10.3 Enkele begrippen

Een protocol is een afspraak over wat er over een medium heen en weer gestuurd wordt om tegen elkaar te praten. Het protocol waar op het Internet gebruik van wordt gemaakt heet TCP/IP. Sterker nog, het is ontworpen voor het Internet. Dit protocol is onder te verdelen in verschillende lagen:

IP

Dit deel is het laagste niveau en verzorgt het verzenden en ontvangen van IP-pakketjes. Elk IP-pakket heeft o.a. een source (bron) en destination (doel) IP.

TCP

Het TCP-deel is 1 niveau hoger dan de vorige en verzorgt de communicatie op een verbinding. Het zorgt ervoor dat datapakketten worden herkend, altijd aankomen en op de juiste volgorde worden gebruikt.

UDP

Dit is te gebruiken i.p.v. TCP. Het grootste verschil met TCP is dat er geen garantie is dat de data aangekomen is of in de juiste volgorde bekeken wordt. Daardoor gaat het wel een stuk sneller dan TCP, maar is het minder betrouwbaar. Verrassend genoeg kwam UDP later dan TCP.

SMTP (voor e-mail), HTTP (websites), FTP (file transfer) en SNMP (usenet) zijn voorbeelden van protocollen die bovenop TCP/IP werken. Als programmeur van een programma dat over Internet werkt hoef je je geen zorgen te maken over het oversturen van elk individueel pakketje data. Dat handelt TCP/IP allemaal wel af. Je moet er alleen voor zorgen dat de server en client elkaars boodschappen begrijpen, dat die 2 hetzelfde protocol gebruiken.

Hier volgt een lijst van begrippen die met netwerken en het Internet te maken hebben.

IP-adres

Elk netwerkdevice, zoals een ethernetkaart of modem, heeft bij het TCP/IP-protocol een uniek nummer: het IP-adres. Het IP-adres bestaat uit 4 getallen van tussen de 0 en 255, gescheiden door punten, bijvoorbeeld 145.23.443.1. Elk getal is 255, omdat elk getal door 8 bits wordt weergegeven. Het hele IP-adres is dus 32 bits groot.

Het IP-adres bestaat uit 2 delen: een network part en een host part. Het network part komt eerst en geeft aan op welk netwerk de machine zit. Het host part komt daarachter en geeft aan welke machine het precies is binnen dat netwerk. Waar de scheiding tussen beide delen zit hangt af van de class en wordt aangegeven met de netmask.

Bij veel providers heb je een dynamisch IP-adres krijgt. Dan heb je elke keer dat je opnieuw een verbinding opzet een nieuw IP. Dit dynamische IP-adres wordt bedacht en opgestuurd door een DHCP-server.

IP-range

Een IP-range is een serie IP-adressen, bijvoorbeeld de IP-adressen 133.155.4.0 t/m 133.155.4.255. De Internet Assigned Numbers Authorithy (IANA) beheert deze ranges. Wil een bedrijf een IP-range kunnen gebruiken, dan zal dat hen eerst moeten worden toegewezen.

Er zijn drie IP-ranges gereserveerd die mogen worden gebruikt op een Local Area Network (LAN). Deze adressen worden niet toegekend aan wie dan ook.

• 10.0.0.0 - 10.255.255.255
• 172.16.0.0 - 172.31.255.255
• 192.168.0.0 - 192.168.255.255

Daarnaast wordt 127.0.0.1 altijd voor de lokale machine (localhost) gebruikt. 127.0.0.1 wordt ook wel de loopback device genoemd. Hij is nodig omdat sommige programma's niet werken zonder een netwerkverbinding. Als de machine dan niet in een netwerk zit, zou het programma niet werken als er geen loopback device was.

Class A, B en C

Als in een IP-range alleen het eerste getal vast (het network part) is, dan bevat die IP-range erg veel IP-adressen (bijv. 23.0.0.0 t/m 23.255.255.255). Zo'n range wordt class A genoemd. Als de eerste 2 getallen het network part voorstellen, dan bevat al minder IP-adressen. Zo'n range is class B. Zijn de eerste 3 getallen met network part, dan is het class C.

Netmask

Door de netmask kan bepaald worden of een pakketje data voor een andere computer in het internet netwerk of voor ergens op Internet bestemd is. Is hij voor ergens buiten het interne netwerk, dan moet het pakket naar de router/gateway. De netmask bepaal je door alle IP's in de IP-range die je ter beschikking hebt binair te bekijken. Op alle plaatsen die niet veranderen staat een 1 in de netmask, op de andere plaatsen een 0. Een voorbeeld:

Je gebruikt de IP-range 192.168.0.0 tot 192.168.255.255.

192.168.0.0 is binair 11000000 10101000 00000000 00000000
192.168.0.1 is binair 11000000 10101000 00000000 00000001

De eerste 16 binaire posities veranderen nooit in deze IP-range. Op al die plaatsen hoort een 1 in de netmask. Dus de netmask is:

11111111 11111111 00000000 00000000

Decimaal is dat 255.255.0.0.

Snap je hier allemaal niks van, neem dan een van de volgende netmasken over: 255.0.0.0 of 255.255.0.0 (resp. voor de 1ste en 3e eerder genoemde IP-range voor interne netwerken)

Netwerk- en broadcastadres

De laagste IP uit de IP-range is volgens afspraak meteen de IP die bij het hele netwerk hoort, het netwerkadres. Het broadcastadres is vaak de hoogste IP in de range, al is dit adres wel vrij te kiezen. Paketten die naar dat het broadcastadres worden gestuurd komen op alle IP's in het netwerk aan.

Gatewayadres

Dit is de IP van de computer die het internet netwerk aan het Internet koppelt. Die computer wordt router of gateway genoemd.

Poort

Om ervoor te zorgen dat elk programma een eigen verbinding kan maken (die het overige netwerkverkeer niet in de weg zit), gebruikt men poorten (Engels: ports). Elke service op een machine heeft een eigen poort. Zo heeft telnet poort 23, FTP 21 en HTTP 80. Alle poortnummers onder de 1024 zijn wel ergens voor toegewezen. Een lijst van poorten en services kun je terugvinden in /etc/services. Programma's die geen poort onder 1024 toegewezen hebben gekregen, gebruiken een hoger poortnummer.

DNS-server

Staat voor Domain Name Server. Je weet waarschijnlijk wel dat je in plaats van een IP-adres ook een naam kunt intikken in een webbrowser om een pagina te bekijken. Sterker nog, je doet waarschijnlijk nooit anders. Maar hoe gaat die browser weten met welk IP-adres hij verbinding moet maken? Daar is een DNS-server voor. Die zet namen om in een IP-adres (en vice versa).