisations- und Blockbegrenzungszeichen bei synchroner DÜ 3. Prüfinformationen wie Paritätsbit und Prüfsummen 4. Fehleranfälligkeit des Übertragungsmediums 5. verwendeten Code 6. Verpackung bei ATM
Verbindung von einem Computer zu anderen Computern, entfernten Druckern oder Terminals, wenn Entfernungen von über 50 m zurückgelegt werden. Außerhalb eines Grundstückes unterliegt die Herstellung des Übertragungsmediums zumeist einem Monopol der Post. Im Jahre 1995 wurde in Österreich der erste private Betreiber eines Mobilfunknetzes zugelassen. Bsp.: Die Post genehmigt ein Modem und führt die Übertragung durch. Es wird das bereits bestehende Telefonnetz genutzt. Die Post unterhält auch die Datennetze Datex-P (paketvermittelnde DFÜ) und Datex-L (leitungsvermittelnde DFÜ). Bei Telefonleitungen ist zu unterscheiden zwischen
Die Verbindung wird, wie beim Telefonieren, aufgebaut und besteht nur für die Übertragungsdauer. Die Übertragungsgeschwindigkeit beträgt 2400 Baud. Grundgebühr und Gebühr pro verbrauchte Einheit sind zu bezahlen.
Ist eine ständige Verbindung der Partner. Sie hat den Vorteil, daß der Partner immer erreichbar ist und man von anderen Teilnehmern nicht gestört werden kann. Für Standleitungen ist eine monatliche Pauschale zu bezahlen.
Ist für die Hochgeschwindigkeitsübertragung von Bild, Sprache und Daten geeignet. Analoge Übertragung von Daten mit MODEM Um Daten über eine analoge Telefonleitung übertragen zu können, müssen sie in eine geeigneter Form umgewandelt (moduliert) und wieder zurückgewandelt (demoduliert) werden. Modems sind Geräte zum Umwandeln digitaler Daten in analoge und umgekehrt, die dann übertragen werden. Da in ein analoges Baud mehrere Bits gepackt werden können, gibt es verschiedene Geschwindigkeitsstandards: 9600 bps, 14400 bps, 28800 bps und 56000 bps. Müssen mehrere Terminals an einer Fernverbindung angeschlossen werden, so müssen Konzentratoren (z.B. Terminal-Server) eingesetzt werden, die die ankommende Daten sammeln und weiterleiten.
1980 wurde von der ISO, einem Internationalen Normungsgremium, das OSI- 7 Schichten-Protokoll verabschiedet. OSI: Open System lnterconnect, also eine offenes herstellerunabhängiges Netzwerkprotokoll. Ist anwendungsspezifisch. (z.B. Netscape)
Stellt Sprachmittel zur Verfügung. (z.B. ASCII, HTML-Dokumente) 7.)Verarbeitungsschicht Eröffnet, kontrolliert und beendet die Sitzungen.(z.B. login, logout) 6.) Darstellungsschicht 5.) Kommunikationsschicht Regelt den Datenfluß zwischen Endbenutzern(z.B. Datenpakete) 4.) Transportschicht Koppelt die gesicherten Verbindungen, die über Zwischencomputer gehen. (z.B. IP-Adressverwaltung) 3.) Vermittlungsschicht Sichert die ungesicherten Verbindungen. (z.B. CSMA/CD für Busnetze oder Token Passing für Ringnetze, HDLC,X.75 für Televonleitung) 2.) Sicherungsschicht 1.) Bitübertragungsschicht Ungesicherte Verbindungen zwischen Computern, zur Übertragung von Bits. (z.B. RS232) Geräte, die die Verbindung zwischen Netzwerken mit unterschiedlichen Protokollen herstellen, orientieren sich an den Funktionen der entsprechenden Schicht des OSI-Modells: Schicht 1: Repeater (Ein eintreffendes Signal wird unverändert wieder ausgesendet) Schicht 2: Bridge oder Switch (Ein eintreffendes Datenpaket wird nur dann weitergeleitet, Schicht 3: Router wenn es an einen Partner in einem anderen Netz adressiert ist. Der lokale Verkehr wird also nicht weitergeleitet) Schicht 4-7: Gateway
