Wenn von Netzwerkprotokollen die Rede ist, fällt rasch der Begriff OSI-Schichtenmodell oder OSI-Referenzmodell. OSI steht für Open Systems Interconnection, und das Referenzmodell ist die Designgrundlage von Kommunikationsprotokollen in Netzwerken. Das Modell kennt sieben unterschiedliche Schichten.
Die Schichten des OSI-Modells kann man grob in Transport- und Anwendungsschichten unterteilen. Zu den transportorientierten Schichten gehören die ersten vier: Hier finden sich Protokolle wie IP, IPsec, IPX, SPX, TCP und UDP. In den anwendungsorientierten Schichten sind andere Protokolle zu Hause, beispielsweise FTP, HTTP, HTTPS, SMTP. Die folgende Übersicht bringt Ihnen kurz und prägnant die wichtigsten Netzwerkprotokolle näher.
Appletalk und Ethertalk
Wie üblich kochte Apple auch beim Netzwerk wieder mal sein eigenes proprietäres Süppchen: 1983 entwickelte der Konzern mit Appletalk seine eigene Netzprotokoll-Gruppe - etwa für den Zugriff auf Dateien oder auf Drucker. Per Appletalk kann man notfalls sogar ohne Ethernet-Kabel eine Verbindung zwischen zwei Computern aufbauen: über die serielle Schnittstelle.
Mehrere Rechner kann man über ein Gerät verbinden, das die Netzverbindung durchschleift. Werden Macs über Ethernet verbunden, spricht man von Ethertalk. Appletalk wurde dann endlich 2009 mit der Betriebssystemversion Mac OS 10.6 zugunsten IP-basierter Netzwerke aufgegeben. Das Finden von Geräten und Servern im Netzwerk übernimmt beispielsweise Bonjour.
- Die 10 bizarrsten Netzwerkfehler
Haiangriffe, Vandalismus oder Flugzeugabstürze, die COMPUTERWOCHE präsentiert Ihnen die kuriosesten Netzwerkausfälle der letzten Jahre. - Netzwerk vs. Vandalismus
Insgesamt gehen sieben Prozent der jährlichen Ausfälle auf Schießübungen zurück. Häufig geschieht dies in den gefährlichen Stadtbezirken, weshalb es notwendig wird, dass die Techniker von Sicherheitskräften begleitet werden. - Netzwerk vs. Flugzeugabsturz
Vor kurzem wurde in Kalifornien ein Ausfall aufgrund eines Flugzeugabsturzes verzeichnet. Ein kleines Flugzeug schoss am Burbank International Airport über die Landebahn hinaus, erreichte ein Wohngebiet und riss die Glasfasermasten um. Zum Glück kam niemand zu Schaden. - Netzwerk vs. Fire & Ice
Bei einem Eissturm in Chalfont, Pennsylvania wurden einige Äste abgerissen, die auf eine Hauptstromleitung fielen, über die auch die Kommunikationsleitung gelegt war. Die Kabel fingen an mehreren Stellen Feuer, umgeben von mit Eis bedeckten Ästen - Fire & Ice! - Netzwerk vs. Hai
Alligatoren, Schlangen und sogar Haie würde man wohl nie als Grund für einen Glasfaserausfall vermuten. Nach dem Hurrikan Katrina fand einer der Mitarbeiter gut drei Kilometer im Landesinneren einen 90 Zentimeter großen Hai in einem Graben neben unserem Glasfaserkabel. Das ist wohl der ungewöhnlichste Vorfall mit einem Tier, den Level 3 je hatte. - Netzwerk vs. Bauunternehmen
Ein besonders spektakulärer Fall ereignete sich in Kalifornien, als ein Bauunternehmen ein massives Stahlrohr 1,2 Meter unter der Erde vorfand. Man würde annehmen, dass die Herren sich die Mühe machen würden, herauszufinden, was das denn für ein Stahlrohr sei und sicherstellen, dass darin nicht etwas Gefährliches wie Öl oder Gas fließe. Aber ganz so logisch war es nicht, sie sprangen einfach in das Loch und schnitten mit ihrer Säge das Rohr und die Glasfaserleitung durch. - Netzwerk vs. Eichhörnchen
Während man sich mit Menschen für gewöhnlich verständigen kann, kann man nicht wirklich etwas gegen die zweithäufigste Ursache für Leitungsunterbrechungen unternehmen: Eichhörnchen! Von allen Tieren der Welt sind sie mit Abstand die häufigsten Angreifer der Leitungen - sie haben einen Anteil von knapp 17 Prozent der Unterbrechungen. - Netzwerk vs. Mutter Natur
In Utah sollte vor einigen Jahren ein Kabel über einer Schlucht repariert werden, die eine Viertelmeile breit war und in der ein reißender Strom toste. Selbst die großen Jeeps und die gesamte Ausstattung waren knietief in Schlamm versunken. Sogar Jetboote versagten dabei, das Kabel über den Fluss zu ziehen. Am Ende wurde das Kabel mit einer Line Gun über die Schlucht geschossen. Zum Glück wurde niemand verletzt - aber es war ziemlich furchterregend. - Netzwerk vs. Trucks
