Post on 25-Feb-2016
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Internetzwerke
Datenverkehr (in Exabytes = 10246 Bytes)
http://www.cisco.com/c/en/us/solutions/collateral/service-provider/ip-ngn-ip-next-generation-network/white_paper_c11-481360.pdf
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Okt 2011
Internet = Netz der Netze
Adressen im Internet: IPv4 vs. IPv6 Wer verwaltet IPs? Wie viele
unterschiedliche IPs gibt es?
Wann werden sie uns ausgehen?
Was tun wir dann?
http://www.icann.org/http://www.icann.org/en/factsheets/factsheet-ipv6-03feb11-en.pdf
Netz der Netze - Teilnetze LAN:Local area network WLAN:Wireless LAN MAN:Metropolitan area network WAN:Wide area network GAN:Global area network
Netz der Netze – Backbone (GAN/WAN)
Durchschnitt von ca. 1795 Gigabit pro Sekunde (~38 DVDs), das entspricht einer Datenmengen von rund 3.3 Mio DVDs, die pro Tag am Frankfurter Knoten durchfliessen.
Traffic am DE-CIX in Frankfurt (http://www.de-cix.net/about/statistics/)
Fachbegriffe Internet Client Server Router Subnetz Host Provider URL IP DNS Protokoll WWW OSI
Rollenverteilung Clients (z.B. Browser)
... stellen Anfragen Server
... stellen Dienste oder Dokumente zur Verfügung (sind immer online)
Router... weisen den Informationspaketen ihren Weg (haben mindestens zwei Netzwerkkarten)
Dienstleistungen im Internet
Provider, stellt Zugang
zum Internet (Leitung
und Adresse/Ro
uter)
(Web) Host,stellt Speicherplatz auf WWW-Server
<html> <head> ... </head> <body> ... </body></html>
HTML-Dokument
wird per FTP auf
den Server
übertragen
(Web) Host,stellt evtl. weitere
Dienste zur Verfügung, z.B. email, PhP,
Datenbanken, etc.
Router Router
... leiten die Informations-pakete von einem Subnetz ins nächste weiter
http://www.dnstools.ch/visual-traceroute.html
World Wide Web (WWW) auch W3 oder schlicht Web genannt Das WWW ist nur einer von vielen Diensten im
Internet!
Das World Wide Web ist eine riesige Sammlung von Dokumenten. Diese sind auf Computern auf der ganzen Welt gespeichert und können Querverweise auf andere Dokumente enthalten (Links oder Hyperlinks).
Für die eindeutige Adressierung eines Dokuments im WWW benötigt man eine URL
Zum Darstellen des Dokuments braucht man einen Browser
Browser
auch WWW-Browser oder Web-Browser genannt
Ein Browser ist ein Computerprogramm, mit dem man sich im World Wide Web (WWW) bewegen und WWW-Seiten darstellen kann - Ähnlich wie man zum Betrachten von Textdateien ein Textverarbeitungs-programm benötigt.
Internet Explorer
Mozilla Firefox Safari (Apple) Opera Google Chrome
Ein System, mit dem man den Pfad zu jedem Dokument im WWW angeben kann:
Der erste Teil bezeichnet einen bestimmten Computer (äquivalent zur IP), alles nach dem ersten Backslash ist ein normaler Pfad auf diesem Computer
IP: 80.190.158.9 = www.leo.org
Protokoll Server Domain TLD Ordner Dateiname
(Top Level Domain)
http://www.beispiel.ch/dokumente/reglemente.html
URL (Uniform Resource Locator)
Der restliche Pfad
http://www.beispiel.ch/dokumente/reglemente.html
Protokolle
Kommunikation zwischen Computern ist festgelegt durch Protokolle
Beispiel DNS: A: Hallo Bob B: Hallo Alice A: Wie ist die IP von
www.leo.org? B: 80.190.158.9 A: Danke, tschüss B: Tschüss
Protokolle der TCP/IP Familie: HTTP / HTTPS
Webseiten abrufenVerschlüsseltes
HTTP FTP Dateien übertragen POP3 Mailbox abrufen SMTPMail versenden IMAP Mails verwalten VoIP
Voice over IP
http://www.beispiel.ch/dokumente/reglemente.html
Der Reihe nach:
Ein Benutzer gibt in der Adressleiste des Browsers eine URL an – und dann ?