Diese Netze werden auch Büronetze genannt. Mehrere PCs, Workstations oder Terminals werden mit einer entsprechenden Netzwerk-Topologie mit Großrechnern, UNIX-Rechnern oder File-Servern zusammengeschlossen. Jeder Computer des Netzes erhält einen eigenen Adapter (wird mit einer Netzwerkkarte eingebaut z.B. NE2000), an den die Verbindungskabel angeschlossen werden. Zumeist sind dies Koaxialkabel für geringe Entfernungen. In den 70er und 80er Jahren hatte man Großrechenanlagen mit angeschlossenen "dummen" ASCII-Terminals (reine I/O Geräte lediglich für ASCII-Zeichen). Die Netzwerke werden von den Computerherstellem entwickelt und waren untereinander nicht kompatibel. Verbindungen zwischen einem Netzwerk der Firma SIEMENS (Transdata-Netzwerk) und einem der Firma IBM (SNA .. Structured Network Architecture) können nur sehr mühsam über einen Gateway-Computer hergestellt werden. Mit der Entwicklung der PCs wurden die PCs mit einem File-Server zu sogenannten Client-Server Netzwerken zusammengeschlossen. ETHERNET entwickelte sich zum Standardnetzwerk. Von der Firma IBM wurde der TOKEN RING als Konkurrenzprodukt auf den Markt gebracht. Auf den PCs kann man die Anwendungen mit einer grafischen Oberfläche gestalten. Der File-Server dient zum Laden von Software und zur Verwaltung zentraler Datenbestände. Der größte Nachteil dieser Lösung ist der hohe Betreuungsaufwand für die Installation und Wartung der PCs. Vom X-Konsortium des MIT wurde Anfang der 90er Jahre das X-Window-System erfunden. Es vereinigt die Vorteile der Großrechner- und der Client-Server-Netzwerke. Die haben jedoch grafische Oberflächen wie der PC. Anstelle des File-Servers tritt ein Multi-User /Multitaskingfähiger Rechner unter den Betriebssystemen UNIX. Als Netzwerk kann weiterhin das ETHERNET verwendet werden.
Die Netzverbindung geht über öffentlichen Grund und unterliegt damit dem Monopol der Post. Diese Netze können sich über Kontinente erstrecken. Bsp.: Netzwerke, die die Niederlassungen von weltweit tätigen Konzernen miteinander verbinden, wie Versicherung, Fluggesellschaft, Reisebüro mit Filialen, Computerkonzerne. Netzwerke, über die Informationen für Kunden oder die Wissenschaft weltweit verteilt werden, wie das INTERNET oder Compuserve. CompuServe Elektronische Enzyklopädie, aktuelles Wetter, Reiseinformationen, medizinische und rechtliche Information, Email BTX BTX ist von der Österreichischen Post. BTX verwendet Datex-P (Paketvermittlung). Die Daten werden in Form von Datenblöcken über das Telefonnetz geschickt. Es besteht keine durchgehende physikalische Verbindung vom Sender zum Empfänger. Der BTX-Teilnehmer benötigt einen Computer, Software und ein Modem. Angeboten wird Email, Telebrief (Ermöglicht das Erstellen und Verschicken von Briefen), Kontostandabfragen, Telebanking.
