Nachbarn finden
Neighbor Discovery nutzt ICMPv6 und ersetzt unter anderem ARP. Router Advertisements teilen Router- und Präfixinformationen mit.
VERBINDUNGEN VERSTEHEN
Kleine Pakete.
Großes Aha.
Was passiert eigentlich nach deinem Klick? Entdecke das OSI-Modell und bring Netzwerke zum Leben. Schicht für Schicht. Ganz ohne Vorwissen.
INSIDE THE NETWORKOSI / 01—07
DEINE IDEE WIRD ZUM SIGNAL ↓
7 Schichten. Eine Verbindung.+
01001000 01101001Erst verstehen.Das Modell hinter dem Netzwerk.
01Dann ausprobieren.IP, DHCP, VLAN & mehr im Labor.
02Und sicher werden.Teste dein Wissen mit Feedback.
0301 / DAS FUNDAMENT
Ein Netzwerk. Sieben Perspektiven.
Jede Schicht hat eine Aufgabe. Wähle eine aus und schau genauer hin.
Ein Modell zum Denken. Das OSI-Modell ist ein Referenzmodell. Im Internet nutzt man die TCP/IP-Protokollfamilie. Die Funktionen der OSI-Schichten 5–7 sind dort meist gemeinsam in Anwendungen umgesetzt; Zuordnungen wie TLS zu Schicht 6 sind didaktische Näherungen.
02 / VOM KLICK ZUM SIGNAL
Geh mit deinen Daten auf Reisen.
Beim Senden werden Daten verpackt. Beim Empfangen wieder ausgepackt.
Dein GerätSender · von 7 nach 1
SENDER → EMPFÄNGERSCHRITT 01 / 14
ZielserverEmpfänger · von 1 nach 7
Beispiel: HTTP/1.1 bzw. SMTP mit TLS über TCP. HTTP/3 verwendet QUIC über UDP. Das Diagramm zeigt den Nutzdatenfluss nach dem Verbindungsaufbau.
03 / LEARNING BY DOING
Dein Netzwerk. Deine Experimente.
Ändere Adressen, sende Frames und beobachte, was passiert.
32 BIT · SCHICHT 3
/24Wie groß ist dein Netz?
Die Präfixlänge teilt eine IPv4-Adresse in Netz- und Hostanteil.
Deine IP in Binär Netzanteil Hostanteil
Subnetting verstehen: aus /24 wird /26
Du leihst dir zwei Hostbits für den Netzanteil. So entstehen 2² = 4 Subnetze mit je 64 Adressen und normalerweise 62 nutzbaren Hostadressen.
| Subnetz | Hostbereich | Broadcast |
|---|---|---|
| 192.168.10.0/26 | .1 bis .62 | .63 |
| 192.168.10.64/26 | .65 bis .126 | .127 |
| 192.168.10.128/26 | .129 bis .190 | .191 |
| 192.168.10.192/26 | .193 bis .254 | .255 |
128 BIT · SCHICHT 3
::Mehr Platz. Neue Möglichkeiten.
IPv6 nutzt Hexadezimalzahlen, Präfixe und Multicast statt Broadcast.
Adresse selbst bilden
Ein Host kann mit einem angekündigten /64-Präfix selbst eine Adresse bilden und sie auf Duplikate prüfen. Der Interface-Identifier muss keine MAC-Adresse enthalten.
Konfiguration beziehen
Typischer Ablauf: Solicit → Advertise → Request → Reply, UDP 546/547. Der Standardrouter kommt über Router Advertisements, nicht über DHCPv6.
Die wichtigsten IPv6-Adressbereiche
| Bereich | Bedeutung | Beispiel |
|---|---|---|
| ::1/128 | Loopback: dieses Gerät | ::1 |
| fe80::/10 | Link-Local: nur auf dem lokalen Link | fe80::1 |
| fc00::/7 | Unique Local; lokal erzeugte ULA nutzen fd00::/8 | fd12:3456:789a::1 |
| 2000::/3 | Global-Unicast-Adressraum; enthält Sonderbereiche | 2001:db8::1 ist nur für Dokumentation |
| ff00::/8 | Multicast: eine Gruppe von Empfängern | ff02::1 = alle Knoten auf dem Link |
DHCPv4 · SCHICHT 7 · UDP 67/68
DORANeue Verbindung. Woher kommt die IP?