IPvS Bei-Spiel
IPvS(imple)
Wir spielen Internet
IPvS(imple) RollenClient MAC: IP: 1.2.3.4
DNS: 4.5.6.4
Gateway:
1.2.3.9
DNS-ServerMAC: IP: 4.5.6.4
DNS: 4.4.4.4
Gateway:
4.5.6.9
WWW-Server MAC: IP: 7.8.9.4
DNS: 4.4.4.4
Gateway:
7.8.9.9
Ziel Maske Gateway Schnittstelle1.2.3.1 9.9.9.0 1.2.3.9 1.2.3.93.3.3.1 9.9.9.0 3.3.3.1 3.3.3.14.5.6.1 9.9.9.0 3.3.3.2 3.3.3.18.8.8.1 9.9.9.0 3.3.3.3 3.3.3.11.1.1.1 0.0.0.0 3.3.3.3 3.3.3.1
Ziel Maske Gateway Schnittstelle4.5.6.1 9.9.9.0 4.5.6.9 4.5.6.93.3.3.1 9.9.9.0 3.3.3.2 3.3.3.21.2.3.1 9.9.9.0 3.3.3.1 3.3.3.28.8.8.1 9.9.9.0 3.3.3.3 3.3.3.21.1.1.1 0.0.0.0 3.3.3.3 3.3.3.2
Ziel Maske Gateway Schnittstelle3.3.3.1 9.9.9.0 3.3.3.3 3.3.3.38.8.8.1 9.9.9.0 8.8.8.1 8.8.8.11.2.3.1 9.9.9.0 1.2.3.9 3.3.3.34.5.6.1 9.9.9.0 4.5.6.9 3.3.3.37.8.9.1 9.9.9.0 7.8.9.9 8.8.8.11.1.1.1 0.0.0.0 8.8.8.9 8.8.8.1
Router A MAC: IP: 1.2.3.9
3.3.3.1
Router B MAC: IP: 4.5.6.9
3.3.3.2
Router C MAC: IP: 3.3.3.3
8.8.8.1
Ziel Maske Gateway Schnittstelle8.8.8.1 9.9.9.0 8.8.8.2 8.8.8.27.8.9.1 9.9.9.0 7.8.9.9 7.8.9.93.3.3.1 9.9.9.0 8.8.8.1 8.8.8.21.1.1.1 0.0.0.0 8.8.8.1 8.8.8.2
Router D MAC: IP: 8.8.8.2
7.8.9.9
IPvS(imple) Daten
HTTP-Request des Clients:GET /index.html HTTP/1.1 Host: www.beispiel.chDNS-Request des Clients:URL IPwww.beispiel.ch ?
index.html auf WWW-Server:<!DOCTYPE ... ><html> <head> <title>Beispiel Webseite</title> <link rel="stylesheet" type="text/css" href="css/beispiel.css"> ... </head> <body> <h1>Hallo</h1> <img src="bilder/bild.jpg" alt="Bild“ /> ... </body></html>
URL IPwww.beispiel.ch 7.8.9.4www.leo.org 9.8.7.6... ...
Lookup-liste auf DNS-Server:
ARP-Request
TCP-Header
IP Header
Ethernet Frame
Three-Way Handshake
IPvS(imple) Topologie
Client:1.2.3.4
1.2.3.93.3.3.1
3.3.3.24.5.6.9
3.3.3.38.8.8.1
8.8.8.27.8.9.9
DNS-Server:4.5.6.4
WWW-Server:7.8.9.4
Ausprobieren: 1. http://www3.rad.com/networks/2005/clieserv/ClieServ.swf 2. WIKI: TCP_IP_Applet.zip entpacken startApplet.html öffnen
Übersicht
Der Reihe nach:
Ein Benutzer gibt in der Adressleiste des Browsers eine URL an – und dann ...
... stellt der Browser einen http-Request und gibt ihn an das Betriebssystem weiter, dann ...
DNS (Domain Name Service) – auch ein Dienst des Internet
Client (z.B. Browser, via Betriebssystem)... stellt DNS-Anfrage
Router Router
... leiten die Informations-pakete von einem Subnetz ins nächste weiter
http://www.dnstools.ch/visual-traceroute.html
DNS (Domain Name Service) – auch ein Dienst des Internet
Client (z.B. Browser, via Betriebssystem)... empfängt Antwort
DNS Server... löst URL in eine IP-Nummer auf (muss dafür evtl. andere DNS-Server konsultieren)
Http-Request
Client (z.B. Browser via Betriebssystem)... schickt HTTP-Anfrage los (nach IP)
Router Router
... leiten die Informations-pakete von einem Subnetz ins nächste weiter
http://www.dnstools.ch/visual-traceroute.html
Client und Server kommunizieren über das vereinbarte Protokoll (HTTP), ...
