IPv4 - Beispiel

Dieses Kapitel beschreibt die eigentliche Kommunikation erfolgt auf dem Netzwerk mit Internet Protocol Version 4.

Paketfluss in Netzwerk

Alle Hosts in IPv4-Umgebung sind eindeutige logische IP-Adressen zugewiesen. Wenn ein Host, einige Daten auf einen anderen Host im Netzwerk schicken will, muss es die physische Adresse (MAC) des Zielhosts. Um die MAC-Adresse, den Host eine ARP Broadcasts Meldung und bittet darum, die MAC-Adresse, wer ist der Eigentümer der IP-Zieladresse zu geben. Alle Hosts auf diesem Segment empfangen das ARP-Paket, aber nur der Host mit der IP-Übereinstimmungen mit der in der ARP-Nachricht antwortet mit seiner MAC-Adresse. Wenn der Absender die MAC-Adresse der Empfangsstation, die Daten auf dem physischen Datenträger gesendet werden.

Falls das IP nicht dem lokalen Teilnetzwerk gehören, werden die Daten an das Ziel mittels Gateways des Teilnetzes gesendet. Um den Paketfluss zu verstehen, müssen wir zuerst verstehen, die folgenden Komponenten:

MAC-Adresse:Media Access Control-Adresse ist 48 Bit Fabrik hart codierte physikalische Adresse der Netzwerkgeräte, die eindeutig identifiziert werden können. Diese Adresse wird vom Gerätehersteller vergeben.
Address Resolution Protocol:Address Resolution Protocol wird verwendet, um die MAC-Adresse eines Host, dessen IP-Adresse bekannt zu erwerben. ARP ist ein Broadcast-Paket, das von allen Host in dem Netzwerksegment empfangen wird. Aber nur der Host, dessen IP in ARP erwähnt reagiert darauf, seinen MAC-Adresse.
Proxy Server:, um auf das Internet zugreifen, Netzwerke verwenden einen Proxy-Server, die eine öffentliche IP zugewiesen ist. Alle PCs fordern Sie die Proxy Server für einen Server im Internet. Der Proxy-Server im Namen des PCS sendet die Anfrage an den Server und, wenn es eine Antwort von dem Server empfängt, die Proxy-Server leitet sie an den Client-PC. Dies ist ein Weg, um Internet-Zugang in Computernetzwerken zu steuern und es hilft, zu implementieren Web-basierte Richtlinien.
Dynamic Host Control Protocol: DHCP ist ein Dienst, mit dem ein Host-IP-Adresse aus einem vordefinierten Adresspool zugewiesen. DHCP-Server stellt auch notwendigen Informationen, wie Gateway-IP, DNS-Serveradresse, Mietvertrag mit der IP etc. Durch den Einsatz von DHCP zugewiesen Service, ein Netzwerkadministrator kann von IP-Adressen an der Mühelosigkeit zu verwalten.
Domain Name System: Es ist sehr wahrscheinlich, dass ein Benutzer nicht über die IP-Adresse eines entfernten Server er sich verbinden möchte wissen. Aber er kennt den Namen zugewiesen, zum Beispiel tutorialpoints.com. Wenn der Benutzer den Namen eines Remote-Server er eine Verbindung herstellen möchte, die localhost hinter den Bildschirmen sendet eine DNS-Abfrage. Domain Name System ist eine Methode, um die IP-Adresse des Hosts, deren Domain Name ist bekannt, zu erwerben.
Network Address Translation: Nahezu alle PCs in einem Computernetzwerk zugeordnet sind private IP-Adressen, die nicht geroutet werden im Internet sind. Sobald ein Router ein IP-Paket mit einem eigenen IP-Adresse, fällt sie es. Um Server, auf öffentlich-private Adresse zuzugreifen, Computer-Netzwerke verwenden eine Adresse-Übersetzungsdienst, die zwischen öffentlichen und privaten Adressen übersetzt, die so genannte Network Address Translation. Wenn ein PC sendet ein IP-Paket von einem privaten Netzwerk, ändert NAT die privaten IP-Adresse mit der öffentlichen IP-Adresse und umgekehrt.

Wir können jetzt beschreiben die Paketfluss. Angenommen, dass ein Benutzer www.TutorialsPoint.com von ihrem Personal Computer zugreifen möchte. Sie hat Internet-Verbindung von ihrem ISP. Die folgenden Schritte werden vom System übernommen werden, um sie den Ziel Website zu erreichen.

Schritt: 1 - Erwerb einer IP-Adresse (DHCP)

Bei der PC bootet der Benutzer auf, für einen DHCP-Server eine IP-Adresse zu erwerben sucht es. Aus dem gleichen, sendet der PC eine DHCPDISCOVER Sendung, die durch einen oder mehrere DHCP-Server im Subnetz empfangen wird und sie alle mit DHCPOFFER reagieren, die alle notwendigen Informationen, wie IP, Subnet, Gateway, DNS, enthält usw. Der PC sendet DHCPREQUEST Paket, um die angebotene IP-Adresse anzufordern. Schließlich sendet der DHCP DHCPACK-Paket an den PC, dass er die IP irgendeinem gegebenen Zeitdauer, die als IP-Lease bekannt halten berichten.

Alternativ kann ein PC eine IP-Adresse manuell ohne jede Hilfe von DHCP-Server zugewiesen werden. Wenn ein PC auch mit IP-Adressendetails konfiguriert ist, kann es anderen Computern auf der ganzen IP-fähigen Netzwerk kommunizieren können.

Schritt 2 - DNS-Abfrage

Beim Öffnen Sie einen Webbrowser und typen www.tutorialpoints.com welche ein Domain-Name und ein PC nicht verstehen, wie man mit dem Server über Domain-Namen zu kommunizieren, dann ist der PC sendet eine DNS-Abfrage an das Netzwerk in um die IP-Adresse in Bezug auf den Domänennamen zu erhalten. Das vorkonfigurierte DNS-Server antwortet auf die Anfrage mit der IP-Adresse des angegebenen Domänennamen.

Schritt 3 - ARP-Request

Die PC feststellt, dass die Ziel-IP-Adresse nicht zu seiner eigenen IP-Adressbereich gehört, und es hat, um die Anforderung an das Gateway weiterzuleiten. Das Gateway in diesem Szenario kann ein Router oder ein Proxy Server sein. Obwohl die IP-Adresse des Gateways an die Client-Rechner bekannt, aber Computer nicht Daten über IP-Adressen austauschen, sondern sie benötigen Hardware-Adresse des Geräts, die Layer-2-Fabrik codierte MAC-Adresse ist. Um die MAC-Adresse des Gateways zu erhalten, sendet der Client-PC eine ARP-Anfrage sagte: "Wem gehören diese IP-Adresse?" Das Gateway als Antwort auf die ARP-Anfrage sendet seine MAC-Adresse. Beim Empfangen der MAC-Adresse, den PC sendet die Pakete an das Gateway.

Ein IP-Paket hat sowohl Quell- und Zieladressen und verbindet den Host mit einem Remote-Host logisch, während MAC-Adressen helfen Systeme auf einem einzigen Netzwerksegment zu Ist-Daten zu übertragen. Wichtig ist, dass Quell- und Ziel-MAC-Adressen ändern, da sie (segmentweise), aber Quell- und Ziel-IP-Adressen ändern sich nie Reisen über das Internet.