Das weltweit verzweigte Internet wird von keiner zentralen Stelle überwacht. Das Netz wird immer nur im eigenen Bereich (Site) gewartet und erweitert. Jeder kann daher seinen Rechner oder sein gesamtes Netzwerk an das Internet anschließen. Im Jahre 1995 waren 3,8 Millionen Sites angeschlossen. Um im internationalen Netz erreichbar zu sein, muß ein Internet-Anbieter (Provider) den Namen seines Rechners oder Netzwerks (Domain) beim Name Information Center (Internic) anmelden. Falls der Name noch nicht vergeben ist, quittiert Internic die Anmeldung mit einem Eintrag ins Namensregister. Internet-Provider sind Rechner, auf denen Dienste für andere Internet-User zur Verfügung gestellt werden. Als einheitliches Netzprotokoll wird TCP/IP verwendet. Unter einem DOS/WINDOWS-PC erfolgt die Anbindung meist über SLIP (Serial Line Internet Protocol), das eine normale Telefonleitung zu einer Internet-Leitung macht. Die Anbindung ans Internet über SLIP erfolgt über das 'Windows Socket API". Diese Erweiterung des normalen Windows-API (Application Programming Interface) von Windows ermöglicht die Anbindung von Programmen an TCP/IP. Werden ganze LANs an das Internet angeschlossen, so erfolgt dieser Anschluß über eine Standleitung oder einen ISDN-Anschluß. Damit Datenpakete des LANs ins Internet gelangen können und umgekehrt, benötigt man einen Router. Normalerweise sind Router hardwaremäßig implementiert (z.B. von der Firma CISCO). Billiger, jedoch nicht so leistungsfähig sind softwaremäßig implementierte Router wie z.B. die Shareware KA9Q (ISDN/IP-Router für DOS) Das Internet Protocol IP übernimmt gleichermaßen die Rolle der Post und befördert die einzelnen Datenpakete über das lnternet zum Adressaten. Die Datenpakete werden nicht direkt, sondern über mehrere Verteiler, die Router, weitergeleitet. Jeder Router, der ein IP-Paket empfängt, leitet es an einen Nachbarrechner weiter. Das wiederholt sich, bis der Empfänger erreicht ist. Dieses Verfahren bezeichnet man als routing (Dynamische Leitwegbildung). Um das Internet nutzen zu können, braucht man außer der geeigneten Software auch eine Zugriffsberechtigung zum Internet. Diese wird von Internet-Anbietern verkauft, und macht einen nicht unerheblichen Teil der Installationskosten aus. Dienste des Internets:
Da mit dem Anschluss an das Internet Sicherheitsrisken verbunden sind, werden die Dienste des Internets in Firmennetzwerken verwendet. Diese Netze nennt man INTRANET. Der Anschluss ans Internet erfolgt mit Firewalls und Proxy-Server.
Die Topologie eines Netzwerkes ist die Art und Weise der Verbindung durch Kabeln zwischen den einzelnen Knoten (Server, Workstations, Gateways, PCs, Drucker). 1.)Ring-Topologie Die Computer sind ringförmig angeordnet, jeder Computer ist mit 2 Computern verbunden. Die Übertragung von Informationen erfolgt von Computer zu Computer in einer Richtung. Der Absender versieht die Information mit der Empfangsadresse, der Empfänger versieht die Nachricht mit einer Empfangsquittung und schiebt sie weiter. Dabei werden Teile der Nachrichten in den Computern zwischengespeichert und paketweise weitergeleitet. Der Absender kann so erkennen, ob die Information empfangen wurde oder nicht. Vorteile: Es ist keine Zentrale nötig (jeder Computer übernimmt Steuerung) Es sind weniger Kabeln als bei der Stern-Topologie notwendig. Theoretisch sind beliebig viele Computer anschließbar. Nachteile: bei Ausfall einer Station steht das ganze Netz (Abhilfe: Überbrückungsschaltungen) 2.)Stern-Topologie (Großrechnertechnologie) Alle Computer sind an einen zentralen Vermittlungsrechner (Konzentrator) angeschlossen, der die Steuerung und Überwachung des gesamten Kommunikationssystems wahrnimmt. Entweder ist das ein spezieller Computer, der nur für die Kontrolle zuständig ist, oder ein beliebiger Verarbeitungscomputer, der zusätzlich Kontrollaufgaben übernimmt. Vorteile: Bei Ausfall eines Computers bleibt das Netz