Die Aufgabe der Netzwerkschicht ist es, Datenpakete aus dem LAN in die weite Welt zu tragen. Das erreicht man durch eigene IP-Pakete mit IP-Adressen.
Routing
Die IP-Adressen haben gegenüber den MAC-Adressen den Vorteil, dass sie nach Netzwerken strukturiert sind. Man weiß, ob das Paket in dieses LAN gehört oder über den Router hinaustransportiert wird - mit etwas Intelligenz sogar über welchen Router.
IP-Pakete in Ethernetpaketen transportieren
IP-Adressen ermöglichen es zwar, Datenpakete um die Welt zu jagen, allerdings benötigen Sie für den Transport innerhalb des Netzwerks ein Ethernetpaket, das an eine MAC-Adresse versandt wird. Zu diesem Zweck wird das komplette IP-Paket in den Datenbereich (Payload) eines Ethernetpakets gesteckt.
+----------+------+------+-----------------------------------------------+-----+ | Präambel | MAC- | MAC- | LAN-Paket-Daten enthalten IP-Paket | CRC | | | Ziel | Abs. | +---------+---------+-----------------------+ | | | | | | | IP-Ziel | IP-Abs. | Daten | | | | | | | +---------+---------+-----------------------+ | | +----------+------+------+-----------------------------------------------+-----+
Gehört das IP-Paket nicht in das aktuelle Netzwerk, wird es dennoch per Ethernetpaket an die MAC-Adresse des Routers gesandt. Dieser wird das IP-Paket dem Ethernetpaket entnehmen und in ein neues Ethernetpaket einwickeln, das auf dem Zielnetz weitergesandt wird.
Der Router
Der Router ist das wichtigste Netzwerkgerät der IP-Schicht. Ein Router hat typischerweise zwei Interfaces und leitet IP-Pakete zwischen verschiedenen Netzwerken weiter.
- Default-Route
- Statische Routing-Tabellen
- Dynamisches Routing
- Tunneling durch verschlüsselten Kanal
- Weiterleiten von Paketen: Forwarding
- Fragmentierung
IPv4
- IPv4-Pakete
- Vergabe der IP-Adressen
- Netz- und Hostanteil
- DHCP: Netzwerkweite Verteilung der IP-Adresse, Gateway und DNS
- NAT
- ARP: Aus IPv4-Adresse die MAC-Adresse ermitteln