# 6.8 Merksätze und Prüfungswissen zu OSI-Schicht 3 Diese Seite fasst die wichtigsten Inhalte zur OSI-Schicht 3 zusammen. OSI-Schicht 3 heißt: Vermittlungsschicht Sie wird auch genannt: Netzwerkschicht Die Hauptaufgabe von Schicht 3 ist: IP-Pakete zwischen verschiedenen Netzwerken weiterleiten. Merksatz: Schicht 3 = IP-Adressen, Pakete und Routing. --- **Grundidee von Schicht 3** Schicht 2 arbeitet lokal im LAN. Schicht 3 verbindet unterschiedliche IP-Netze. Beispiel: Client im LAN → Router → anderes Netz → Server Dafür werden IP-Adressen und Routing verwendet. Merksatz: Schicht 2 bringt Frames lokal weiter. Schicht 3 bringt IP-Pakete in andere Netze. --- **Schicht 1, 2, 3 und 4 unterscheiden** | Schicht | Name | Datenform | wichtige Begriffe | |---:|---|---|---| | 1 | Bitübertragungsschicht | Bits | Signal, Link, Kabel | | 2 | Sicherungsschicht | Frame | MAC, Switch, VLAN | | 3 | Vermittlungsschicht / Netzwerkschicht | Paket | IP, Router, Routing | | 4 | Transportschicht | Segment / Datagramm | TCP, UDP, Port | Merksatz: Bit = Schicht 1. Frame = Schicht 2. Paket = Schicht 3. Segment oder Datagramm = Schicht 4. --- **IP-Adresse** Eine IP-Adresse ist eine logische Adresse auf Schicht 3. Sie dient dazu, Geräte in IP-Netzen zu adressieren. Beispiele: IPv4: 192.168.10.20 IPv6: 2001:db8::20 Merksatz: IP-Adresse = logische Adresse auf Schicht 3. --- **MAC-Adresse und IP-Adresse unterscheiden** | Adresse | Schicht | Aufgabe | |---|---:|---| | MAC-Adresse | 2 | lokale Zustellung im LAN | | IP-Adresse | 3 | netzübergreifende Adressierung | Wichtig: MAC-Adressen gelten lokal. IP-Adressen gelten netzübergreifend. Merksatz: MAC = lokal. IP = netzübergreifend. --- **IP-Paket** Ein IP-Paket ist die Datenform auf Schicht 3. Ein IP-Paket enthält unter anderem: - Quell-IP-Adresse - Ziel-IP-Adresse - Steuerinformationen - Nutzdaten höherer Schichten Merksatz: IP-Paket = Datenbehälter auf Schicht 3. --- **Quell-IP und Ziel-IP** Ein IP-Paket enthält normalerweise: Quell-IP-Adresse Ziel-IP-Adresse Die Quell-IP sagt: Von welchem Gerät stammt das Paket? Die Ziel-IP sagt: Zu welchem Gerät soll das Paket? Merksatz: Quell-IP = woher. Ziel-IP = wohin. --- **MAC ändert sich, IP bleibt grundsätzlich erhalten** Wenn ein IP-Paket über Router läuft, wird auf jedem Netzwerkabschnitt ein neuer Schicht-2-Frame erstellt. Dabei ändern sich: - Quell-MAC-Adresse - Ziel-MAC-Adresse Grundsätzlich gleich bleiben: - Quell-IP-Adresse - Ziel-IP-Adresse Ausnahme: NAT oder PAT kann IP-Adressen verändern. Merksatz: MAC ändert sich pro Abschnitt. IP bleibt grundsätzlich Ende-zu-Ende. --- **Router** Ein Router ist ein typisches Gerät auf Schicht 3. Ein Router verbindet verschiedene IP-Netze. Er entscheidet anhand der Ziel-IP-Adresse, wohin ein IP-Paket weitergeleitet wird. Dafür verwendet er eine Routing-Tabelle. Merksatz: Router = Schicht-3-Gerät für IP-Weiterleitung. --- **Switch und Router unterscheiden** | Gerät | typische Schicht | Entscheidung nach | |---|---:|---| | Hub | 1 | Signal | | Switch | 2 | MAC-Adresse | | Router | 3 | IP-Adresse | Merksatz: Hub = Signal. Switch = MAC. Router = IP. --- **Subnetz** Ein Subnetz ist ein logischer IP-Adressbereich. Beispiel: 192.168.10.0/24 Zu einem Subnetz gehören: - Netzadresse - nutzbare Host-Adressen - Broadcast-Adresse bei IPv4 - Subnetzmaske oder Präfix Merksatz: Subnetz = IP-Adressbereich auf Schicht 3. --- **Netzadresse** Die Netzadresse bezeichnet das Netzwerk selbst. Beispiel: 192.168.10.0/24 Netzadresse: 192.168.10.0 Sie wird normalerweise nicht einem Endgerät zugewiesen. Merksatz: Netzadresse = Adresse des Netzes. --- **Broadcast-Adresse bei IPv4** Die Broadcast-Adresse ist die letzte Adresse im IPv4-Subnetz. Beispiel: 192.168.10.0/24 Broadcast-Adresse: 192.168.10.255 Sie adressiert alle Geräte im Subnetz. Merksatz: Broadcast-Adresse = letzte Adresse im IPv4-Subnetz. --- **Hostbereich** Der Hostbereich enthält die nutzbaren Adressen für Geräte. Beispiel: Netz: 192.168.10.0/24 Netzadresse: 192.168.10.0 Hostbereich: 192.168.10.1 bis 192.168.10.254 Broadcast-Adresse: 192.168.10.255 Merksatz: Hostbereich = nutzbare Geräteadressen. --- **Subnetzmaske** Die Subnetzmaske trennt Netzanteil und Hostanteil. Beispiel: IP-Adresse: 192.168.10.20 Subnetzmaske: 255.255.255.0 Das entspricht: /24 Merksatz: Subnetzmaske trennt Netz und Host. --- **CIDR** CIDR steht für: Classless Inter-Domain Routing CIDR gibt an, wie viele Bits zum Netzanteil gehören. Beispiel: 192.168.10.20/24 Bedeutung: 24 Bit Netzanteil Merksatz: CIDR-Präfix = Anzahl der Netz-Bits. --- **Host-Bits und nutzbare Hosts** IPv4 hat insgesamt: 32 Bit Host-Bits berechnet man mit: 32 minus CIDR-Präfix Beispiel /24: 32 - 24 = 8 Host-Bits Alle Adressen: 2 hoch 8 = 256 Nutzbare Hosts: 256 - 2 = 254 Merksatz: Nutzbare Hosts = 2 hoch Host-Bits minus 2. --- **Wichtige IPv4-Präfixe** | CIDR | Subnetzmaske | alle Adressen | nutzbare Hosts | |---:|---|---:|---:| | /24 | 255.255.255.0 | 256 | 254 | | /25 | 255.255.255.128 | 128 | 126 | | /26 | 255.255.255.192 | 64 | 62 | | /27 | 255.255.255.224 | 32 | 30 | | /28 | 255.255.255.240 | 16 | 14 | | /29 | 255.255.255.248 | 8 | 6 | | /30 | 255.255.255.252 | 4 | 2 | Merksatz: Je größer die CIDR-Zahl, desto kleiner das Netz. --- **Schrittweite** Die Schrittweite zeigt, in welchen Abständen neue Subnetze beginnen. Beispiele: | CIDR | Schrittweite | |---:|---:| | /25 | 128 | | /26 | 64 | | /27 | 32 | | /28 | 16 | | /29 | 8 | | /30 | 4 | Schnelle Regel: Schrittweite = 256 minus Maskenwert im interessanten Oktett Merksatz: Schrittweite = Größe des Subnetzes im betroffenen Oktett. --- **Private IPv4-Adressen** Private IPv4-Adressen werden in internen Netzen verwendet. Wichtige Bereiche: | Bereich | CIDR | |---|---| | 10.0.0.0 – 10.255.255.255 | 10.0.0.0/8 | | 172.16.0.0 – 172.31.255.255 | 172.16.0.0/12 | | 192.168.0.0 – 192.168.255.255 | 192.168.0.0/16 | Private IPv4-Adressen sind im öffentlichen Internet nicht direkt geroutet. Merksatz: Private IPv4-Adressen = interne Adressen. --- **Besondere IPv4-Adressen** | Adresse / Bereich | Bedeutung | |---|---| | 127.0.0.1 | Loopback, eigenes Gerät | | 127.0.0.0/8 | Loopback-Bereich | | 169.254.0.0/16 | APIPA, häufig DHCP-Problem | | 0.0.0.0/0 | Default Route | | 255.255.255.255 | lokaler Broadcast | | 100.64.0.0/10 | häufig Carrier-Grade NAT | Merksatz: 127.0.0.1 = eigenes Gerät. 