funktionsfähig Die Hinzunahme oder das Entfernen eines Computers aus dem Netz ist unproblematisch. Nachteile: Bei Ausfall der Zentrale fällt auch das Netz aus. 3.)Bus-Topologie Alle Computer sind an einem Kabel angeschlossen. Informationen können ohne Mithilfe anderer Computer vom Sender zum Empfänger gelangen. Dies ist dadurch möglich, da immer aller Computer des Netzes mithören, aber nur die an sie adressierten Informationen verwenden. Die PCs unserer HTL sind mit einem Bus vernetzt. Vorteile: ausfallsicher (einzige Schwachstelle ist der BUS) Nachteile: Abhörsicherheit ist nicht gegeben 4.)Strukturierte Topologie (Derzeitiger Stand der Technik) Jedes einzelne Endgerät (PCs, Terminals, Drucker) wird sternförmig an einen zentralen Hub bzw. einen Konzentrator mit vier paarigen, abgeschirmten Kupferkabeln (Twisted Pair) angeschlossen. Anstelle von Hubs (Bus-Topologie) werden immer mehr Switches eingesetzt. Dadurch werden Nachrichten nur mehr zu den tatsächlich betroffenen Stationen gesendet. Die Konzentratorpunkte werden mit mehreren Glasfaserkabel und einem zusätzlichen Kupferkabel verbunden, um ein Umstecken der Verbindungen im Fehlerfall zu ermöglichen. Vorteile: Bei Ausfall eines Computers bleibt das Netz funktionsfähig Nachteile: Aufwendige und teure Verkabelung, da alle Computer mit dem Hub verbunden werden müssen.
Mit der Herstellung von Leitungsverbindungen ist das Netz noch nicht komplett. Für den Betrieb des Netzes ist spezielle Software nötig, die den Datentransport im Netz organisiert. Diese Software wickelt zwischen den einzelnen Knoten ein sogenanntes Protokoll (Folge von Steuersignalen) ab, das bewirkt, daß Daten kollisionsfrei und richtig über die Leitungen transportiert werden. 1.)CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collission Detection) (OSI Schicht 1+2) Einsatz in Busnetzen mit ETHERNET oder TOKEN RING- Netzen. Funktion: Der Sender versieht die Information mit einem Transportetikett, aus dem man Sender und Empfänger der Nachricht erkennen kann. Danach prüft der Sender, ob der Übertragungskanal frei ist. Liegt kein Signal (Carrier) an, so beginnt er mit der Übertragung. Alle angeschlossenen Computer empfangen die Nachricht, aber nur der Computer, der seine Adresse im Transportetikett findet, bearbeitet sie weiter. Es könnte nun der Fall eintreten, daß 2 Computer gleichzeitig feststellen, daß der Übertragungskanal frei ist und gleichzeitig mit der Übertragung beginnen. In diesem Fall kommt es zum Zusammenstoß der Nachrichten (Collission). Der Computer, der das als erster feststellt, erzwingt dann durch ein spezielles Steuersignal den Übertragungsabbruch. Beide Computer warten danach eine durch einen Zufallsgenerator bestimmte Zeit ab, bevor sie einen neuen Sendeversuch starten. Einem guten Zeitverhalten bei mittlerer Auslastung steht eine undefinierte maximale Transportzeit gegenüber. 2.) TOKEN Passing(OSI-Schicht 1+2) Die Sendeberechtigung wird über einen Steuerblock vergeben, den sogenannten TOKEN, der von einem Computer zum nächsten weitergegeben wird. Der Computer, der den TOKEN besitzt, kann senden. Nach durchgeführter Übertragung gibt er den Token weiter. Einem hohen Vermittlungsaufwand bei niedriger Auslastung steht eine definierte maximale Transportzeit gegenüber.
Die Anfänge von TCP/IP reichen in die frühen 70er Jahre, als eine amerikanische Verteidigungsbehörde das Arpanet, ein experimentelles Netzwerk, gründetet. Später, nachdem dieses Netz mehrere Universitäten verband, wurde das Protokoll TCP/IP (Transfer Protocol/ lnternet Protocol) entwickelt. Aus dem Arpanet entwickelte sich das Internet, und danach setzte sich TCP/IP als internationales Netzwerkprotokoll auch gegen OSI durch. Die OSI-Protokolle der X.400-Normungsreihe haben sich nur im Rahmen von EDIFACT (Electronic Data Interchange und Faktorierung) durchgesetzt. TCP/IP-Architektur: im wesentlichen besteht die TCP/IP-Architektur aus 4 Schichten.
