Internettechnologie: Was sind IP-Adressen, Router und Ping?

IP-Adressen sind bei der Internetübertragung ganz wichtig. Was macht ein Router? Ping und Traceroute können bei der Überprüfung Ihrer Anbindung helfen.

Hier sollen kurz und verständlich zwei ganz wesentliche Konzepte in der Übertragungstechnologie des Internets vorgestellt werden: IP-Adressen und Routing. Da es mit der Übertragung manchmal hakt, sind Hilfsprogramme (Tools) wie zum Beispiel Ping oder Traceroute nützliche Helfer.

So sind IP-Adressen aufgebaut

Jeder Rechner besitzt eine weltweit eindeutige Internet-Protokoll (IP)-Adresse, während er mit dem Internet verbunden ist. Die IP-Adresse gibt Absender- und Adressaten-Informationen zum Datentransport im Internet zwischen Ausgangs- und Zielrechnern an. Die IP-Adresse ist eine Gruppe von vier Zahlen, die Werte von 0 bis 255 annehmen können und durch Punkte getrennt sind. Eine IP-Adresse könnte zum Beispiel so lauten: 193.96.74.8. Ähnlich wie bei der Namenshierachie des so genannten Domain Name-Systems (DNS) trennen die Punkte einzelne Hierarchie-Ebenen voneinander, wie im Fall von 193.96.28.72

  • x.x.x.72 für einen konkreten Rechner in einer Firma,
  • x.x.28.x für die gesamte Firma,
  • x.96.x.x für die Gesamtheit von Firmen, die in einer bestimmten Stadt an einen bestimmten Provider angeschlossen sind und die
  • 193.x.x.x für den Provider selbst.

Von rechts nach links gelesen ergibt dies die Analogie zu der Form „Name – Straße + Hausnummer – Stadt – Land“ einer postalischen Anschrift.

Das ist der Router

Die Daten würden ziellos durchs Internet wandern, wenn es nicht den Router gäbe, der am Aufbau einer Verbindung im Internet beteiligt ist. Ein Router nimmt Verbindung zu anderen Netzen und anderen Routern auf. Er kann anhand der IP-Adresse ermitteln, in welches Netz oder an welchen anderen Router er die Daten senden muss.

Dabei entscheidet der Router, welcher Weg für die Daten der günstigste ist. Ein Router kann Daten über mehrere Wege „leiten“ (routen), wählt aber normalerweise immer den kürzesten Weg. Wenn ein Teil des Netzes ausfällt, können Router die Daten doch noch an den Zielort bringen, indem sie die Daten über Umwege routen. Das ist der Hauptvorteil des Internets gegenüber anderen Netzwerk-Techniken und ist verantwortlich für dessen enorme Verbreitung.

Nützliche Tools für die Internetübertragung: Ping und Traceroute

Ping ist ein Standardprogramm, mit dem man prüft, ob ein Rechner überhaupt am Netzwerk hängt und ob eine funktionierende IP-Netzwerkverbindung zwischen dem „Pingenden“ und dem „Gepingten“ zustande kommt. Unter Windows muss man hierzu in die DOS-Eingabeaufforderung wechseln.

  • Eingabe: % ping [Zielrechner] zum Beispiel % ping www.v-a-i.de
  • Ergebnis: ping wird ausgeführt für www.v-a-i.de [195.20.225.3] mit 32 Bytes Daten:
    • Antwort von 195.20.225.3: Bytes=32 Zeit=60ms TTL=246
    • Antwort von 195.20.225.3: Bytes=32 Zeit=50ms TTL=246
    • Antwort von 195.20.225.3: Bytes=32 Zeit=40ms TTL=246
    • Antwort von 195.20.225.3: Bytes=32 Zeit=50ms TTL=246

Ping schickt als Test ein spezielles Paket ab. Es misst zusätzlich noch die Zeit (Time To Live), die das Paket im Netzwerk unterwegs ist. Wenn Ping den Rechner erreicht, kann man auf eine prinzipiell funktionierende Netzwerkverbindung schließen. Über das Funktionieren des Web-Servers oder anderer Dienste auf dem „gepingten“ Rechner kann man hierdurch keine Aussage treffen. Um zu testen, wie die Pakete vom Sender- zum Empfängerrechner gelangen, kann Traceroute oder unter Windows tracert verwendet werden. Wie der Name schon sagt, wird dabei der Weg der Daten mitverfolgt. Unter Windows muss man hierzu in die DOS-Eingabeaufforderung wechseln.

  • Eingabe: % tracert [Zielrechner] zum Beispiel % tracert infong27.kundenserver.de
  • Ergebnis: Verfolgung der Route zu infong27.kundenserver.de [195.20.225.3] über maximal 30 Abschnitte.

Die Auflistung des Weges zeigt alle Netzknoten (so genannte Hops) an, die das abgeschickte Paket zum Zielrechner passieren muss, plus der bis dahin verstrichenen Zeit. Der Weg zu einem Zielrechner ist nicht fest, sondern ändert sich je nach Belastung der Netze. Einige Netzbetreiber lassen Pings und Traceroutes nicht zu ihren Systemen durch, weil mit diesen primitiven Tools Sicherheitslücken entstehen können.

Grundlagen der Internettechnologie

  • Die Übertragung (Up/Download) erfolgt in Paketen – wie beim Postversand.
  • Protokolle sind festgelegte Verfahrensweisen über den Austausch von Informationen zwischen Rechnern. Es gibt: Basisprotokolle: z.B. IP, TCP; Dienstprotokolle: z.B. HTTP, FTP, SMTP, POP3
  • Rechner werden per IP-Adresse identifiziert.

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