Ein besonderer Vorfall ereignete sich in Pennsylvania, als ein Lkw-Fahrer sich verfahren hatte und versehentlich die Straße einer Wohnsiedlung entlang fuhr. Sein Fahrzeug verfing sich in einem ganzen Netz von Telefonkabeln. Aber er machte dennoch nicht Halt. Er fuhr einfach weiter bis sein Fahrzeug eingewickelt war wie ein Weihnachtsgeschenk. Sogar einen sechs Meter langen Telefonmast zog er hinter sich her, bis er auf die Idee kam, anzuhalten und nachzuschauen, was denn sein Fortkommen behinderte. - Netzwerk vs. Kabelbrand
Die gemeinsame Anbringung von Telefon- und Stromkabeln an einem einzigen Mast kann eine praktische Maßnahme sein, manchmal aber auch zu Ausfällen führen. Dies war der Fall in Boise im US-amerikanischen Bundesland Idaho. Starke Winde hatten während eines Sturms mehrere Telefonmasten umgerissen. Aber das war noch lange nicht der Grund, warum es zum Ausfall kam. Das Kabel war immer noch funktionsfähig, bis der Strom an einem der Masten zu einem Grasbrand führte. Die Hitze ließ das Kabel dann letztendlich schmelzen. Die Techniker reparierten das Kabel noch während die Löschflugzeuge den Brand einzudämmen versuchten. - Netzwerk vs. Backer
Zu guter Letzt ein besonderer Höhepunkt: Man sollte niemals einen Gentleman aus dem Süden der USA unterschätzen, der einen Bagger und eine Schrotflinte sein Eigen nennt. Der besagte Herr besaß Land, das über die Staatsgrenzen von Georgia und Florida verlief. Er war wütend auf das Straßenverkehrsamt von Florida, weil er seiner Meinung nach zu wenig Entschädigung für das Wegerecht erhalten hatte, den Highway auf seinem Grundbesitz auszuweiten. So entschloss er sich eines Tages, einen ausgeklügelten Racheplan in die Tat umzusetzen. Der Herr fuhr also mit seinem Bagger über die Staatsgrenze von Georgia nach Florida, grub zwei Löcher und zerschnitt an diesen Stellen das Kabel. Als die Techniker zur Reparatur anrückten, wurden sie vom Grundbesitzer schon mit seiner Schrotflinte erwartet. Er drohte jeden zu erschiessen, der sich am Kabel zu schaffen macht. Als dann die Gesetzeshüter kamen, zog sich der Herr zurück nach Georgia und gab an, überhaupt nicht zu wissen, wie es zu diesem Ausfall kommen konnte.
DHCP
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) vereinfacht die Vergabe von IP-Adressen im Netz: Ein DHCP-Server verteilt IP-Adressen an die verschiedenen Clients. Auf Serverseite wird hierzu ein Adressraum festgelegt. IP-Adressen aus diesem Pool werden an die Clients vergeben, sobald sie den DHCP-Server darum bitten. Damit das geschieht, muss die Netzwerkkonfiguration der Clients entsprechend eingestellt sein. Das ist heutzutage standardmäßig bei Betriebssystemen wie Linux und Windows der Fall, sodass sich ein Administrator nicht um die Einstellungen der Clients kümmern muss.
Ein DHCP-Server weist IP-Adressen automatisch, dynamisch oder manuell zu. Automatisch können Adressen nur einmal zugewiesen werden. Dabei erhält ein Client, der anhand der MAC-Adresse seiner Netzwerkschnittstelle identifiziert wird, bei der ersten Anmeldung im Netzwerk eine freie IP-Adresse. Die wird an die MAC-Adresse gebunden, und der Client bekommt sie auch künftig bei jeder Anmeldung. Im Gegensatz dazu werden dynamisch verteilte IP-Adressen nicht auf Dauer vom Server verteilt. Meldet sich ein Client nach einer bestimmten Zeit (lease time) nicht beim Server, so gibt dieser die IP-Adresse wieder frei.
Die Methode sollte unbedingt in einem größeren Netzwerk genutzt werden, da dort sonst die IP-Adressen knapp werden könnten. Vorsicht: Das kann sogar in kleineren Netzwerken geschehen, falls man öfter mal virtuelle Umgebungen wie VMware Workstation, Parallels Desktop oder Citrix XenServer einsetzt. Diese erzeugen je nach Konfiguration mehrere virtuelle Netzwerkschnittstellen. Die umständlichste Methode, die aber durchaus zum Einsatz kommt, ist die manuelle Zuweisung von IP-Adressen. Hier kann ein Administrator einem oder mehreren Clients eine ganz bestimmte Adresse zuweisen - etwa einem Router oder einem Netzwerkdrucker.
Die Anfrage seitens der Clients erfolgt mittels Broadcast. Damit wird getestet, wie viele DHCP-Server im Netzwerk vorhanden sind. Der Angesprochene verschickt als Antwort einen Konfigurationsvorschlag. Akzeptiert der Client diesen, sendet er eine DHCP-Anforderung (DHCP Request). Der Server wiederum schickt im Gegenzug die IP-Adresse und die erforderlichen Parameter. Am Ende der Sitzung schickt der Client eine Freigabe zurück an den Server und meldet so, dass die IP-Adresse nicht mehr benötigt wird (DHCP Release).