6.6 Wie sind Hierarchien in einem Netzwerk organisiert und warum sind diese hilfreich?

Wie wir bereits festgestellt haben, besteht ein digitales Netz aus mindestens zwei digitalen Endgeräten, wobei es unerheblich ist, welche Rechte diese bzw. die darauf arbeitenden Nutzer haben.
Um u.a. die – je nach Funktion der Endgeräte und/oder den Befugnissen der Nutzer – Rechte in einem Netzwerk nach Möglichkeit strukturiert und übersichtlich zu organisieren, macht es in den meisten Fällen Sinn, diese zentral von einem Server verwalten zu lassen. Der Begriff kommt aus dem Englischen und hat das Verb „to serve“ (dienen) als Grundlage.
Sobald ein Server in ein Netz eingebunden ist, handelt es sich um ein sog. Client-Server-Netzwerk, im Gegensatz zu einem sog. Peer-to-Peer-Netzwerk, in welchem keine zentralen Dienste bzw. Maschinen irgendwelche zentralen Aufgaben übernehmen.
Was den Begriff „Server“ anbelangt, so kann es sich hierbei um eine Maschine i.S.e. PCs oder Workstation handeln oder aber auch um eine Software, welche auf einer Maschine läuft.

Im Rahmen des Faches Informatik an der Beruflichen Oberschule sollen im Folgenden nur die im „Netzwerkalltag“ als besonders wichtig erachteten Dienste jeweils kompakt besprochen und ihrer Bedeutung für den Alltag in digitalen Netzen eingeordnet werden.

Domain Name Service (DNS)

Wissen Sie auswendig, unter welcher IP-Adresse die Homepage der Website der Vibos zu erreichen ist? – Sicher nicht. Selbst wenn es darum geht, die eigene Mobilnummer weiterzugeben, scheitern viele Menschen daran, weil sie die Ziffernkombination nicht auswendig im Kopf haben.
Menschen tun sich grundsätzlich leichter damit, sich Worte zu merken als das bei Ziffern bzw. Zahlen der Fall ist. Diese Tatsache macht man sich zunutze, wenn es darum geht, eine Website unter deren Domain aufzurufen: Um es möglich zu machen, die erwähnte Internetseite über „www.vibos.de“ zu erreichen, gibt es den sog. Domain Name Service. Er löst den im Adressfeld des Browsers eingegebenen Domain-Namen (z.B. www.vibos.de) auf und wählt stattdessen die dazu hinterlegte IP-Adresse an. Prinzipiell funktioniert der DNS-Server wie ein digitales IP-Verzeichnis – ähnlich einem Telefonbuch aus analogen Zeiten – in welchem der jeweiligen Domain eine IP-Adresse beigefügt ist, unter welcher die Domain zu erreichen ist.
Ein DNS-Server kann im LAN selbst betrieben werden. Das setzt voraus, dass dieser Server stets alle IP-Adressen im Internet sowie die zugehörigen Domains kennt – eine unrealistisch Vorstellung. Alternativ kann auf einen im Internet zugänglichen DNS-Server verwiesen werden. Dies erfolgt z.B. mittels entsprechendem Eintrag in der Benutzeroberfläche des Routers. Zusammen mit dem Eintrag für einen primären DNS ist es aus Gründen der Absicherung aber auch der Geschwindigkeit, mit welcher die gewünschten Inhalte z.B. im Browserfenster angezeigt werden können, sinnvoll, einen alternativen DNS-Server bzw. dessen IP-Adresse im Webinterface des Routers zu hinterlegen. Der Eintrag in der Benutzeroberfläche des Routers eines bekannten Herstellers könnte demnach wie folgt aussehen:

DNS-Einträge im Webinterface eines Routers

Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)

In einem Heimnetzwerk oder einem sehr kleinen Unternehmensnetzwerk ist es durchaus möglich, den einzelnen digitalen Endgeräten die IP-Adressen manuell und damit statisch zuzuweisen. Hierzu macht man im Betriessystem des jeweiligen Gerätes die entsprechenden Einträge. Das macht z.B. bei Netzdruckern Sinn, die auf den einzelnen PCs als (Standard-) Drucker hinterlegt sein sollen.
Sobald sich jedoch auch mobile Endgeräte, wie Smartphones und Tablets mit dem LAN verbinden sollen, wird es problematisch: jedem potenziellen mobilen Netzgerät, welches sich mit dem LAN über eine WLAN-Verbindung verbinden können soll, muss händisch eine IP-Adresse gegeben werden. Das widerspricht eigentlich der Idee des flexiblen Einsatzes dieser Art von Geräten. Aus diesem Grund sind die LANs, welche eine Verbindung über WLAN zulassen sollen, über den Namen des WLANs (SSID) und das zugehörige Passwort gesichert.
Bleibt das Problem, dass nicht jedem ggf. unbekannten Smartphone oder Tablet, welches sich zu einem nicht bekannten Zeitpunkt mit dem (W)LAN verbinden möchte, im Vorneherein eine IP-Adresse aus dem (mehr oder weniger begrenzten) Adresspool des LANs gegeben werden kann.
Diese Aufgabe übernimmt ein DHCP-Server: Er verwaltet alle IP-Adressen in einem Netzwerk, hat stets den Überblick über derzeit vergebenene und freie IP-Adressen und vergibt aus dem Bestand der Letztgenannten dem mobilen Endgerät, welches mit dem (W)LAN verbunden werden soll, eine IP-Adresse, wenn dem Nutzer die SSID und das zugehörige Passwort bekannt sind.
Der Eintrag, dass das (mobile) Endgerät die IP-Adresse automatisch zugewiesen bekommen soll, muss im Betriebssystem desselbigen in der entsprechen Umgebung gemacht werden.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass es nicht sinnvoll ist, digitalen Endgeräten, deren Funktionen von anderen Netzgeräten im LAN genutzt werden sollen, eine IP-Adresse über diesen Dienst zuweisen zu lassen.