Spiele die erste Adressvergabe zwischen Client und DHCP-Server durch.
Neuer ClientNoch keine IPv4-Adresse
DISCOVER →Broadcast · 0.0.0.0 → 255.255.255.255
DHCP-Server192.168.10.1
Beispiel ohne DHCP-Relay · Lease: 8 Stunden
Discover und der hier gezeigte Request werden gebroadcastet. Offer und ACK können je nach Clientzustand und Broadcast-Flag als Unicast oder Broadcast gesendet werden. Ein DHCP-Relay ermöglicht die Vergabe über Subnetzgrenzen hinweg.
ETHERNET · SCHICHT 2
802.1QEin Switch. Zwei getrennte Netze.
Ändere die Access-VLANs und beobachte, wie der Switch Quell-MACs lernt.
VLAN 10 · Büro VLAN 20 · Gäste
ATLAS-SW01L2 MANAGED SWITCH
Was passiert im Switch?
Bereit. Sende dein erstes Frame.
MAC-Adresstabelle 0 Einträge
| VLAN | MAC-Adresse | Port |
|---|---|---|
| Noch keine Quell-MAC gelernt. | ||
Ein Port, ein VLAN
Ein Endgerät sendet hier ungetaggte Frames. Der Access-Port ordnet sie seinem VLAN zu. Jedes VLAN ist eine eigene Broadcast-Domäne.
Mehrere VLANs, ein Link
Ein Trunk transportiert mehrere VLANs, typischerweise mit IEEE-802.1Q-Tags. Das Native VLAN kann je nach Konfiguration ungetaggt sein.
Über VLAN-Grenzen
Ein reiner Layer-2-Switch routet nicht zwischen VLANs. Dafür braucht es einen Router oder Layer-3-Switch mit passenden IP-Netzen und Freigaben.
DIE PROTOKOLLE IM ZUSAMMENSPIEL
Ein Website-Aufruf in der Praxis.
Entdecke die Aufgaben hinter den Namen. Die Schritte sind vereinfacht; Caches können Abfragen ersparen.
Fehlersuche: von unten nach oben
- Schicht 1: Kabel, WLAN-Signal und Link-LED prüfen.
- Schicht 2: Access-VLAN, Trunk und MAC-Tabelle kontrollieren.
- Schicht 3: IP-Adresse, Präfix, Standardgateway und Route prüfen. Ping nutzt ICMP; eine fehlende Antwort allein beweist keinen Ausfall.
- Schicht 4: Ist der richtige TCP-/UDP-Port erreichbar? Firewall und Dienst prüfen.
- Anwendung: DNS-Auflösung, TLS-Zertifikat und HTTP-Antwort untersuchen.
04 / DEIN AHA-CHECK
Gelernt ist gut. Verstanden ist besser.
Zwölf Fragen, ehrliches Feedback und bei jeder Antwort eine Erklärung.
05 / ZUM MITNEHMEN
Das Wichtigste auf einen Blick.
Dein kompakter Netzwerk-Spickzettel. Auch als PDF über den Druckdialog.
| Schicht | Aufgabe | Beispiele | Dateneinheit |
|---|
Die wichtigsten Ports
22 SSH · 25 SMTP · 53 DNS (UDP/TCP)
67/68 DHCPv4 · 80 HTTP · 443 HTTPS
546/547 DHCPv6 · HTTPS meist TCP, HTTP/3 über UDP.
Die wichtigsten Unterschiede
Switch: Frames anhand von MACs im VLAN.
Router: IP-Pakete zwischen Netzen.
IPv4: 32 Bit, ARP. IPv6: 128 Bit, NDP, kein Broadcast.
MERKHILFE · VON 7 NACH 1
Alle Deutschen Studenten Trinken Verschiedene Sorten Bier.
Anwendung · Darstellung · Sitzung · Transport · Vermittlung · Sicherung · Bitübertragung