Eine IP-Adresse besteht aus 4 Zahlen zwischen 0 und 255. Jede dieser vier Zahlen enthält, wie bei einer Postanschrift, eine bestimmte Adreßinformation. Diese Nummern sind schwer zu merken, daher werden sie in Namen, die Domäne, umgesetzt. Aus 193.81.13.2 wird so der Name ftp.ping.at . Anhand dieser Domain-Adresse läßt sich meist das Land (letztes Kürzel) und die Art der Organisation ablesen. (at = Austria, de = Deutschland, USA hat kein Länderkürzel ) Weiters gilt: com=kommerziell, ac=akademisch, edu=Schulen/Universitäten, net=Provider) Bei einer Internet-Email-Adresse kommt noch der durch einen Klammeraffen getrennte Benutzername dazu. r.simonhtlwrn.ac.at ist die E-Mail-Adresse des Benutzers r.simon, der Domäne htlwrn.ac.at. Verzeichnis der gültigen Computer (hosts) der HTL Wr. Neustadt,Abt. EDVO 127.0.0.1 loopback #Zum Test, der Rechner wird nicht verlassen 193.170.149.62 novell1 n1 #Novell-Server Karte für Saal Zuse 193.170.149.158 novell4 n4 #Novell-Server Karte für Saal Zemanek 193.170.149.33 U101 #1.PC im Saal Zuse 193.170.149.128 U401 #1.PC im Saal Zemanek 193.170.149.151 SUN #Domain Name Server, Mail Server 193.170.149.161 Ts1 #Terminal-Server 193.170.149.154 www #WWW-Server der HTL
193.170.149.156 Firei #1.Netzwerkkarte Firewall im Segment ZEMANEK 193.170.149.190 Fireo #2.Netzwerkkarte Firewall im Segment NEUMANN 193.170.149.189 CISCO #Router ins Internet
File-Transfer Bildaufbau Uni-Wien Yahoo Univie.ac.at U102 U205 U102 Paket 1 U102 Paket 2 U205 Paket 1 U102 Paket 3 U304 Paket 1 t Cisco-Router ISDN-Leitung Cisco-Router Wien Wr. Neustadt Bildaufbau Cisco NEW-YORK IBM.com U304 IBM.com Yahoo
Es gibt 4 Klassen von Internet-Adressen, wobei durch das Wachstum des Internets bedingt, nur mehr das Class-C Netz und das CLASS-C-Subnetz wichtig ist. Class C 110 5 + 8 + 8 Bit Netzwerkadresse 8-Bit lokale Rechneradressen Class C- 110 5 + 8 + 8 + (8-n) Bit Netzwerkadresse n -Bit lokale Rechneradressen Subnetz Die Vergabe der Internet-Adressen wird auf Ansuchen von einer zentralen Stelle, dem Internic, vergeben und ist kostenpflichtig (Jahresgebühr). Class-C-Adressen: 192.1.x bis 223.254.254.x
Die Adressen und die zugeordneten Namen werden lokal in der Datei /etc/hosts und zentral durch NIS oder DNS verwaltet. IPV6 ist derzeit im Standardisierungsprozess und hat folgende Vorteile gegebüber IPV4:
In TCP/IP-Netzwerken wird über die 32-Bit Nummer nnn.nnn.nnn.nnn adressiert. Diese Nummern kann man sich nicht merken. Daher werden normale Namen wie U104 oder sun vergeben. Hostname-Auflösung ermittelt die IP-Adresse zu einem Namen. Dazu werden die Bibliotheksroutinen gethostbyname und gethostbyaddr verwendet. (Resolver-Bibliothek libc) Bei kleinen Netzwerken wie ETHERNET wird die Hostname-Auflösung über die Datei /etc/hosts durchgeführt. Diese Datei muß bei jeder Änderung auf allen Rechnern aktualisiert werden, was ab einer gewissen Anzahl von Rechnern mühsam wird. Eine Lösung für dieses Problem ist NIS, das Network Information System von SUN. NIS speichert