Peer-to-Peer-Netzwerke: Algorithmen und Methoden

mit einer Folge von Nullen enden. Die Anzahl der fuhrenden Einsen gibt an, wie viele Bits der IP-Adresse die Teilnetzwerkadresse bezeichnen and wie viele Bits zu der Host-ID gehoren.
    Beispiel:
    Die Netzwerkmaske
    11111111.11111111.11111111.00000000
    besagt, dass die IP-Adresse
    10000 100. 11100 110. 100 10 110. 11110011
    im Teilnetz mit der Bezeichnung
    10000 100. 11100 110. 10010 110.
    den Host
    11110011
    adressiert (Die Punkte dienen nur der besseren Lesbarkeit).

    Wie bereits angedeutet, ist nur noch ein Teil der IP-Adressen tatsachlich eindeutig and durch das IP-Routing direkt erreichbar. Wir werden spater in den Abschnitten uber Port/Network Address Forwarding (PAT/NAT), Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) and Firewalls darauf zu sprechen kommen.
    Dem Internet-Benutzer ist nicht zuzumuten, these IP-Adressen von Hand einzu- geben. Daher wurde das Domain Name System (DNS) geschaffen. Hier kann man statt IP-Adressen Namen eingeben, wie etwa

    die dann durch das DNS in die entsprechenden IP-Adressen umgewandelt werden. Das Domain Name System ist eine verteilte robuste Datenbank, die regelmaBig aktualisiert wird (in Unix-Systemen ist die Datenbank abrufbar mit dem Befehl host).
    Im Zusammenhang mit dynamischen IP-Adressen bei DHCP (siehe Seite 48) kann sich DNS als geeigneter Dienst erweisen, um die IP-Adressen wieder auffindbar zu machen.
2.2.1 Routing and Paketweiterleitung
    Im Internet Protocol (IP) wird zwischen der Wegewahl (Routing) and der Paketweiterleitung (Packet Forwarding) unterschieden. Die Wegewahl muss vor der eigentlichen Beforderung eines Datagramms geschehen. Das Ergebnis der Ermittlung der Wegewahl wird in den so genannten Routing-Tabellen gespeichert. Diese Wegewahl kann manuell oder aber auch automatisch geschehen. Die Paketweiterleitung geschieht dann durch einen einfachen Algorithmus, der in Abhangigkeit der Zieladresse im Datagramm den nachsten Rechner auf dem Weg durch das Internet bestimmt.
Paketweiterleitung
    Neben dem Fachbegriff Packet Forwarding wurde fruher auch Packet Routing verwendet. Sowohl Router als auch Endgerate benutzen Routing-Tabellen um den nachsten Knoten fur die Weiterleitung des Pakets zu bestimmen. Hierbei wird der im Folgenden beschriebene Algorithmus verwendet, der nur die Routing-Tabelle and die IP-Adresse verwendet. Zur Erinnerung: Die IP-Adresse bezeichnet eine Kommu- nikationsschnittstelle (Interface) eines Rechners.
    Wenn die Zieladresse eines ankommenden IP-Pakets die Adresse des entsprechenden Interfaces ist, dann wird die Nachricht nicht mehr weitergeleitet and das Paket der Transportschicht zur weiteren Verarbeitung ubergeben. Andernfalls, d.h. wenn fur die Adresse oder die Netzwerkadresse (siehe CIDR) des Paketes ein Eintrag in der Routingtabelle vorhanden and der dort zugeordnete Rechner direkt erreichbar ist, wird es an diesen weitergeleitet. In alien anderen Fallen sendet der Router das Paket an das Default Gateway, das ebenfalls in der Routing-Tabelle steht.
    Doch bevor das Paket weitergeleitet wird, wird zunachst das TTL-Feld ausge- wertet. Dieses gibt an, wie viele Stationen ein Paket auf seinem Weg benutzen darf, bevor es verworfen wird. Bei der Weiterleitung des IP-Pakets wird dieser Zahler um Eins verringert, wenn dieser nicht Null war. Andernfalls wird eine ICMP-Nachricht mit dem Router als Startadresse and der Quelladresse als Zieladresse erzeugt, um den Sender uber den Misserfolg zu informieren. Solche ICMP-Nachrichten werden nicht erzeugt, falls das IP-Paket selbst schon eine ICMP-Nachricht war.

    Dieser TTL-Mechanismus verhindert, dass bei einer Fehlkonfiguration der Routing-Tabellen Pakete ewig weitergereicht werden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Routing-Tabellen Kreise fur die Paket-Route implizieren. In diesem Fall wandert das Paket so lange im Kreis, his der TTL-Zahler abgelaufen ist. Dann wird eine ICMP-Nachricht erzeugt. Diese hat naturlich (wie alle IP-Pakete) ebenfalls einen TTL-Eintrag and so wird these Fehlernachricht auch nur eine gewisse Strecke zurucklegen, bis sie geloscht wird. Da dann kein weiteres IP-Paket erzeugt wird, ist dieser (erfolglose) Auslieferungsprozess damit abgearbeitet worden.
    Der TTL-Mechanismus kann auch verwendet werden um Informationen uber das Internet zu gewinnen. Er wird insbesondere beim so genannten Traceroute verwendet, siehe Seite 28.
Routing
    Fur kleine lokale Netzwerke werden oftmals feste Routing-Tabellen verwendet, die vom Netzwerkadministrator manuell erstellt werden. Diese