Netzwerkaufbau

Ob es sich um ein heimisches Mini-LAN oder um ein Firmennetzwerk handelt: in der FAQ wird auf die wichtigsten Fragen zu diesem Thema eingegangen.

Vorwort

Eigentlich gibt es nicht viel zu sagen: Hier findet ihr Grundlagen der Netzwerktechnik und von TCP/IP. Diese FAQ wurde von nick51 verfasst. Feedback in Form von konstruktiver Kritik und Anregungen ist erwünscht bitte Mail an und nick51.

Index

1. Was ist ein Hub?
   Ein Hub ist ein sogenannter Multi-Port-Repeater, wörtlich übersetzt bedeutet es Radnabe. Es ermöglicht eine physikalische Sternverkabelung mehrerer Netzwerkteilnehmer, die logische Bus-Struktur bleibt jedoch erhalten. Noch wichtig zu wissen: Es handelt sich um ein "Shared-Media", es kann immer nur einer senden. Dadurch ist immer nur Halb-Duplex-Betrieb möglich.
2. Was ist ein DualSpeed-Hub, Switching Hub?
   In erster Linie sind das Verkaufsnamen von Herstellern, die mit dem Namen mehr aussagen wollen als das Gerät wirklich leistet. Es gibt verschiedene Ausführungen, der Name ist dabei Schall und Rauch: FastEthernet Hub, 100MBit Hub: Das gleiche wie eine normale Hub, nur für FastEthernet (100MBit). Es können keine Teilnehmer mit 10MBit angeschlossen werden. Dualspeed-Hub: Die Hub erkennt automatisch den langsamsten Teilnehmer und stellt sich dann auf 10MBit ein. Das bedeutet, dass dann alle an dieser Hub auch 10 MBit sprechen (müssen). Switching-Hub: Kann auch Dualspeed-Hub genannt sein, besteht eigentlich aus einer 10MBit Hub, einer 100 Bit Hub und einem 2-PortSwitch. Es können gleichzeitig 10er und 100er Teilnehmer betrieben werden. Manchmal sind die Anschlüsse gekennzeichnet, es gibt auch Varianten die automatisch erkennen können. Was alle diese Hubs gemeinsam haben: Immer Halb-Duplex!
3. Was ist ein Switch?
   Der Switch ist die Weiterentwicklung der Hub und einer Bridge, er soll das Problem bei Ethernet - es darf immer nur einer gleichzeitig senden - beheben. Man kann sich die Funktion eines Switches vereinfacht mit einer mehrspurigen Autobahn vorstellen, jeder Netzwerkteilnehmer hat seine eigene Auffahrt. Die Hub ist Vergleich dazu der einspurige Feldweg, den nur einer gleichzeitig befahren kann. Switches können Voll-oder Halb-Duplex, 10 oder 100MBit/s.
4. Was ist ein Router?
   Ein Router verbindet Netzwerke auf Protokollebene, Layer3. Populärste Anwendung im Home-Bereich ist die Anbindung mehrerer Clients an das Internet. Im einfachsten Fall ist das ein PC mit einer Routingsoftware, es gibt fertige Router, die auch einen Switch oder Hub beinhalten. Diese werden meist per Weboberfläche oder Telnet konfiguriert.
5. Was brauche ich für Kabel?
   Das übliche Netzwerkkabel wird CAT5 oder Twisted Pair genannt und hat RJ45-Stecker. Für 10BaseT und 100BaseT werden 4 Adern verwendet, wobei die Aderpaare 1, 2 und 3, 6 miteinander verdrillt sind. Mittlerweile gibt es auch Gigabit Ethernet über Kupfer (1000BaseTX) hier werden alle 4 Adernpaare verwendet. Für die Verbindung von Netzwerkverteilkomponente (Hub,Switch ) zum PC wird ein gerades Kabel verwendet, will man 2 Netzwerkverteilkomponenten verbinden oder 2 Netzwerkkarten direkt verbinden, braucht man ein gedrehtes Kabel, auch Crosskabel genannt. Router, Access Points verhalten sich hierbei wie Endgeräte, zum Anschluss einer Hub benötigt man ein gerades Kabel. Die maximale Länge beträgt 100 Meter.
6. Was bedeutet Autosensing/Autonegoation, Speed und Duplex?
   Die Geschwindigkeit wurde bei FastEthernet durch ein anderes Codierverfahren um den Faktor 10 erhöht. In der Praxis macht sich das nur beim Übertragen großer Daten an einem Stück bemerkbar. Während Shared Medias wie 10Base2/10Base5 oder 10BaseT mit Hubs nur Halbduplexbetrieb erlauben, kam mit der Einführung der Standards für10MBit Ethernet per Glasfaser der Voll-Duplex-Übertragungsmodus hinzu, es kann gleichzeitig gesendet und empfangen werden. Das tückische dabei: Es findet auf der Netzwerkkarte keine Fehlerüberprüfung (z.B.Berechnen der Rahmenchecksumme FCS ) mehr statt. Ein eventueller Fehler wird erst von einer höheren Netzwerkschicht erkannt und neu angefordert. Typisches Fehlerbild einer falschen Duplex-Einstellung ist ein manchmal schnarch langsames Netzwerk. Um 10BaseT (Ethernet) und 100BaseT (FastEthernet) gemeinsam zu betreiben, hat man sich die automatische Erkennung der Geschwindigkeit und des Duplexverhaltens ausgedacht - das gemeine daran: Es funktioniert nicht zuverlässig. Es gibt auch keine immer geltende Empfehlung für ein zuverlässiges Funktionieren, bei hochwertigen managebaren Netzwerkkomponenten ist es zwar aufwendig aber meist besser, Speed und Duplex fest einzustellen, je nach Netzwerkkarte im Client sollte man das dort auch tun. Bei SoHo-Switches fährt man manchmal mit AUTO besser.

