Netzwerkgrundlagen

Ein Netzwerk verbindet mehrere Geräte, damit sie Daten austauschen und gemeinsame Ressourcen wie Internetzugänge, Drucker oder Server verwenden können.

• Router: verbindet unterschiedliche IP-Netzwerke und leitet Datenpakete zwischen ihnen weiter
• Switch: verbindet Geräte innerhalb eines LANs und leitet Ethernet-Frames anhand der MAC-Adressen weiter
• Access Point: verbindet WLAN-Geräte mit einem kabelgebundenen Netzwerk
• Gateway: bildet den Übergang in ein anderes Netzwerk; das Standardgateway ist meistens ein Router

Zur IP-Konfiguration gehören:

• IP-Adresse: identifiziert das Gerät im Netzwerk
• Subnetzmaske beziehungsweise Präfix: bestimmt den Netzwerk- und Hostanteil
• Standardgateway: ermöglicht den Zugriff auf andere Netzwerke
• DNS-Server: übersetzt Domainnamen in IP-Adressen

• IPv4: verwendet 32-Bit-Adressen, zum Beispiel 192.168.1.10
• IPv6: verwendet 128-Bit-Adressen, zum Beispiel 2001:db8::10

IPv6 stellt einen wesentlich größeren Adressraum als IPv4 bereit.

DHCP weist Geräten automatisch eine IP-Konfiguration zu. Dazu gehören beispielsweise IP-Adresse, Subnetzmaske beziehungsweise Präfix, Standardgateway und DNS-Server.

Das Domain Name System (DNS) übersetzt Domainnamen wie example.de in die zugehörigen IP-Adressen.

WLAN ist ein drahtloses lokales Netzwerk. Geräte verbinden sich über einen Access Point und eine SSID mit dem Netzwerk.

Zur Absicherung sollten WPA2 oder WPA3 und ein sicheres WLAN-Kennwort verwendet werden.

Das OSI-Modell ist ein Referenzmodell mit sieben Schichten. Das praktisch verwendete TCP/IP-Modell fasst die Netzwerkkommunikation in vier Schichten zusammen.

• Ethernet: überträgt Daten innerhalb eines kabelgebundenen lokalen Netzwerks
• IP: übernimmt die Adressierung und Weiterleitung von Datenpaketen zwischen Netzwerken
• DNS: übersetzt Domainnamen in IP-Adressen

ping prüft mithilfe von ICMP, ob ein Ziel erreichbar ist, und misst die Antwortzeit.

Die Befehle zeigen den Weg eines Datenpakets über mehrere Router bis zum Ziel.

• Windows: tracert
• Linux und macOS: traceroute

arp zeigt und verwaltet die Zuordnung zwischen IPv4-Adressen und MAC-Adressen im lokalen Netzwerk.

Bei IPv6 wird statt ARP das Neighbor Discovery Protocol (NDP) verwendet.

nslookup führt DNS-Abfragen durch und prüft, welche IP-Adresse einem Domainnamen zugeordnet ist.

Ein Client fordert einen Dienst oder Daten an. Ein Server stellt diesen Dienst oder diese Daten bereit.

Beispiel: Ein Webbrowser fordert eine Webseite von einem Webserver an.

1. Gerät per LAN oder WLAN verbinden.
2. IP-Konfiguration automatisch per DHCP beziehen oder manuell eintragen.
3. Bei WLAN die SSID auswählen und das Kennwort eingeben.
4. Verbindung zum Gateway, Internet und DNS testen.

• IP-Adresse
• Subnetzmaske beziehungsweise Präfix
• Standardgateway
• DNS-Server
• bei WLAN zusätzlich SSID und WLAN-Kennwort