die hosts-Datei und weitere Dateien in einer zentralen Datenbasis auf einem NIS-Server. NIS-Clients können von dort Informationen beziehen. NIS eignet sich für mittelgroße Netze wie LANs, da alle Hosts zentral verwaltet werden. Am Beginn des INTERNETS wurden alle Adressen in einer zentralen Datei HOSTS.TXT gespeichert. Diese Datei wurde vom NIC, dem Network Information Center gewartet. Mit dem Wachstum des Internets gab es administrative Probleme. Auch der Aufwand, um die HOSTS.TXT zu verteilen, überforderte die Server. Daher wurde 1984 das DNS eingeführt. DNS organisiert Hostnamen in einer Hirarchie von Domänen (engl. domain). Eine Domäne ist eine Sammlung von ‘sites’, die miteinander verwandt sind. sun.htlwrn.ac.at ist vollqualifizierter Domänennamen (FQDN) der den Rechner sun weltweit eindeutig identifiziert. at steht für Österreich, in den USA entfällt diese Domäne. ac steht für academic, htlwrn für die HTL Wr. Neustadt. Der Vorteil von DNS besteht darin, daß wir innerhalb von htlwrn.ac.at unsere Namen und Unterdomänen lokal, also ohne NIC festlegen können. DNS, eine verteilte Datenbasis Wie kann eine Anwendung ohne zenrale Autorität feststellen, welche Namen zu welchen Adressen gehören? Wenn eine Anwendung außerhalb der HTL Wr. Neustadt einen Namen innerhalb unserer Domäne wissen will, so muß diese Anwendung unseren Domain Name Server „sun.htlwrn.ac.at“ fragen. Diese Anwendung muß jedoch nicht direkt unseren DNS befragen, sondern befragt den DNS ihrer Domäne, also den lokalen DNS, der die gefragten Daten liefert. Nehmen wir an, der lokale DNS sei „dns.univie.ac.at“, so befrägt dieser den DNS von „ac.at“, der den DNS von „htlwrn.ac.at“ befrägt und so die Daten liefert. Um die Netzlast nicht unnötig zu erhöhen, halten die DNS bekannte Informationen gemäß der „time to live“ (TTL) in einem lokalen Cache. Die DNS Datenbasis Diese enthält nicht nur Hostadressen sondern auch Regeln zum Austausch von Informationen mit anderen Domain Name Servern, die in der Datei named.hosts abgelegt sind. Jeder Satz in dieser Datei hat einen gewissen Typ. Ein „A“-Satz ordnet einem FQDN oder einem lokalen Namen eine IP-Adresse zu. Ein „CNAME“-Satz ordnet einem „A“-Satz einen weiteren Namen zu. Der „SOA“-Satz ist der „Start of Authority“ definiert allgemeine Informationen wie z.B. die TTL. Namen die nicht mit einem Punkt enden sind keine FQDN sondern lokal zur Domäne des DNS. Der spezielle Name „“ ist der Name der Domäne (z.B. htlwrn.ac.at) Der „NS“-Satz definiert einen bekannten Domain Name Server, anschließend kommt ein „A“-Satz. Der mx-Satz definiert den Mailserver. /etc/mail/aliases ordnet die mail-Benutzer den UNIX-Benutzern zu, so wird z.B. „r.simon“ die Benutzerkennung sj zugeordnet. Da es machmal notwendig ist, den Domänennamen zu einer IP-Adresse zu suchen, gibt es auch die umgekehrte Namensauflösung (reverse lookup). Auf diese Weise kann ein Netzwerkdienst die Identität eines Netzwerkklienten überprüfen. Diese Angaben stehen in der Datei named.rev.