7. Was ist eine Netzwerkschicht, wer ist OSI?
   Zur Erörterung der Netzwerktheorie wird immer wieder gerne das ISO/OSI Schichtenmodell zitiert. Links, Erklärungen und Abhandlungen sollten zu tausenden im Netz zu finden zu sein. Ganz kurz die wichtigsten Dinge:

   • Layer 1: Bitübertragungsschicht, hier gehört alles rein was die Information vom Sender zum Empfänger bringt, Kabel, elektrische Eigenschaften, Medientypen usw - aber auch die Hub!
   • Layer 2: Sicherungs- und Verbindungsschicht, hier ist die Kommunikation auf dem Medium geregelt, bei Ethernet bedeutet das: Die Netzwerkkarten haben alle eine eindeutige MAC-Adresse und schicken ihre Daten in Frames hin und her.
   • Layer 3: Netzwerkschicht, Um Netzwerke miteinander zu verbinden, verwendet man in dieser Schicht nicht mehr die direkte Hardwareadresse (MAC), sondern ordnet eine logische Adresse hinzu. Das kann entweder wie bei IPX eine Kombination aus Hardware- und Netzwerkadresse oder die berühmte IP-Adresse sein. Daten werden hier in Paketen transportiert.
   • Layer 4: Transportschicht, Bei grösseren Datenmengen wird eine gesicherte Verbindung benötigt, wo klar geregelt ist, dass der gesendete Kram auch richtig angekommen ist. Kontrollmechanismen wie das TCP oder SPX kann man hier ungefähr einordnen.
   • Layer 5,6,7: Die höheren Schichten Sitzung, Darstellung, Anwendung sind im OSI definiert, das sind die eigentlichen Anwendungen, ein Einsortieren bestimmter Dienste macht man nur in der Theorie.