Client (Betriebssystem)... sammelt TCP-Packete (Browser) stellt HTML- Seite dar
WWW Server... empfängt die Anfrage, verifiziert den Client, schickt HTML-Reply an Client
http://www3.rad.com/networks/2005/clieserv/ClieServ.swf
Eine Webseite ist also ein HTML-Dokument Wir haben jetzt gesehen, wie diese HTML-
Datei vom Server (=Host) zum Client (=mein Computer) kommt
Erst jetzt fängt die eigentliche Arbeit des Browsers an: er muss die HTML-Datei lesen und auf dem
Bildschirm darstellen das ist gar nicht so einfach, denn die HTML-Datei
enthält meist nur das Grundgerüst der Seite (und den Text)
bevor die Seite angezeigt wird, müssen meist noch weitere Dateien (z.B. Bilder) vom Server geholt werden
und weil der Browser manche Inhalte nicht selbst versteht, muss er ggf. andere Programme (plug-ins) um Hilfe bitten
HTML, die Sprache des Internet“Die Hypertext Markup Language [..] ist eine textbasierte Auszeichnungssprache zur Strukturierung von Inhalten wie Texten, Bildern und Hyperlinks in Dokumenten.”
Wikipedia, Hypertext Markup Language, (23.8.2010), http://de.wikipedia.org/wiki/Hypertext_Markup_Language
Die “Auszeichnung” (Markup) geschieht durch Tags, welche die ausgezeichneten Elemente einschliessenz.B.:
<i>Hallo</i> Hallo
Grundgerüst
<!DOCTYPE ... ><html> <head> ... </head> <body> ... </body></html>
Reines Textdokument: z.B. mit dem Windows Notepad erstellt
Dateiendung nicht .txt sondern .html
Lässt sich mit Browser öffnen. Dieser interpretiert die HTML-Elemente und stellt die Seite dar.
HTML-Elemente Werden gekennzeichnet durch Tag:
<tagname> Die meisten HTML-Elemente benötigen
schliessende Tags: </tagname> Verschachtelung möglich:
<tag1>...<tag2>...</tag2>...</tag1> <tag1>...<tag2>...</tag1>...</tag2>
Aber gemäss definierten Regeln
Übliche Tags im Body-Element
Paragraph:<p>...</p>
Zeilenumbruch:<br />
Bereich:<span>...</span>
Überschriften:<h1>...</h1><h2>...</h2>
Tabellen:<table> <tr> <td>...</td> <td>...</td> </tr> <tr> <td>...</td> <td>...</td> </tr></table>
Tags im Body mit Attributen
Bild:<img src="bild.jpg" alt="Bild“ />
Link:<a href="http://www.sbb.ch">...</a>
<a href=“kontakt.html">...</a>
...
absoluter Pfad, startet bei www
relativer Pfad, startet „hier“ (wo die Datei liegt, in der dieser Code
steht)
„bild.jpg“ = relativer Pfad
HTML-Elemente
<!DOCTYPE ... ><html> <head> <title> Tolle Seite </title> ... </head> <body> ... </body></html>
Der Browser schreibt “Tolle Seite” in die Titelleiste des Fensters, in dem die Seite angezeigt wird
HTML-Elemente
<!DOCTYPE ... ><html> <head> ... </head> <body> <h1>Hallo</h1> Ich grüsse <b>dich</b>
... </body></html>
Der Browser schreibt “Hallo” in das Fensters und formatiert dieses Wort als grosse Überschrift.
Der Browser schreibt “Ich grüsse dich” unter die Überschrift, in normaler Schriftart und –grösse, “dich” in fetter Schrift
HTML-Elemente
<!DOCTYPE ... ><html> <head> ... </head> <body> <img src="bild.jpg" alt="Bild“ /> ... </body></html>
Der Browser fragt beim Server nach der Datei “bild.jpg”, die sich im selben Ordner wie die HTML-Datei befinden soll
Falls das Bild gefunden wird, stellt der Browser es auf der Seite dar – andernfalls schreibt er, dass “Bild” nicht gefunden wurde
HTML-Elemente
<!DOCTYPE ... ><html> <head> ... </head> <body> <embed src="meinFlashFilm.swf” type="application/x-shockwave-flash"> </embed> ... </body></html>
Da Der Browser mit .swf-Dateien nichts anfangen kann, sucht er nach einem Flash-plugin, und überlässt diesem die Darstellung des Videos
Der Browser fragt beim Server nach der Datei “meinFlashFilm.swf”, die sich im selben Ordner wie die HTML-Datei befinden soll
Aufgabe Bild und Link Erstelle eine kleine HTML-Webseite:
Überschrift Text 2-3 Bilder Eine kleine Tabelle Einige passende Links
Lokal abspeichern und im Browser betrachten
Links: http://www.w3schools.com/tags/default.asp http://de.selfhtml.org/html/index.htm
<html> <head> ... </head> <body> ... </body></html>
HTML & CSS
HTML = Struktur & Inhalt
CSS = Darstellung, Layout
z.B. Text Bilder Links Überschriften CSS-Hooks
z.B. Farben Ränder Abstände Positionierung (Bilder)
HTML-CSS
<!DOCTYPE ... ><html> <head> <link rel="stylesheet" href="meinCSS.css" type="text/css" /> </head> <body> <h1>Hallo</h1> ... </body></html>
Der Browser fragt beim Server nach der Datei “meinCSS.css”, und bekommt diese:
Bevor er die grosse Überschrift darstellt, schaut der Browser in “meinCSS.css” nach, ob hier ein bestimmtes Aussehen für h1-Elemente definiert ist – es ist, also wird “Hallo” orange und fett dargestellt
h1 { color: orange; font-weight: bold;}
HTML-CSS<!DOCTYPE ... ><html> <head> <link rel="stylesheet" href="meinCSS.css" type="text/css" />
</head> <body> <div id="nav">
<ul> <li><a
href="home.html">Home</a></li> <li><a
href="about.html">About</a></li> <li><a
href="contact.html">Contact</a></li> </ul>
</div> </body></html>
Noch immer wird “meinCSS.css” benutzt:
Wenn der Browser sieht, dass dieser ganze Abschnitt (div) die id “nav” hat, schaut er in “meinCSS.css” nach, was das für die Darstellung bedeutet – in diesem Fall, dass der Abschnitt mit den drei Links die rechten 60% der Seite einnehmen soll
...#nav { width: 60%; float: right;}...
