Wie Ge­rä­te mit­ein­an­der spre­chen: Über­tra­gungs­me­di­en, Adres­sen und Netz­werk­prin­zi­pi­en

Damit Daten zwi­schen Ge­rä­ten über­tra­gen wer­den kön­nen, be­nö­ti­gen sie ein Über­tra­gungs­me­di­um. Es gibt zwei Haupt­ar­ten von Über­tra­gungs­me­di­en: Kabel und Funk.



• : Bei der ka­bel­ge­bun­de­nen Über­tra­gung er­folgt die Da­ten­über­tra­gung über phy­si­sche Lei­tun­gen, wie z. B. Kup­fer­ka­bel (z. B. Ethernet-​Kabel) oder Glas­fa­ser­ka­bel.

  Kup­fer­ka­bel sind kos­ten­güns­tig und für kurze Di­stan­zen ge­eig­net. Glas­fa­ser­ka­bel bie­ten sehr hohe Über­tra­gungs­ge­schwin­dig­kei­ten und sind für große Di­stan­zen und hohe Da­ten­men­gen ideal.



• : Die Über­tra­gung er­folgt hier über elek­tro­ma­gne­ti­sche Wel­len. Bei­spie­le sind WLAN, Mo­bil­funk­net­ze (z. B. 4G/5G) und Blue­tooth. Funk­über­tra­gung er­mög­licht mo­bi­le Kom­mu­ni­ka­ti­on, ist je­doch an­fäl­li­ger für Stö­run­gen und bie­tet meist ge­rin­ge­re Ge­schwin­dig­kei­ten als Glas­fa­ser.

Eine IP-​Adresse (In­ter­net Pro­to­col Ad­dress) dient dazu, Ge­rä­te in einem Netz­werk ein­deu­tig zu iden­ti­fi­zie­ren. Sie ist ver­gleich­bar mit einer Te­le­fon­num­mer, die einem Gerät zu­ge­wie­sen wird, damit an­de­re Ge­rä­te es fin­den und Daten sen­den kön­nen.



• IPv4: Eine IPv4-​Adresse be­steht aus vier Zah­len (z. B. 192.168.0.1), die durch Punk­te ge­trennt sind. Jede Zahl liegt zwi­schen 0 und 255.



• IPv6: Da der IPv4-​Adressraum be­grenzt ist, wurde IPv6 ein­ge­führt. IPv6-​Adressen be­stehen aus 8 Blö­cken von He­xa­de­zi­mal­zah­len (z. B. 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334) und bie­ten deut­lich mehr mög­li­che Adres­sen.



Die IP-​Adresse ist nicht nur eine ein­deu­ti­ge Adres­se für Ge­rä­te in einem Netz­werk, son­dern sie er­mög­licht auch die Über­prü­fung der Er­reich­bar­keit von Ge­rä­ten in­ner­halb des Netz­werks oder im In­ter­net. Dafür wird häu­fig der   ge­nutzt.



Was ist „ “?

„ “ ist ein Netzwerk-​Diagnosetool, mit dem über­prüft wer­den kann, ob ein Gerät mit einer be­stimm­ten IP-​Adresse er­reich­bar ist. Der Name lei­tet sich vom Schall­im­puls eines So­nars ab, das in der Schiff­fahrt ver­wen­det wird. Im tech­ni­schen Kon­text wird dabei ein klei­nes Da­ten­pa­ket an die Ziel-​IP-​Adresse ge­sen­det, und das Ziel­ge­rät ant­wor­tet, wenn es er­reich­bar ist.



Wie funk­ti­o­niert Ping?



1. Ein Com­pu­ter sen­det eine An­fra­ge (Echo-​Request) an die IP-​Adresse des Ziel­ge­räts.

2. Das Ziel­ge­rät ant­wor­tet mit einer Rück­mel­dung (Echo-​Reply).

3. Der Ab­sen­der misst die Zeit, die das Paket für Hin- und Rück­weg be­nö­tigt, und zeigt diese als La­tenz­zeit an.

Die Netz­werk­mas­ke wird ver­wen­det, um zu de­fi­nie­ren, wel­cher Teil der IP-​Adresse das Netz­werk iden­ti­fi­ziert und wel­cher Teil für die Ge­rä­te (Hosts) im Netz­werk re­ser­viert ist.



• Bei­spiel: IP-​Adresse: 192.168.1.10 Netz­werk­mas­ke: 255.255.255.0



• In­ter­pre­ta­ti­on: Der Netz­werk­teil ist 192.168.1, und der Host­teil ist 10.



Die Netz­werk­mas­ke gibt dabei an, wie viele Bits der IP-​Adresse für das Netz­werk ge­nutzt wer­den. In die­sem Fall ste­hen die ers­ten 24 Bits (255.255.255) für das Netz­werk, und die letz­ten 8 Bits (0) sind für Hosts.



Sub­netz­mas­ke

Die Sub­netz­mas­ke wird ein­ge­setzt, um ein gro­ßes Netz­werk in klei­ne­re Sub­net­ze auf­zu­tei­len. Dies ist be­son­ders nütz­lich, um die Ver­wal­tung von Netz­wer­ken zu er­leich­tern, den Da­ten­ver­kehr zu mi­ni­mie­ren und die Si­cher­heit zu er­hö­hen.