   Eins sollte man noch wissen: OSI ist Theorie und entstand nach der TCP/IP Protokollfamilie. Deshalb lassen sich viele "Standard"-Anwendungen meist nur schwer einordnen.
8. TCP/IP,IPX/SPX,NETBEUI - Was sind Protokolle und wofür brauche ich die?
   Zur Kommunikation mit einem anderen Rechner wird auf beiden Seiten ein Protokoll benötigt, das beide verstehen. Als Standard hat sich TCP/IP durchgesetzt, aber auch andere Protokolle haben zum Teil ihre Daseinsberechtigung. Alles was mit Internet, Intranet usw. zu tun hat,braucht TCP/IP. Will man auf einen Novell-Server in der Version 4.x oder älter zugreifen, braucht man meistens noch IPX/SPX. Manche älteren Netzwerkanwendungen und Spiele brauchen noch IPX. Wenn man einen MS-DOS oder Win3x-Client vernetzen will, ist IPX auch nicht verkehrt, ist meist etwas schneller als der IP-Client. NETBEUI war die Entwicklung von Microsoft und IBM als der DOS-PC das Netzwerk lernte, heute braucht das eigentlich keiner mehr, obwohl es in kleinen Netzen wunderbar funktioniert.
9. Was ist die MAC-Adresse?
   Das ist die Hardwareadresse der Netzwerkkarte, die "Hausnummer am Feldweg Ethernet". Damit die Daten auch da ankommen wo sie hin sollen, darf es in einem Netzwerk jede MAC-Adresse nur einmal geben. Jeder Hersteller kann eine sog. Vendor-Präfix erhalten, er bekommt dann die ersten 6 Byte seiner MAC-Adressen zugewiesen, die einzelnen Karten (die letzten 6 Bytes) muss er selber verwalten und dafür sorgen, dass er nicht 2 Karten mit identischen MAC-Adressen verkauft. Die Adresse ist meistens auf dem ROM-Chip der Netzwerkkarte eingebrannt. Diese kann in der Regel durch das Betriebssystem überschrieben werden (ob es sinnvoll ist, steht auf einem anderen Blatt - aber viel Spass bei der Fehlersuche:-)). Für manche Spezialanwendungen gibt es Karten wo die Adresse auch dauerhaft überschreiben werden kann. Um die eigene MAC-Adress herauszufinden, hat jedes OS sein Werkzeug:

   • Win9x/ME: winipcfg
   • Win NT/2k/XP: ipconfig
   • Linux: ifconfig
   • MacOS X: Systemeinstellungen -> Netzwerk -> Ethernet-Adresse
10. Was ist eine IP-Adresse?
    Das ist die logische Adressierung, die erforderlich ist, wenn Anwendungen genutzt werden sollen, die auf dem IP-Protokollstapel basieren. Aktuell ist die IP Version 4, hier besteht die IP-Adresse aus 4 Oktetten, der Nachfolger IPv6 ist viel länger, dieser soll die Knappheit an IP-Adressen im Internet beenden (was er locker schaffen wird). Die IP-Adresse teilt sich auf in die Netzwerk-und die Hostadresse, entweder über ihre Klasse oder über eine (eigentlich) optionale Subnetzmaske. Rechner in einem physikalischen Netzwerk (Layer2 , 1 Hub/Switch/Koax), die miteinander kommunizieren sollen, sollten den gleichen Netzwerkanteil haben. Für's private Netz gibt es reservierte Bereiche, die im Internet nicht gerouted werden, man tut gut daran, genau diese auch zu verwenden:

    • Class A: 10.0.0.1 - 10.255.255.255
    • Class B: 172.16.0.1 - 172.31.255.254
    • Class C: 192.168.0.1 - 192.168.255.254

    Wer Spass am Subnetting, IP-Berechnungen usw. hat, kann gerne ein Class A oder B Netz nehmen und selbst zerpflücken, für's kleine Heimnetz mit max. 254 Clients ist man mit einer 192.168.erAdresse gut bedient. Ein paar Regeln noch: Die Null ist jeweils die Netzwerkadresse und für einen Client tabu, genauso die letzte Adresse in einem Subnet (bei Class C die 255) ist die Broadcastadresse, da fühlen sich alle Clients angesprochen. Auch hier gibt es bestimmte Ausnahmen (IP-Classless usw.), solange man aber nicht mit wenigen "echten" Internet-IP's rumhantieren muss oder ein riesiges Firmennetz verwaltet, braucht man sich da keine Gedanken zu machen.