169.254.x.x = oft DHCP-Problem. 0.0.0.0/0 = Default Route. --- **Standard-Gateway** Das Standard-Gateway ist der Router für Ziele außerhalb des eigenen Subnetzes. Beispiel: Client: 192.168.10.20/24 Gateway: 192.168.10.1 Wenn das Ziel nicht in 192.168.10.0/24 liegt, sendet der Client an das Gateway. Merksatz: Standard-Gateway = Ausgang in andere Netze. --- **Gateway muss erreichbar sein** Das Standard-Gateway muss im eigenen lokalen Subnetz liegen. Falsch: Client: 192.168.10.20/24 Gateway: 192.168.20.1 Warum falsch? Das Gateway liegt nicht im Netz 192.168.10.0/24. Merksatz: Gateway muss im eigenen Subnetz erreichbar sein. --- **Gleiches oder anderes Subnetz** Ein Gerät entscheidet: Ziel im eigenen Subnetz? Dann direkt lokal senden. Ziel in anderem Subnetz? Dann zum Gateway senden. Beispiel: 192.168.10.20/24 zu 192.168.10.50 = gleiches Subnetz 192.168.10.20/24 zu 192.168.20.50 = anderes Subnetz Merksatz: Gleiches Subnetz = direkt. Anderes Subnetz = Gateway. --- **Routing** Routing bedeutet: IP-Pakete zwischen Netzwerken weiterleiten. Ein Router prüft die Ziel-IP-Adresse und sucht eine passende Route. Merksatz: Routing = Wegentscheidung für IP-Pakete. --- **Routing-Tabelle** Eine Routing-Tabelle enthält Wege zu Zielnetzen. Typische Bestandteile: - Zielnetz - Präfix - nächster Hop - Ausgangsschnittstelle - Metrik Merksatz: Routing-Tabelle = Wegweiser für IP-Pakete. --- **Direkt verbundene Route** Eine direkt verbundene Route entsteht, wenn ein Router mit einer Schnittstelle direkt in einem Netz hängt. Beispiel: Router-Interface: 192.168.10.1/24 Direkt verbundenes Netz: 192.168.10.0/24 Merksatz: Direkt verbunden = Netz liegt an eigener Schnittstelle. --- **Statische Route** Eine statische Route wird manuell eingetragen. Vorteile: - einfach bei kleinen Netzen - gut kontrollierbar Nachteile: - manuelle Pflege - keine automatische Anpassung bei Ausfällen Merksatz: Statische Route = manuell eingetragener Weg. --- **Dynamische Route** Dynamische Routen werden automatisch über Routing-Protokolle gelernt. Beispiele: - RIP - OSPF - BGP Merksatz: Dynamische Route = automatisch gelernter Weg. --- **Routing-Protokolle** | Protokoll | typische Einordnung | |---|---| | RIP | älter, einfach, kleine Netze | | OSPF | interne Unternehmensnetze | | BGP | Internet und Provider-Routing | Merksatz: OSPF intern. BGP im Internet zwischen großen Netzen. --- **Default Route** Die Default Route wird verwendet, wenn keine genauere Route vorhanden ist. IPv4: 0.0.0.0/0 Bedeutung: alle IPv4-Ziele Merksatz: Default Route = Route für alles Unbekannte. --- **Longest Prefix Match** Wenn mehrere Routen passen, gewinnt die genaueste Route. Beispiel: | Route | Präfix | |---|---:| | 192.168.0.0/16 | /16 | | 192.168.10.0/24 | /24 | | 0.0.0.0/0 | /0 | Ziel: 192.168.10.50 Gewählt wird: 192.168.10.0/24 Merksatz: Genaueste passende Route gewinnt. --- **Nächster Hop** Der nächste Hop ist der nächste Router auf dem Weg zum Ziel. Beispiel: Zielnetz: 10.10.0.0/16 nächster Hop: 192.168.20.254 Merksatz: Nächster Hop = nächster Router. --- **Rückroute** Kommunikation braucht Hinweg und Rückweg. Wenn der Rückweg fehlt, kommt keine Antwort zurück. Beispiel: Netz A erreicht Netz B. Netz B kennt aber keinen Weg zurück zu Netz A. Folge: Verbindung funktioniert nicht. Merksatz: Ohne Rückroute keine Antwort. --- **Asymmetrisches Routing** Asymmetrisches Routing bedeutet: Hinweg und Rückweg nehmen unterschiedliche Pfade. Das kann funktionieren, aber bei Firewalls oder NAT problematisch sein. Warum? Stateful Firewalls und NAT-Geräte müssen die Verbindung kennen. Merksatz: Asymmetrisches Routing kann Firewalls und NAT stören. --- **TTL** TTL steht für: Time To Live TTL begrenzt die Lebensdauer eines IP-Pakets. Jeder Router verringert den TTL-Wert. Wenn TTL 0 erreicht, wird das Paket verworfen. Merksatz: TTL verhindert endloses Kreisen von IP-Paketen. --- **ICMP** ICMP steht für: Internet Control Message Protocol ICMP wird für Kontroll- und Fehlermeldungen im IP-Netz verwendet. Wichtig: ICMP nutzt keine TCP- oder UDP-Ports. ICMP nutzt Typ und Code. Merksatz: ICMP = Kontrollmeldungen für IP. --- **Ping** Ping nutzt typischerweise ICMP Echo Request und Echo Reply. Ping prüft: grundlegende IP-Erreichbarkeit Aber Ping beweist nicht: dass ein bestimmter Dienst funktioniert. Merksatz: Ping prüft IP-Erreichbarkeit, nicht die Anwendung. --- **Traceroute** Traceroute zeigt den Weg zu einem Ziel über mehrere Router. Je nach System heißt der Befehl: tracert traceroute tracepath Traceroute nutzt das TTL-Verhalten von IP-Paketen. Merksatz: Traceroute zeigt Router-Hops. --- **NAT** NAT steht für: Network Address Translation NAT verändert IP-Adressen beim Übergang zwischen Netzen. Typischer Einsatz: private IPv4-Adresse → öffentliche IPv4-Adresse Merksatz: NAT = IP-Adressen übersetzen. --- **PAT** PAT steht für: Port Address Translation PAT ist eine Form von NAT mit Port-Zuordnung. Dadurch können viele interne Geräte eine öffentliche IPv4-Adresse gemeinsam nutzen. Merksatz: PAT = NAT mit Ports. --- **Source NAT und Destination NAT** | Art | Bedeutung | typischer Einsatz | |---|---|---| | Source NAT | Quell-IP wird verändert | internes Gerät ins Internet | | Destination NAT | Ziel-IP wird verändert | Portweiterleitung nach innen | Merksatz: Source NAT verändert Quelle. Destination NAT verändert Ziel. --- **Portweiterleitung** Portweiterleitung bedeutet: Ein externer Port wird an einen internen Dienst weitergeleitet. Beispiel: öffentlich: 93.184.100.10:443 intern: 192.168.10.50:443 Merksatz: Portweiterleitung macht interne Dienste von außen erreichbar. --- **CGNAT** CGNAT steht für: Carrier-Grade NAT Dabei macht der Provider NAT. Mögliche Folge: Der eigene Router hat keine echte öffentliche IPv4-Adresse. Typischer Hinweis: WAN-Adresse am