Technische Informatik - Rechnernetze

Leistungskurs Informatik, Q3

Teil 4: Routing

Im Wahlpflichtunterricht haben Sie sich mit dem Aufbau des Internets beschäftigt. Zur Erinnerung:

• Jedes Netzwerkgerät hat eine IPv4-Adresse aus 4 Byte = 32 Bit, die einzeln dezimal notiert werden, z.B. 10.16.3.101.
• Die Netzmaske definiert, welcher Teil der Adresse das Netzwerk und welcher Teil das Gerät innerhalb des lokalen Netzwerks adressiert. Zum Beispiel verwendet unsere Schule 255.240.0.0 - die ersten 12 Bit bilden die Netzadresse, die übrigen 20 Bit adressieren das Gerät. Die häufigste Netzmaske ist wohl 255.255.255.0 (24+8 Bit).
• Systeme wie DHCP (Adressvergabe) und DNS (Zuordnung Domains/IP-Adresse) automatisieren und erleichtern den Betrieb von Netzwerken.
• Die Kommunikation erfolgt je nach Anwendung gemäß einem Protokoll (HTTP, FTP, SMTP, IMAP usw.) nach dem Client-Server-Prinzip. Der Client fordert danach Dienste von Servern an, die in der Regel auf Anforderungen warten.
• Sollen Geräte in verschiedenen Netzen kommunizieren, braucht man Vermittlungsrechner (Router), die Teil aller durch sie direkt verbundenen Netze sind.

In diesem Abschnitt soll der letzte dieser Punkte genauer untersucht werden.

Aufgaben

Lesen Sie den Text "Router - Wegweiser im Internet" (Schöningh: Informatik 2, S.259)

1. Notieren und erklären Sie die darin verwendeten Fachbegriffe. Stellen Sie schematisch dar, wie Rechner eines Heimnetzes mit dem Internet verbunden sind.
2. Fügen Sie der Darstellung wenigstens 3 Knoten hinzu und erläutern Sie, die Aufgabe des Routings im Netz. Gehen Sie davon aus, dass keines der beteiligten Geräte über globales Wissen, etwa eine Karte des Netzes, verfügt.
3. Analysieren Sie die Routingtabelle.
   1. Erklären Sie, warum die Netzmaske 0.0.0.0 dazu führt, dass jede Adresse als bekannt akzeptiert wird.
   2. Notieren Sie alle Adressen bzw. Adressbereiche, die auf 127.0.0.1 (also den Router selbst) umleiten. Zu welchen Geräten gehören diese Adressen vermutlich?
4. Öffnen Sie dieses Netzwerk in FILIUS und verschaffen Sie sich einen Überblick über die Teilnetze sowie deren Adressen und Netzmasken. Beheben Sie dann die Routingfehler, so dass alle Geräte miteinander kommunizieren können. Dabei ist das Setzen des Hakens für automatisches Routing in den Einstellungen des Vermittlungsrechners als Lösung natürlich nicht zulässig.