OSI-Modell sowie wichtige IPv4- und IPv6-Adressen Was ist das OSI-Modell? Antwort anzeigen Das OSI-Modell ist ein Referenzmodell, das die Netzwerkkommunikation in sieben Schichten unterteilt. Jede Schicht erfüllt bestimmte Aufgaben und stellt der darüberliegenden Schicht Dienste bereit. Dadurch lassen sich Netzwerkfunktionen einheitlich beschreiben und Fehler systematisch eingrenzen. Welche sieben Schichten besitzt das OSI-Modell? Antwort anzeigen Schicht Bezeichnung Aufgabe Beispiele 7 Anwendung Netzwerkdienste für Anwendungen HTTP, DNS, DHCP, SMTP 6 Darstellung Datenformate, Verschlüsselung und Komprimierung TLS, UTF-8, JPEG 5 Sitzung Aufbau, Steuerung und Beendigung von Sitzungen Sitzungsverwaltung 4 Transport Ende-zu-Ende-Übertragung, Ports und Zuverlässigkeit TCP, UDP 3 Vermittlung logische Adressierung und Weiterleitung zwischen Netzwerken IPv4, IPv6, ICMP 2 Sicherung Übertragung innerhalb eines lokalen Netzwerks über MAC-Adressen Ethernet, WLAN 1 Bitübertragung Übertragung von Bits als elektrische, optische oder Funksignale Kabel, Glasfaser, Funk Wie kann man sich die Reihenfolge der OSI-Schichten merken? Antwort anzeigen Von Schicht 7 bis Schicht 1: Alle Deutschen Studenten Trinken Verschiedene Sorten Bier. Anwendung Darstellung Sitzung Transport Vermittlung Sicherung Bitübertragung Welche Protokolldateneinheiten werden im OSI-Modell verwendet? Antwort anzeigen OSI-Schicht Protokolldateneinheit Schicht 7–5 Daten Schicht 4 Segment bei TCP beziehungsweise Datagramm bei UDP Schicht 3 Paket Schicht 2 Frame Schicht 1 Bits Was bedeutet Kapselung? Antwort anzeigen Bei der Kapselung ergänzt jede Schicht die Daten um eigene Steuerinformationen. Daten → Segment beziehungsweise Datagramm → Paket → Frame → Bits Beim Empfänger werden diese Informationen in umgekehrter Reihenfolge wieder entfernt. Dieser Vorgang heißt Entkapselung . Auf welchen OSI-Schichten arbeiten wichtige Netzwerkgeräte? Antwort anzeigen Hub und Repeater: Schicht 1 Switch und Bridge: hauptsächlich Schicht 2 Router: Schicht 3 Firewall: abhängig von der Bauart auf Schicht 3 bis 7 Gateway: kann Funktionen auf mehreren Schichten übernehmen Was ist der Unterschied zwischen MAC-Adresse, IP-Adresse und Port? Antwort anzeigen MAC-Adresse: identifiziert eine Netzwerkschnittstelle im lokalen Netzwerk auf Schicht 2 IP-Adresse: identifiziert ein Gerät beziehungsweise eine Schnittstelle logisch im IP-Netzwerk auf Schicht 3 Portnummer: ordnet die Kommunikation einer Anwendung oder einem Dienst auf Schicht 4 zu Beispiel: 192.168.1.10:443 192.168.1.10 ist die IP-Adresse. 443 ist der Port des HTTPS-Dienstes. Wie unterscheiden sich OSI- und TCP/IP-Modell? Antwort anzeigen Das OSI-Modell besitzt sieben Schichten. Das praktisch verwendete TCP/IP-Modell fasst diese Funktionen in vier Schichten zusammen. TCP/IP-Modell OSI-Modell Anwendung Schicht 5–7 Transport Schicht 4 Internet Schicht 3 Netzzugang Schicht 1–2 Wie hilft das OSI-Modell bei der Fehlersuche? Antwort anzeigen Die Fehlersuche kann von unten nach oben durchgeführt werden: Schicht 1: Kabel, Funkverbindung und Link prüfen Schicht 2: MAC-Adresse, Switch und VLAN prüfen Schicht 3: IP-Adresse, Präfix und Gateway prüfen Schicht 4: Ports, TCP und UDP prüfen Schicht 5–7: Sitzung, Verschlüsselung, DNS und Anwendung prüfen Was ist eine IPv4-Adresse? Antwort anzeigen Eine IPv4-Adresse ist eine 32 Bit lange logische Adresse . Sie besteht aus vier Dezimalzahlen zwischen 0 und 255. Beispiel: 192.168.1.10 Das Präfix gibt an, wie viele Bits den Netzanteil bilden. Beispiel: 192.168.1.10/24 Welche wichtigen besonderen IPv4-Adressen und