Router liegt im Bereich 100.64.0.0/10 oder unterscheidet sich von der öffentlich angezeigten Adresse. Merksatz: CGNAT erschwert eingehende Verbindungen von außen. --- **IPv6** IPv6 ist ebenfalls Schicht 3. Eine IPv6-Adresse hat: 128 Bit Beispiel: 2001:db8::10 Merksatz: IPv6 = 128 Bit. --- **IPv6-Adressarten** | Art | Bereich / Beispiel | Bedeutung | |---|---|---| | Link-Local | fe80::/10 | nur lokaler Link | | Global Unicast | 2000::/3 | weltweit routbar | | Unique Local | fc00::/7 | interne Nutzung | | Multicast | ff00::/8 | Gruppe von Empfängern | | Loopback | ::1 | eigenes Gerät | | Unspecified | :: | keine konkrete Adresse | Merksatz: fe80 lokal. 2000 global. fd intern. ff Multicast. --- **IPv6-Abkürzungen** Bei IPv6 gilt: Führende Nullen dürfen weggelassen werden. Zusammenhängende Nullblöcke dürfen mit :: ersetzt werden. :: darf nur einmal pro Adresse vorkommen. Beispiel: 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0010 wird zu: 2001:db8::10 Merksatz: :: darf nur einmal vorkommen. --- **IPv6 nutzt kein ARP** IPv4 nutzt ARP. IPv6 nutzt kein ARP. IPv6 nutzt stattdessen: NDP NDP steht für: Neighbor Discovery Protocol NDP basiert auf ICMPv6. Merksatz: IPv6 nutzt NDP statt ARP. --- **ICMPv6** ICMPv6 ist für IPv6 besonders wichtig. Es wird benötigt für: - Neighbor Discovery - Router Discovery - Router Advertisements - Fehler- und Kontrollmeldungen Wichtig: ICMPv6 nicht pauschal blockieren. Merksatz: IPv6 braucht ICMPv6 für Grundfunktionen. --- **SLAAC und DHCPv6** SLAAC steht für: Stateless Address Autoconfiguration Der Client bildet seine IPv6-Adresse anhand von Router Advertisements. DHCPv6 kann zusätzlich oder alternativ Konfigurationsinformationen liefern. Merksatz: SLAAC = automatische IPv6-Adresse. DHCPv6 = IPv6-Konfigurationsdienst. --- **Dual Stack** Dual Stack bedeutet: IPv4 und IPv6 laufen gleichzeitig. Ein Gerät kann dann beide Protokolle nutzen. Wichtig: Bei Problemen IPv4 und IPv6 getrennt prüfen. Merksatz: Dual Stack = IPv4 und IPv6 gleichzeitig. --- **DNS bei IPv4 und IPv6** DNS kann IPv4- und IPv6-Adressen liefern. | DNS-Record | Bedeutung | |---|---| | A | Name zu IPv4-Adresse | | AAAA | Name zu IPv6-Adresse | Merksatz: A = IPv4. AAAA = IPv6. --- **Schicht 3 und VLANs** VLANs gehören zu Schicht 2. IP-Subnetze gehören zu Schicht 3. In der Praxis wird häufig pro VLAN ein eigenes Subnetz verwendet. Beispiel: | VLAN | Subnetz | |---:|---| | VLAN 10 | 192.168.10.0/24 | | VLAN 20 | 192.168.20.0/24 | Merksatz: VLAN = Schicht 2. Subnetz = Schicht 3. --- **Inter-VLAN-Routing** Wenn Geräte in unterschiedlichen VLANs kommunizieren sollen, braucht man Routing. Dafür nutzt man zum Beispiel: - Router - Layer-3-Switch - Firewall Merksatz: VLAN zu VLAN braucht Routing. --- **Schicht-3-Fehlersuche** Typische Prüfpunkte: - IP-Adresse korrekt? - Subnetzmaske korrekt? - Gateway korrekt? - Gateway erreichbar? - Routing-Tabelle korrekt? - Default Route vorhanden? - Rückroute vorhanden? - NAT korrekt? - Firewall-Regel passend? - IPv4 und IPv6 getrennt geprüft? Merksatz: Schicht-3-Fehlersuche = IP, Gateway, Routing und NAT prüfen. --- **Typische Schicht-3-Fehler** | Fehlerbild | mögliche Ursache | |---|---| | keine IP-Adresse | DHCP, VLAN, Link | | 169.254.x.x | DHCP nicht erreichbar | | falsche IP-Adresse | falsches VLAN oder falscher DHCP-Bereich | | Gateway nicht erreichbar | falsches Gateway, VLAN, ARP | | Internet geht nicht | Gateway, Default Route, NAT, DNS | | IP geht, Name nicht | DNS-Problem | | Ping geht, Dienst nicht | Schicht 4 oder 7 prüfen | | VLAN zu VLAN geht nicht | Inter-VLAN-Routing oder Firewall | | extern nicht erreichbar | NAT, Firewall, CGNAT, DNS | | IPv6 geht nicht | RA, NDP, ICMPv6, Firewall | Merksatz: Viele sichtbare IP-Probleme haben Ursachen in Gateway, VLAN, Routing oder DNS. --- **Was Schicht 3 nicht macht** Schicht 3 macht nicht: - Ethernet-Frames anhand von MAC-Adressen switchen - VLAN-Tags setzen - TCP-Verbindungen aufbauen - UDP-Ports auswerten - DNS-Namen auflösen - Webseiten bereitstellen - Benutzer authentifizieren - Zertifikate prüfen Merksatz: Schicht 3 routet IP-Pakete, stellt aber keine Anwendung bereit. --- **Prüfungswissen: wichtigste Zuordnungen** | Begriff | richtige Einordnung | |---|---| | IP-Adresse | Schicht 3 | | IP-Paket | Schicht 3 | | Router | Schicht 3 | | Routing | Schicht 3 | | Standard-Gateway | Schicht 3 | | Subnetzmaske | Schicht 3 | | ICMP | Schicht 3 | | Ping | Schicht 3 | | Traceroute | Schicht 3 | | TTL | Schicht 3 | | NAT | Schicht 3 | | PAT | Schicht 3 / 4 | | VLAN | Schicht 2 | | MAC-Adresse | Schicht 2 | | TCP-Port | Schicht 4 | | DNS | Schicht 7 | Merksatz: IP, Router, Routing, ICMP = Schicht 3. --- **Typische IHK-Fragen** In AP1 und AP2 kann zum Beispiel gefragt werden: - Welche Aufgabe hat OSI-Schicht 3? - Was ist eine IP-Adresse? - Was ist ein IP-Paket? - Was ist der Unterschied zwischen MAC und IP? - Was macht ein Router? - Was ist ein Standard-Gateway? - Wann wird ein Gateway benötigt? - Was ist ein Subnetz? - Was bedeutet CIDR? - Wie berechnet man nutzbare Hosts? - Was ist eine Routing-Tabelle? - Was ist eine Default Route? - Was bedeutet Longest Prefix Match? - Was macht ICMP? - Warum nutzt ICMP keine Ports? - Was prüfen Ping und Traceroute? - Was ist NAT? - Was ist PAT? - Was ist der Unterschied zwischen IPv4 und IPv6? - Warum nutzt IPv6 kein ARP? --- **Typische Prüfungsfallen** Schicht 3 arbeitet mit IP-Paketen. Schicht 2 arbeitet mit Frames. MAC-Adresse gehört zu Schicht 2. IP-Adresse gehört zu Schicht 3. Switch = Schicht 2. Router = Schicht 3. Gleiches Subnetz = direkt. Anderes Subnetz = Gateway. Gateway muss im eigenen Subnetz liegen. Default Route = 0.0.0.0/0. Genaueste passende Route gewinnt. Kommunikation braucht Hinweg und Rückweg. Ping nutzt ICMP. ICMP nutzt keine TCP- oder UDP-Ports. Ping-Erfolg bedeutet nicht, dass eine Anwendung funktioniert. NAT ist nicht Routing. NAT ist nicht Firewall. PAT nutzt Ports. IPv4 hat 32 Bit. IPv6 hat 128 Bit. IPv6 hat keinen Broadcast. IPv6 nutzt NDP statt ARP. ICMPv6 ist für IPv6 wichtig. VLAN ist nicht