6.3 Wie können Netzwerkendgeräte in einem digitalen Netz(-werk) angesprochen werden?

Die folgenden Ausführungen nehmen Bezug auf ein Windows-Betriebssystem. Jedoch stehen diese Funktionen auch in anderen Betriebssystemen, wie z.B. MacOS bzw. Linux in den verschiedenen Distributionen zur Verfügung.

Klicken Sie auf Ihrem PC auf die Windows-Schaltfläche und geben Sie anschließend „cmd“ ein. Wählen Sie dann „Eingabeaufforderung“. Das jetzt erscheinende Fenster wird auch gerne als „Console“ bezeichnet. Über diese Umgebung lassen sich verschiedene Befehle ausführen, ohne dass hierfür diverse Programme einbezogen werden:

Eingabeaufforderung in Windows

Tippen Sie jetzt den Befehl „ipconfig“ in das Fenster ein und bestätigen Sie die Eingabe mit der Return-Taste:

Ergebnis des Befehls „ipconfig“

Das Ergebnis ist u.a. eine Information über folgende Konfigurationen des Endgerätes:
– IP-Adresse,
– Subnetzmaske und
– Gateway

Diese Informationen – und noch andere Angaben zur Zugehörigkeit in einem Netz – sollen im Folgenden näher betrachtet werden:

Unabhängig davon, auf welche Art und Weise die digitalen Geräte in einem Netz miteinander verbunden sind, ist es unerlässlich, dass sie innerhalb des Netzwerkes eindeutig identifizierbar sind. Das macht es erforderlich, dass jedes digitale (End-)Gerät eine individuelle und eindeutige Kennung in seinem jeweiligen Netz bekommt.

Zur Veranschaulichung soll der Aufbau der Telefonnummern im Telefonnetz dienen:
Angenommen, eine Telefonnummer im deutschen Festnetz besteht aus 10 Ziffern. Bekanntermaßen wird ein Teil der Nummer für die Ortskennzahl verwendet. Der verbleibende Teil steht für die Anschlusskennzahl (Durchwahl). Je größer der Ort, desto kleiner ist der Anteil der Ortskennzahl. Aus dieser Erkenntnis folgt, dass für die Ortskennzahlen der großen Städte Deutschlands jeweils drei Stellen verwendet werden: Z.B. 030 für Berlin oder 089 für München. Die Ortskennzahlen kleinerer Städte benötigen hingegen weniger Stellen: Z.B. 0911 für Nürnberg oder 09131 für Erlangen. , womit der Anteil der Durchwahl umso größer wird. Hinzu kommt ggf. noch die Landeskennzahl, welche im Falle Deutschlands mit 0049 bzw. +49 gespeichert bzw. eingegeben wird.

Wenn wir dieses Beispiel auf die Kommunikation in einem digitalen Netz übertragen, so kommt das sog. Internet Protokoll (IP) ins Spiel:
Die derzeit relevanten Versionen sind IPv4 und IPv6, wobei das Hauptaugenmerk der Ausführungen auf IPv4 liegt.

Die „Rufnummern“ in einem digitalen Netz nennt man IP-Adressen. Sie werden zunächst in dem uns Menschen vertrauten Dezimalsystem festgelegt und bestehen aus vier Zahlen, die jeweils voneinander durch einen Punkt getrennt sind.
Damit diese Zahlenwerte von digitalen Geräten interpretiert werden können, müssen sie in Zahlen des Binärsystems umgerechnet bzw. übersetzt werden. Für jeden der vier Werte einer IP-Adresse steht ein Byte für dessen Festlegung bereit. Jedes der vier Bytes einer IP-Adresse besteht wiederum aus jeweils acht Bits.
Ein Bit ist der kleinste digitale Informationsbaustein und kann – ähnlich wie eine elektrisch betriebene Lampe – zwei Zustände annehmen und damit zwei Informationen transportieren: „0“ und „1“ (entsprechend „an“ und „aus“).
Der Zusammenhang zwischen Bytes und Bits führt dazu, dass ein Byte 2⁸ verschiedene (Zahlen-)Werte annehmen kann, woraus sich 256 Möglichkeiten ergeben, die – theoretisch – für jeden der vier Teile einer IP-Adresse verwendet werden können.

Um die Zusammenhänge besser verstehen zu können, dienen die folgenden Folien. Arbeiten Sie diese durch und testen Sie Ihr Verständnis der geschilderten Zusammenhänge mit Hilfe der darin integrierten Wissenstests.