    Eine Regel, die nirgendwo steht, aber fast jeder nutzt: Das erste Gateway erhält die 1 - Muss man nicht tun, macht einem das Leben leichter - man muss sich nicht so viel merken.

11. Und was soll ich jetzt für meine Rechner für IP-Adressen und Subnetzmasken nehmen?
    Hier ein Beipiel, kann aber jeder tun wie er lustig ist:

    • 192.168.2.1/255.255.255.0 Router
    • 192.168.2.2/255.255.255.0 PC1
    • 192.168.2.3/255.255.255.0 PC2
    • 192.168.2.4/255.255.255.0 PC3
    • ...

12. Ich habe jetzt alles so gemacht wie es hier steht, ich sehe die Rechner aber nicht in der Netzwerkumgebung!
    Die Netzwerkumgebung zeigt alle Rechner eines Netzwerkes auf denen Microsoft-Windows-Netzwerk (SMB) läuft, bzw. die solche Dienste anbieten. Das man die Rechner nicht sieht, kann folgende Ursachen haben:

    • Die Physik stimmt nicht, irgendwas an Kabel, Hub / Switch ist faul: Jede Netzwerkkarte / Switch / Hub hat eine oder mehrere LED's von denen eine meistens LINK heißt. Die sollte auf jedem Fall leuchten, sonst ist gar keine Verbindung da. Meist gibt es ein zusätzliche Lämpchen was flackert wenn Leben drin ist.
    • IP funktioniert nicht oder ist nicht richtig konfiguriert: Mit PING, einem Werkzeug aus der TCP/IP-Protokollfamilie, kann man die Verbindung testen:
      ping 192.168.2.1
    • Der NetBios-Name kann nicht zu einer IP-Adresse aufgelöst werden: Eigentlich sollte der Computername über das SMB-Protokoll bekannt gemacht werden, vorzugsweise sollte das auch der Hostname sein. Um Windows auf die Sprünge zu helfen, braucht man entweder einen DNS-Server der die Namen zu IP-Adressen auflöst, oder man behilft sich in einem kleinen Netz mit einer Hosts-Datei. Je nach OS ist die hier zu finden:
      • Win9x c:windowshosts
      • Win NT/2k c:winntsystem32driversetchosts
      • Linux/Unix /etc/hosts

      Die Datei sieht dann so ähnlich aus wie schon oben gezeigt:

      • 192.168.2.1Router
      • 192.168.2.2PC1 nickseiner
      • 192.168.2.3PC2 www
      • 192.168.2.4PC3
      • 192.168.2.5 PC2 www2

      Hinter einer IP können beliebig viele Aliasnamen stehen, ein "pingpc1" wird das gleiche Ergebnis haben wie "ping nickseiner". Rechner mit mehreren IP-Adressen (z.B. Alias-Interface für adressbasierte VirtualHosts mit dem Apache-HTTP-Server) tauchen einfach mehrfach auf, siehe PC2. Aber: Eine Namensanfrage nach PC2 wird immer 192.168.2.3 zur Antwort haben, die Hosts wird von oben nach unten abgearbeitet.

    • Der Rechner bietet keine oder nur versteckte SMB-Dienste an. Auf Win9x/ME/XP muss der Dienst "Datei und Druckerfreigabe" installiert sein, bei NT/2k/XP muss ein gültiger Benutzeraccount existieren (oder Gastzugriff muss erlaubt sein) es muss mindestens ein Verzeichnis oder Drucker freigeben sein. Die Arbeitsgruppe ist Schall und Rauch, sie hat nur die Funktion in der Netzwerkumgebung ein wenig Ordnung rein zu bringen. Ausnahme: Wenn ICS (Internet-Verbindungsfreigabe)verwendet wird, muss die Arbeitsgruppe gleich sein.
13. Seiten werden nicht geladen

    Dieser Tip stammt von XtraLSD vom g:b.

