Vernetzung von mehreren Rechnern

Mehrere Rechner lassen sich über geeignete Schnittstellen mit Netzwerkkabeln oder anderen Medien zu einem lokalen Netzwerk (englisch: Local Area Network, kurz LAN) verbinden. Die Struktur einer solchen Verkabelung nennt man Topologie des lokalen Netzwerks.

Wenn mehrere Rechner intuitiv miteinander vernetzt werden sollen, entsteht oftmals das Problem, dass die einzelnen Rechner viele Schnittstellen benötigen. In Wirklichkeit jedoch besitzen die meisten Rechner - wie auch alle „Notebook“-Rechner in Filius - nur eine geeignete Netzwerk-Schnittstelle. Umgekehrt enthalten lokale Netzwerke von Rechnern unabhängige Verteiler, sogenannte Switches, die mehrere Netzwerkkabel an einem Punkt miteinander verbinden.

a) Konstruiere in Filius ein lokales Netzwerk mit fünf („Notebook“-)Rechnern. Verwende dabei ein Switch. Konfiguriere die Rechner, indem du ihnen geeignete Namen und IP-Adressen (z.B. 192.168.0.1, 192.168.0.2, …) gibst. Hinweis: Bei der Konfiguration eines Rechners in Filius kannst du zur Vereinfachung „IP-Adresse als Name verwenden“ anklicken.

b) Installiere auf einem der Rechner ein Befehlszeilenterminal, reduziere die Simulations-Geschwindigkeit im Aktionsmodus auf Filius Geschwindigkeitsregler und teste die Erreichbarkeit eines anderen Rechners mit dem ping-Befehl.

Beobachte genau die Wege, die die Daten des Ping-Befehls durch dein lokales Netzwerk nehmen (grün leuchtende Leitungen). Welche Rolle übernimmt hier das Switch?

c) Führe selbst weitere Experimente mit dem ping-Befehl auf verschiedenen Rechnern und auch mit veränderter Topologie (z.B. mehrere Switches) durch.

d) Löse das Rätsel

Erweitere nun das Netzwerk um einen dritten Computer, einen Server, mit dem abgebildeten Namen und einer passenden IP-Adresse im gleichen Netzwerk. Achten

Installiere auf dem Server einen Echo-Server und starten diesen auf dem voreingestellten Port 55555. Installiere auf einem Client einen Echo-Client und verbinde diesen mit dem Server. Sende vom Client einige Textnachrichten und beobachte den Effekt. Schaue dir auch die Netzwerkaktivität im Datenaustausch-Fenster des Clients an.

• Erstellen Sie zwei Netzwerke mit je drei Rechnern wie abgebildet.
• Die Computer des ersten Netzwerks sollen die abgebildeten Namen besitezen sowie die IPs 192.168.0.10/24 und 192.168.0.11/24 zugewiesen bekommen.
• Der Server 192.168.0.1/24 soll die IP-Adressen in diesem Netzwerk vergeben. Rechner 0.10 soll die IP-Adresse statisch vom Server bekommen, Rechner 0.11 die IP-Adresse aus einem Pool.
• Die Rechner des zweiten Netzwerks sollen sich einem logisch anderen Netzwerk befinden. Wählen Sie dafür die IPs 10.1.1.10/16 bis 10.1.1.12/16. (fix vergeben). Verbinden Sie anschließend die beiden Netzwerke mit einem Vermittlungsrechner (Router), welcher die Netzwerkkarten mit den IPs 192.168.0.254/24 und 10.1.1.254/16 besitzt.

• Prüfen Sie anschließend im Terminal mit einem ping-Befehl die Verbindung der Rechner vom Netzwerk 192.168.0.0/24 zu den Rechnern des Netzes 10.1.0.0/16.
  • Beschreiben Sie, welches Problem auftreten kann und wie man sicherstellen kann, dass die Rechner aus einem fremden Netzwerk erreicht werden können.
• Testen Sie die Netzwerkverbindung auch mit dem Echo-Client und Echo-Server. Installieren Sie dazu auf einem Rechner aus dem Netz 192.168.0.0/24 einen Echo-Server und auf einem Rechner im Netz 10.1.0.0/16 einen Echo-Client.