Subnetz. --- **Wichtige Begriffe kurz erklärt** | Begriff | Kurze Erklärung | |---|---| | Vermittlungsschicht | OSI-Schicht 3 | | Netzwerkschicht | anderer Begriff für Schicht 3 | | IP-Adresse | logische Adresse auf Schicht 3 | | IP-Paket | Datenform auf Schicht 3 | | Subnetz | logischer IP-Adressbereich | | Subnetzmaske | trennt Netzanteil und Hostanteil | | CIDR | Schreibweise mit Präfixlänge | | Standard-Gateway | Router für Ziele außerhalb des eigenen Subnetzes | | Router | Gerät zur Weiterleitung zwischen IP-Netzen | | Routing | Weiterleitung von IP-Paketen | | Routing-Tabelle | Tabelle mit Wegen zu Zielnetzen | | Default Route | Route für unbekannte Ziele | | Longest Prefix Match | genaueste passende Route gewinnt | | Nächster Hop | nächster Router auf dem Weg | | Rückroute | Weg zurück zum Absender | | TTL | Lebensdauerbegrenzung von IP-Paketen | | ICMP | Kontrollmeldungen für IP | | Ping | ICMP-Erreichbarkeitstest | | Traceroute | Weganzeige über Router | | NAT | Übersetzung von IP-Adressen | | PAT | NAT mit Port-Zuordnung | | IPv6 | Internet Protocol Version 6 | | NDP | Neighbor Discovery Protocol | | SLAAC | automatische IPv6-Adressbildung | | Dual Stack | IPv4 und IPv6 gleichzeitig | --- **IHK-sichere Gesamtformulierung** Die Vermittlungsschicht beziehungsweise Netzwerkschicht ist Schicht 3 des OSI-Modells. Sie ist für die logische Adressierung und Weiterleitung von IP-Paketen zwischen verschiedenen Netzwerken zuständig. Dazu werden IP-Adressen, Subnetzmasken, Standard-Gateways, Routing-Tabellen und Router verwendet. Ein Router entscheidet anhand der Ziel-IP-Adresse, wohin ein Paket weitergeleitet wird. Befindet sich ein Ziel nicht im eigenen Subnetz, wird das Paket an das Standard-Gateway gesendet. ICMP wird für Kontroll- und Fehlermeldungen verwendet, NAT übersetzt IP-Adressen und IPv6 erweitert den Adressraum auf 128 Bit. --- **Wichtigste Merksätze** Schicht 3 = Vermittlungsschicht / Netzwerkschicht. Schicht 3 = IP, Pakete und Routing. IP-Adresse = logische Adresse. IP-Paket = Datenform auf Schicht 3. MAC = lokal. IP = netzübergreifend. MAC-Adresse = Schicht 2. IP-Adresse = Schicht 3. Switch = Schicht 2. Router = Schicht 3. Router entscheidet anhand der Ziel-IP. Routing = Wegentscheidung für IP-Pakete. Gleiches Subnetz = direkt. Anderes Subnetz = Gateway. Gateway muss im eigenen Subnetz liegen. Subnetzmaske trennt Netz und Host. CIDR gibt Netz-Bits an. Host-Bits = 32 minus Präfix. Nutzbare Hosts = 2 hoch Host-Bits minus 2. Default Route = 0.0.0.0/0. Longest Prefix Match = genaueste Route gewinnt. Kommunikation braucht Hinweg und Rückweg. TTL verhindert endloses Kreisen von IP-Paketen. ICMP = Kontrollmeldungen für IP. ICMP nutzt Typ und Code, keine Ports. Ping prüft IP-Erreichbarkeit. Traceroute zeigt Router-Hops. NAT übersetzt IP-Adressen. PAT nutzt zusätzlich Ports. IPv4 = 32 Bit. IPv6 = 128 Bit. IPv6 nutzt NDP statt ARP. ICMPv6 ist für IPv6 wichtig. VLAN = Schicht 2. Subnetz = Schicht 3. Inter-VLAN-Routing = Schicht 3. Erst Link, dann MAC/VLAN, dann IP/Routing.