IPV4-Adressen sind eine knappe und teure Ressource und IPV6 befindet sich noch im Standardisierungsprozess. IP-Masquerading bietet eine einfachere Möglichkeit um ein Netzwerk ans Internet anzuschließen wie DNS mit Class-C-Subnetzen. Ein spezieller Rechner (z.B. unter linux) wird als Router eingesetzt und ändert die Adressen in den IP-Paketen, bevor er sie in das nächste Netz weitergibt. Der Empfänger sieht als Absender nur die Adresse des Routers und schickt seine Antwort dorthin zurück. Der Router übersetzt die Adressen wieder und verteilt die Pakete an die eigentlichen Empfänger.
Übung TCP/IP-Kommandos: Probieren Sie folgenden Kommandos auf dem Rechner l1: ping, /usr/sbin/traceroute, finger, domainname, hostname, mail, telnet, ftp Verwenden Sie die Manualpages unter linux. Betrachten Sie die Homepage www.htlwrn.ac.at. Übung TCP/IP-Konfiguration: Dokumentieren sie handschriftlich das Netzwerk der HTL, die folgende Dateien bzw. Kommandoausgaben enthält. (Ziehen Sie auch die Manualseiten zu Rate. Auszüge der Datei /etc/hosts finden Sie weiter oben)
# # /etc/rc.config # # Copyright (c) 1996 S.u.S.E. GmbH Fuerth, Germany. All rights reserved. # # Configuration database for shell scripts in /sbin/init.d, /sbin/SuSEconfig # Hinweis: Diese Datei wird mit dem Konfigurationswerkzeug YAST bearbeitet # Es sind nur die TCP/IP-Einträge vorhanden # Also don't forget to edit the following files: # - /etc/lilo.conf # - /etc/fstab # - /etc/profile # - /etc/hosts # # start loopback networking? ("yes" or "no") START_LOOPBACK=yes # number of network cards: "_0" for one, "_0 _1 _2 _3" for four cards # IPADDR_0="193.170.149.155" IPADDR_1="" # # network device names (e.g. "eth0") # NETDEV_0="eth0" NETDEV_1="" # # parameteres for ifconfig, if you put "bootp" into it, bootp will # be used to configure it # sample entry for ethernet: IFCONFIG_0="193.170.149.155 broadcast 193.170.149.159 netmask 255.255.255.224" IFCONFIG_1="" # # network address of the devices (e.g. "-net 192.168.81.32" or # "-host 192.168.81.33") # NETWORK_0="193.170.149.128" NETWORK_1="" # # if this is set, the default route will be set to this gateway # (e.g. "192.168.81.33") # GATEWAY_0="193.170.149.156" GATEWAY_1="" # # setup dummy network device for IPADDR_0? this is useful for non permanent # network connections (e.g. SLIP, PPP). Some software needs a connection # to FQHOSTNAME (e.g. plp). (yes, no) SETUPDUMMYDEV=yes # # hostname of the system (full name) # if zero, and bootp is used above, bootp will also set the hostname # (e.g. "riemann.suse.de" or "hugo.linux.de") # don't forget to also edit /etc/hosts for your system # FQHOSTNAME=linux1 # # domain searchlist that should be used in /etc/resolv.conf # (e.g. "suse.de linux.de uni-stuttgart.de") # Attention! this has to be filled out, if you want to access a name server # SEARCHLIST="sun.htlwrn.ac.at" # # space separated list of nameservers that should be used for /etc/resolv.conf # give a maximum of 3 IP numbers # (e.g. "192.168.116.11 192.168.7.7") # NAMESERVER="193.170.149.151" # News server. NNTPSERVER="linux1.htlwrn.ac.at" # start the inet daemon in multi-user? ("yes" or "no") # this is needed, if you have to telnet/rlogin to your own machine. START_INETD=yes # start portmap? ("yes" or "no") # this is needed, if the NFS server is started or if NIS is used START_PORTMAP=yes # should the NFS server be started on this host? ("yes" o |