HTML & CSS Prinzip:
Inhalt & Darstellung voneinander trennen Vorteile:
man muss das Aussehen von Elementen (z.B. h1-Überschriften) nur 1 Mal angeben
man kann übliche Layouts (z.B. Navigationsleiste) besser umsetzen als direkt in HTML – hier geht es nur mit Tabellen
man kann dieselben Styles (=CSS-Datei) für alle Unterseiten verwenden
man kann das gesamte Layout einfach verändern
Wenn HTML nicht ausreicht...
Client side (plugins) JavaScript Flash ....
Server side PhP (Datenbanken) Perl ...
Zeita
chse
kann mySQL Anfragen beantworten und Daten dauerhaft speichern, kümmert sich um die Verwaltung der Daten
WWW genauer
WWW-Server
Browser
Datenbank Server
ServerClient
weiss, wie man WWW-Server findet, versteht HTML (+ Formulare) & CSS, kümmert sich um die Darstellung, kann Parameter übergeben (POST/GET)
Browser
Browser
WWW-Server
WWW-Server
ServerClient
weiss, wie man mit Datenbank Server spricht, kann Parameter auswerten und PHP verarbeiten, gibt Code an Browser weiter
statische Webseitendynamische Webseiten
Dateien, PHP mySQL
1. Http-Request an URL
2. Dateien schicken
3. ggf. Bilder nachladen
Statische Webseiten
Server:Stellt Dateien bereit (HTML, CSS, JavaScript, Bilder,...)
Client/Browser:Erfragt Dateien und stellt sie dar, ggf. neue Anfrage bei Klick auf Hyperlink
Dynamik mit JavaScriptWenn Ereignis eintritt (z.B. Benutzer fährt mit Maus über ein Bild)...
... dann rechnet der Browser mithilfe der bereits heruntergeladenen JavaScript-Dateien aus, wie sich die dargestellte Webseite verändert
Client/Browser:interpretiert JavaScript Programme
4. neuer Request an URL
(ggf. mit Übergabewerten)
5. schickt neu berechnete Seite
zurück
Dynamik mit PHP
Server:Führt PHP-Scripts aus, schickt Ergebnisse zurück
Client/Browser:Stellt neue Anfragen und übergibt vom Benutzer eingegebene Werte
Persistenz mit PHP
Datenbank-Server:Beantwortet Anfragen des PHP-Scripts (erstellen, ändern und löschen von Datensätzen) und speichert die Daten dauerhaft
4. neuer Request an URL
(ggf. mit Übergabewerten)
6. schickt neu berechnete Seite
zurück
5a) erfragt Daten
5b) gibt Daten
zurück
Zeita
chse
kann mySQL Anfragen beantworten und Daten dauerhaft (= Persistenz) speichern, kümmert sich um die Verwaltung der Daten
WWW-Server
Browser
Datenbank Server
ServerClient
weiss, wie man WWW-Server findet, versteht HTML & CSS (und JavaScript), kümmert sich um die Darstellung, kann Parameter übergeben (POST/GET)
Browser
Browser
WWW-Server
WWW-Server
ServerClient
weiss, wie man mit Datenbank Server spricht, kann Parameter auswerten und PHP verarbeiten, gibt HTML-Code an Browser weiter
statische Webseitendynamische Webseiten
HTML-Dateien, PHP,
(CSS, JavaScript)mySQL
JavaScript
Auf einen Blick: