Im vorherigen Kapitel der LFCA-Serie haben wir ein Computernetzwerk definiert und kurz einige allgemeine Linux-Netzwerk-Befehle gestreift, die Sie verwenden können, um nützliche Netzwerkinformationen abzurufen, wie Ihre IP-Adresse, Subnetzmaske, offene Ports und vieles mehr.
In einer vernetzten Welt spielen Netzwerke eine große Rolle bei der Verbesserung der nahtlosen Kommunikation, dem Zugang zu Informationen und dem Dateiaustausch. Dank Computernetzwerken können Sie Ihre E-Mails überprüfen, ein Flugticket kaufen und Dateien herunterladen.
Um Computernetzwerke besser zu verstehen, gehen wir einen Schritt weiter und betrachten die folgenden wichtigen Punkte.
- Zeigen Sie ein grundlegendes Verständnis für IP-Adressierung.
- Binäre und dezimale Punkt-Quad-Notation.
- Verstehen Sie Subnetzmasken.
- Verstehen Sie verschiedene Klassen von IP-Adressen & „Punkt-Quad“.
- Unterscheiden Sie zwischen privaten und öffentlichen IP-Adressen.
- Das TCP/IP-Modell. Erhalten Sie ein besseres Verständnis für häufig verwendete TCP (Transmission Control Protocol)-Ports & Dienste, zum Beispiel Ports 21, 22, 53, 80, 110 und vieles mehr.
Grundlagen der IP-Adressierung in Linux verstehen
Eines der grundlegendsten Konzepte in TCP/IP ist die IP-Adressierung. Also, was ist eine IP-Adresse? Eine IP-Adresse, einfach eine IP, ist eine 32-Bit-Binärzahl, die einem Rechengerät wie einem PC, Tablet oder Smartphone in einem IP-Netzwerk zugewiesen wird.
Es kann dynamisch von einem Router mithilfe des DHCP-Protokolls zugewiesen oder manuell von einem Linux-Benutzer oder Systemadministrator konfiguriert werden. Eine IP-Adresse ist ein eindeutiger Bezeichner, der es ermöglicht, einen Host in einem lokalen Netzwerk (LAN) sowie im Internet zu identifizieren. Eine IP-Adresse ist eine Softwareadresse und nicht fest in den PC eingebettet, im Gegensatz zur MAC-Adresse, die mit der Netzwerkschnittstellenkarte verbunden ist.
IP-Begriffe
Bevor wir weitermachen, werfen wir einen Blick auf einige Schlüsselkonzepte, die Ihnen ein besseres Verständnis des Internetprotokolls vermitteln werden.
- Bit – Dies ist eine einzelne Ziffer, dargestellt entweder als 1 oder 0.
- Byte – Dies ist eine Sammlung oder Serie von 8 Bits. 1 Byte = 8 Bits.
- Oktett – Ein Oktett besteht aus 8 Bits oder 1 Byte.
Eine IP-Adresse ist in 4 Oktetten oder Bytes unterteilt. Jedes Oktett hat 8 Bits, daher gilt 1 Oktett = 8 Bits.
Eine IP-Adresse kann auf folgende Weise dargestellt werden:
- Als dezimalen Punkt. Zum Beispiel 192.168.1.5.
- Als Binärzahl, wie in 11000000.10101000.00000001.00000101.
- Als hexadezimaler Wert: c0.a8.01.05.
Alle obigen Notationen stellen dieselbe IP-Adresse dar. In den meisten Fällen wird das hexadezimale Format jedoch selten zur Darstellung von IP-Adressen verwendet, und daher konzentrieren wir uns auf die ersten beiden Formate: das Punktzahl-Dezimal und das binäre.
IP-Adressen können grob in zwei Kategorien eingeteilt werden:
1. IPv4-Adresse
Eine IPv4 (IP-Version 4) IP-Adresse ist eine 32-Bit-Zahl, die in 4 Oktetten unterteilt ist. Jedes Oktett hat 8 Bits, die entweder als Punktzahl-Dezimal oder im binären Format dargestellt werden können.
Beispiele für IPv4-Adressen sind:
10.200.50.20 172.16.0.20 192.168.1.5
IPv4-Adressen können in 5 Klassen eingeteilt werden:
Class A Class B Class C Class D Class E
Wir werden jedoch nur die ersten 3 Klassen behandeln – Klasse A, B und C – die hauptsächlich in Host-Systemen verwendet werden. Die verbleibenden Klassen liegen außerhalb des Umfangs dieser Zertifizierung. Klasse D wird für Multicasting und E wird hauptsächlich für Forschungs- und Experimentierzwecke verwendet.
Lassen Sie uns mit Klasse A beginnen. Dies ist die größte Klasse mit 16.777.216 IP-Adressen, die Hosts zugewiesen werden können, und der geringsten Anzahl von zuweisbaren Netzwerken, die standardmäßig 126 sind.
Als nächstes haben wir Klasse B, die die zweithöchste Anzahl möglicher IP-Adressen hat, nämlich 65.534 und standardmäßig 16.384 zuweisbare Netzwerke.
Zuletzt haben wir Klasse C, die die kleinste Klasse ist und nur 254 mögliche IP-Adressen und standardmäßig 2.097.152 zuweisbare Netzwerke liefert.
Wir werden später auf die Klassen von IPv4-Adressen zurückkommen.
2. IPv6-Adresse
Im Gegensatz zu einer IPv4-Adresse verwendet eine IPv6-Adresse 128 Bits gegenüber 32 Bits in IPv4. Sie wird im hexadezimalen Format dargestellt, wobei jedes Hexadezimalzeichen aus 4 Bits besteht.
Eine IPv6-Adresse ist in 8 Abschnitte unterteilt, von denen jeder 4 hexadezimale Zahlen enthält. Ein Beispiel für eine IPv6-Adresse ist:
2041:130f:0000:3f5d:0000:0000:875a:154b
Dies kann weiter vereinfacht werden, indem die führenden Nullen durch einen doppelten Doppelpunkt ersetzt werden, wie gezeigt.
2041:130f::3f5d::875a:154b
IPv6-Adressen wurden erstellt, um IPv4-Adressen zu ersetzen, die laut Experten bald erschöpft sein werden. Die größere Anzahl von Bits wird den Adressraum erheblich erhöhen. Wir sind jedoch noch nicht an diesem Punkt angelangt, und wir werden uns hauptsächlich mit IPv4-Adressen beschäftigen.
Eine IP-Adresse ist in zwei Hauptabschnitte unterteilt: den Netzwerkteil und den Hostteil. In einer einfachen IP-Adresse von 192.168.1.5 mit einer Subnetzmaske oder Netzmaske von 255.255.255.0 (wir werden später in diesem Teil auf Subnetzmasken eingehen), repräsentieren die ersten drei Oktette von links den Netzwerkteil, und der verbleibende Oktett ist der Teil, der den Hostmaschinen in Ihrem Netzwerk zugewiesen ist. Jeder Host erhält eine eindeutige IP, die sich von den anderen unterscheidet, aber dieselbe Netzwerkadresse mit anderen Hosts im selben Netzwerk teilt.
192.168. 1 5 Network part Host part
Damit schließen wir den ersten Teil unserer Netzwerkserie ab. Wir haben bisher definiert, was eine IP-Adresse ist, die verschiedenen Klassen von IP-Adressen behandelt und die beiden Haupttypen von IP-Adressen – IPv4 und IPv6 – kurz angesprochen. Im nächsten Abschnitt werden wir uns mit der binären und dezimalen Vierergruppennotation beschäftigen.