    Ich hab jetzt schon öfter gelesen, dass bei DSL über Netzwerk, Router oder sonst was einige Seiten nicht geladen werden können. Ich hab mich auf die Suche gemacht und eine Lösung gefunden, die zwar nicht von mir selbst ist aber bei mir alle Probleme gelöst hat.

    1. Start -> Ausführen -> dort gebt ihr das ein:
       ping -f -l 1492 www.gulli.com
    2. Erscheinen jetzt die Meldung "Paket müsste defragmentiert werden, DF-Flag ist gesetzt" verringert ihr den Wert 1492 immer ein bisschen (so in 10er Schritten), bis der Server eine Antwort mit der Zugriffszeit schickt (bei mir war der Wert 1450).
    3. Start -> Ausführen -> Regedit -> HKEY_LOCAL_MACHINE -> System -> CurrentControlSet -> Services -> Tcpip -> Parameters -> Interfaces: hier sind mehrere Ordner drin mit unsinnigen Namen. Sucht nach dem Ordner in dem eure IP steht.
    4. In diesem Ordner erstellt ihr einen neuen Schlüssel (Bearbeiten -> Neu -> DWORD-Wert) mit dem namen MTU.
    5. Nun ordnet ihr dem Schlüssel einen neuen Wert zu (Doppelklick auf MTU)> dezimal anklicken und im weißen Feld euren ermittelten Wert eintragen (z.B. 1450).

    Mit einer kleinen Portion Glück sollte es jetzt funktionieren.

14. Ins Internet per DFÜ - Freigabe

    Dieser Tip stammt von S.A.M. vom g:b. Nick im IRC: unclesam

    Benötigte Gegenstände

    • 3 Netzwerkkarten
    • 1 Netzwerkkabel (Kein Crossover)
    • 1 Netzwerkkabel - Crossover

    Damit dieses auch funktioniert, sollten alle Karten installiert sein,und eine Arbeitsgruppe vergeben worden sein. z.b.: WORKGROUP

    Aufbau

    Server PC - Netzwerk
    Rechtsklick auf LAN 2-Verbindung -> Eigenschaften von LAN-Verbindung2 -> Internetoptionen -> Eigenschaften -> folgende Einstellungen benutzen:

    • IP Adresse: 192.168.0.1
    • Subnetztmaske: 255.255.255.0
    • Server PC - DFÜ Verbindungsfreigabe
    • Rechtsklick auf Netzwerkumgebung> Rechtsklick auf die DFÜ-Verbindung.Haken setzen auf "Gemeinsame Nutzung der Internetverbindung aktivieren"
    • LAN 2 auswählen (Das ist die "NICHT DSL-KARTE")
    • Eventuell noch Haken auf "Wählen bei Bedarf" (Muss jeder selber wissen)

    Client PC
    LAN Verbindung -> Eigenschaften von LAN Verbindung -> Internetoptionen -> folgende Einstellungen benutzen:

    • IP Adresse: 192.168.0.2
    • Subnetztmaske: 255.255.255.0
    • Standart Gateway: 192.168.0.1
    • Bevorzugter DNS-Server: 192.168.0.1

    Der Internet Explorer muss auch eingestellt werden:

    • Extras -> Internetoptionen -> LAN-Einstellungen
    • Haken bei "Automatische Suche der Einstellungen" machen (WICHTIG).
    • Unter Verbindung darf nichts sein, oder der Punkt sollte auf "Keine Verbindung wählen" gesetzt sein!

    Anschließend muss eventuell ein Neustart durchgeführt werden.

T-DSL per DFÜ

worce und nick51 am 29. Feber 2012

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