6.1 Wieso muss ich das wissen?
Eine solide Netzwerkarchitektur ist das Rückgrat jeder Serverumgebung, sei sie cloudbasiert oder eine klassische Virtualisierungslösung. Das Handwerk eines System Engineers beschränkt sich nicht auf den Aufbau und den Betrieb von Diensten, sondern setzt im Bereich der Security und der Fehlersuche Know-How im Netzwerkbereich voraus. Schlussendlich rundet dieses Wissen das Profil eines Syslers ab, und unterstützt bei einem tieferen Verständnis von komplexer Infrastruktur.
Als Intro ins Thema und kurzer geschichtlicher Abriss zum Internet sei dieses Video empfohlen.
Die OSI Layers
Wie im Video schon kurz erwähnt, wurde die Kommunikation in einem Netzwerk in Schichten unterteilt. Dazu dient uns das OSI Modell. Eine gute Erklärung liefert Cloudflare .
Protokolle
Wie Daten in einem Netzwerk übermittelt und bearbeitet werden, wird in Netzwerkprotokollen festgelegt. Ein Protokoll ist im Grunde ein Regelwerk, welches sicherstellt, dass Geräte miteinander kommunizieren können. Sie standardisieren die Kommunikation und ermöglichen es verschiedenen Geräten, trotz unterschiedlicher Hardware miteinander zu interagieren. Netzwerkprotokolle sind allgegenwärtig. Es existieren tausende von ihnen, manche sind mehr und manche weniger relevant. Dabei ist es wichtig zu erwähnen, dass sich die Protokolle auf verschiedenen Layern im OSI-Modell befinden und schichtenübergreifend zusammenarbeiten. So basiert unter anderem HTTP (Hypertext Transfer Protocol, Layer 7) auf TCP (Transmission Control Protocol, Layer 4).
Diese Tabelle enthält zwölf wichtige Protokolle, einschliesslich derer, die unter anderem bei uns bei Puzzle zum Einsatz kommen:
| Protokoll | Vollständiger Name | Nutzen | Mehr Kontext |
|---|---|---|---|
| TCP | Transmission Control Protocol | Gewährleistet eine zuverlässige und geordnete Datenübertragung. | E-Mail, Web Browsing |
| UDP | User Datagram Protocol | Datenübertragung, bei der Geschwindigkeit Vorrang vor Zuverlässigkeit hat. | Online Gaming, Voice over IP |
| IP | Internet Protocol | Leitung und Adressierung von Datenpaketen über Netzwerke, um sicherzustellen, dass Informationen das richtige Ziel erreichen. | IP-Adresse |
| HTTP/HTTPS | Hypertext Transfer Protocol (Secure) | Standard für die Übertragung von Webseiten. | Im ersten Teil einer URL: https://... |
| SSH | Secure Shell | Sicherer Fernzugriff auf Server und verschlüsselte Datenübertragung. | bash ~$ ssh root@zwiseliserver.ch |
| DNS | Domain Name System | Auflösung von Domainnamen in IP-Adressen. | dns.google.com --DNS--> IP 8.8.8.8 |
| TLS | Transport Layer Security | Verschlüsselungsprotokoll zur Sicherung der Datenübertragung. | Das S in HTTPS basiert auf TLS. |
| SMTP | Simple Mail Transfer Protocol | Standard für den Versand von E-Mails. | Ist wie der Postbote deiner E-Mails. |
| FTP/SFTP | File Transfer Protocol (Secure) | Übertragung von Dateien zwischen Rechnern im Netzwerk. | Um zum Beispiel Backup-Files vom Client zum Backupserver zu übertragen. |
| LDAP | Lightweight Directory Access Protocol | Abfrage und Modifikation von Verzeichnisdiensten. | Benutzerverwaltung |
| ICMP | Internet Control Message Protocol | Dient zur Diagnose und Fehlerberichterstattung in IP-Netzwerken. | Anpingen einer IP-Adresse |
| DHCP | Dynamic Host Configuration Protocol | Weist Geräten in einem Netzwerk automatisch IP-Adressen und andere Konfigurationsparameter zu. | Mobilgerät verbindet sich mit dem WLAN und bekommt automatisch eine IP-Adresse. |
Aufgabe: Falls du noch nicht genug von Protokollen und OSI-Layern hast, schau dir doch mal die Network Communication Protocols Map an.
Du hast jetzt die Basis zur Kommunikation in einem Netzwerk erarbeitet. Die nachfolgenden Kapitel sind anhand des OSI Modells geordnet, wir beginnen zuunterst beim Physical Layer.