Adressbereiche gibt es? Antwort anzeigen Adresse oder Bereich Bedeutung 10.0.0.0/8 privater IPv4-Adressbereich 172.16.0.0/12 privater IPv4-Adressbereich 192.168.0.0/16 privater IPv4-Adressbereich 127.0.0.0/8 Loopback-Bereich 127.0.0.1 eigener Computer, Localhost 169.254.0.0/16 automatische Link-Local-Adresse, beispielsweise bei fehlendem DHCP 0.0.0.0 nicht festgelegte beziehungsweise unbekannte Adresse 0.0.0.0/0 IPv4-Standardroute zu allen Netzen 224.0.0.0/4 Multicast-Adressen 255.255.255.255 begrenzte Broadcast-Adresse 100.64.0.0/10 Shared Address Space für Carrier-Grade NAT Was ist der Unterschied zwischen privaten und öffentlichen IPv4-Adressen? Antwort anzeigen Private IPv4-Adressen: werden in lokalen Netzwerken verwendet und nicht im öffentlichen Internet weitergeleitet Öffentliche IPv4-Adressen: sind weltweit eindeutig und grundsätzlich über das Internet erreichbar Private IPv4-Adressen benötigen für den Zugriff auf das Internet meistens NAT beziehungsweise PAT . Was sind Netzwerk-, Host- und Broadcast-Adresse? Antwort anzeigen Netzwerkadresse: bezeichnet das gesamte Netzwerk Hostadresse: wird einem Gerät im Netzwerk zugewiesen Broadcast-Adresse: sendet Daten an alle Geräte eines IPv4-Netzes Beispiel für 192.168.1.0/24 : Adresstyp Adresse Netzwerkadresse 192.168.1.0 erste nutzbare Hostadresse 192.168.1.1 letzte nutzbare Hostadresse 192.168.1.254 Broadcast-Adresse 192.168.1.255 Ist die erste nutzbare IPv4-Adresse immer das Standardgateway? Antwort anzeigen Nein. Häufig wird die erste oder letzte nutzbare Adresse als Standardgateway verwendet, dies ist aber nur eine Konvention . Bei 192.168.1.0/24 könnte das Gateway beispielsweise 192.168.1.1 sein. Grundsätzlich kann jedoch jede geeignete Hostadresse verwendet werden. Was bedeutet die Präfixlänge bei IPv4? Antwort anzeigen Die Präfixlänge gibt an, wie viele Bits der IPv4-Adresse zum Netzanteil gehören. Präfix Subnetzmaske /8 255.0.0.0 /16 255.255.0.0 /24 255.255.255.0 /30 255.255.255.252 Je größer die Präfixlänge, desto kleiner ist das Netzwerk. Wie wird die Anzahl der nutzbaren IPv4-Hostadressen berechnet? Antwort anzeigen Bei einem klassischen IPv4-Subnetz gilt: Hostbits = 32 - Präfixlänge nutzbare Hostadressen = 2ᴴᵒˢᵗᵇⁱᵗˢ - 2 Die Netzwerk- und Broadcast-Adresse werden normalerweise abgezogen. Beispiel /24 : 32 - 24 = 8 Hostbits 2⁸ - 2 = 254 nutzbare Hostadressen Für besondere Netze wie /31 gelten abweichende Regeln. Was ist eine IPv6-Adresse? Antwort anzeigen Eine IPv6-Adresse ist eine 128 Bit lange logische Adresse . Sie wird hexadezimal in acht Blöcken dargestellt. Beispiel: 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0010 Ein typisches IPv6-Netz verwendet ein /64 -Präfix. Wie kann eine IPv6-Adresse gekürzt werden? Antwort anzeigen Führende Nullen eines Blocks dürfen entfernt werden: 0db8 wird zu db8 Eine zusammenhängende Folge aus Nullblöcken darf einmal durch :: ersetzt werden: 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0010 wird zu: 2001:db8::10 :: darf innerhalb einer Adresse nur einmal verwendet werden. Welche wichtigen IPv6-Adressen und Adressbereiche gibt es? Antwort anzeigen Adresse oder Bereich Erkennungsmerkmal Bedeutung 2000::/3 beginnt mit 2 oder 3 Global Unicast fc00::/7 beginnt mit fc oder fd Unique Local Address fd00::/8 beginnt mit fd üblicher lokal erzeugter ULA-Bereich fe80::/10 beginnt mit fe8 bis feb Link-Local Unicast ff00::/8 beginnt mit ff Multicast ::1/128 ::1 Loopback-Adresse ::/128 :: nicht festgelegte Adresse ::/0 ::/0 IPv6-Standardroute zu allen Netzen Woran erkennt man eine IPv6-Global-Unicast-Adresse? Antwort anzeigen Global-Unicast-Adressen gehören zum Bereich 2000::/3 . Der erste Block liegt zwischen: 2000 und 3fff Diese Adressen sind grundsätzlich weltweit eindeutig und im Internet routbar. Woran erkennt man eine IPv6-Link-Local-Adresse? Antwort anzeigen Link-Local-Adressen gehören zum Bereich fe80::/10 . Der erste Block liegt zwischen: fe80 und febf Sie gelten nur innerhalb des lokalen Netzwerksegments und werden nicht durch Router weitergeleitet. Woran erkennt man eine IPv6-Unique-Local-Adresse? Antwort anzeigen Unique-Local-Adressen gehören zum Bereich fc00::/7 . Der erste Block liegt zwischen: fc00 und fdff In der Praxis beginnen lokal erzeugte ULA-Adressen normalerweise mit fd . Sie sind für interne Netzwerke vorgesehen und werden nicht im öffentlichen Internet geroutet. Was ist der Unterschied zwischen Link-Local, Unique Local und Global Unicast? Antwort anzeigen Adresstyp Gültigkeitsbereich Weiterleitung durch Router Link Local nur im lokalen Netzwerksegment nein Unique Local innerhalb privater Netzwerke oder Organisationen intern möglich Global Unicast weltweites Netzwerk und Internet ja Was ist die IPv6-Loopback-Adresse? Antwort anzeigen Die IPv6-Loopback-Adresse lautet: ::1 Sie verweist auf den eigenen Computer und entspricht der IPv4-Adresse 127.0.0.1 . Was bedeutet die IPv6-Adresse :: ? Antwort anzeigen :: ist die nicht festgelegte IPv6-Adresse. Sie wird verwendet, wenn ein Gerät noch keine eigene IPv6-Adresse besitzt. Sie entspricht funktional der IPv4-Adresse 0.0.0.0 . Gibt es bei IPv6 eine Broadcast-Adresse? Antwort anzeigen Nein. IPv6 verwendet keine Broadcast-Adressen. Für die Kommunikation mit mehreren Geräten werden Multicast-Adressen aus dem Bereich ff00::/8 verwendet. Was ist eine Anycast-Adresse? Antwort anzeigen Bei Anycast wird dieselbe IP-Adresse mehreren Geräten zugewiesen. Das Netzwerk leitet die Daten normalerweise zum aus Routing-Sicht nächstgelegenen Gerät. Anycast besitzt keinen eigenen IPv6-Adressbereich. Verwendet werden normale Unicast-Adressen. Welche Unterschiede bestehen zwischen IPv4 und IPv6? Antwort anzeigen Merkmal IPv4 IPv6 Adresslänge 32 Bit 128 Bit Darstellung dezimal hexadezimal Beispiel 192.168.1.10 2001:db8::10 Broadcast vorhanden nicht vorhanden automatische lokale Adresse 169.254.0.0/16 fe80::/10 privater Bereich RFC-1918-Adressen Unique Local Address Adressraum ungefähr 4,3 Milliarden wesentlich größer Welche IPv4- und IPv6-Adressen sollte man sich besonders merken? Antwort anzeigen IPv4: 127.0.0.1 – Loopback 169.254.0.0/16 – Link Local beziehungsweise APIPA 10.0.0.0/8 – privat 172.16.0.0/12 – privat 192.168.0.0/16 – privat 224.0.0.0/4 – Multicast 255.255.255.255 – Broadcast 0.0.0.0/0 – Standardroute IPv6: ::1 – Loopback :: – nicht festgelegte Adresse fe80::/10 – Link Local fc00::/7 – Unique Local 2000::/3 – Global Unicast ff00::/8 – Multicast ::/0 – Standardroute Was ist der Unterschied zwischen Link-Local Unicast, Unique Local Unicast, Global Unicast und Localhost? Antwort anzeigen Adresstyp IPv4 beziehungsweise IPv6 Bedeutung Localhost beziehungsweise Loopback 127.0.0.1 oder ::1 verweist auf den eigenen Computer Link-Local Unicast 169.254.0.0/16 oder fe80::/10 gilt nur im lokalen Netzwerksegment und wird nicht geroutet Unique Local Unicast fc00::/7 , meistens fd00::/8 wird innerhalb privater IPv6-Netzwerke verwendet Global Unicast öffentliche IPv4-Adresse oder 2000::/3 ist weltweit eindeutig und grundsätzlich im Internet routbar Merksatz: Localhost: nur der eigene Computer Link Local: nur das lokale Netzwerksegment Unique Local: internes IPv6-Netzwerk Global Unicast: weltweite Kommunikation