Netzwerke & Internet
Netzwerke & Internet ist eine kostenlose interaktive Simulation aus dem StudyFi Lab. Sie läuft direkt im Browser, ohne Anmeldung und ohne Installation.
Wie ein Paket seinen Weg findet: DNS, TCP/IP und Router
Experimente
Was passiert, wenn du eine URL eintippst
Zuerst braucht der Browser eine IP-Adresse: Der DNS-Resolver fragt dafür nacheinander den Root-Server, den .com-Server und den autoritativen Server. Dann baut er eine TCP-Verbindung zum Webserver auf (SYN, SYN-ACK, ACK), vereinbart die TLS-Verschlüsselung und schickt eine HTTP-GET-Anfrage. Der Server antwortet mit 200 OK und HTML, und der Browser stellt die Seite dar. Jede Nachricht springt über mehrere Router.
Probier das: Zähle, wie viele Nachrichten verschickt werden, bevor der Browser überhaupt sein GET sendet. Welche Schritte fielen weg, wenn die Adresse schon im Cache läge?
Pakete und Routing
Router finden den günstigsten Weg mit dem Dijkstra-Algorithmus: Sie schließen immer den Router mit der kleinsten bekannten Entfernung ab und versuchen, über ihn die Entfernungen der Nachbarn zu verbessern (d(v) = min(d(v), d(u) + Kosten)). Eine Nachricht wird in nummerierte Pakete zerlegt, die verschiedene gleich teure Wege nehmen und in anderer Reihenfolge ankommen können. Der Empfänger sortiert sie in seinem Puffer wieder.
Probier das: Schicke eine Nachricht von A nach G und beobachte, welches Paket zuerst ankommt. Unterbrich dann die Verbindungen D–E und D–F — welcher Weg und welche Kosten jetzt?
Die TCP/IP-Schichten
Auf dem Weg nach unten verpackt jede Schicht die Daten in ihren eigenen Header (Kapselung): TCP fügt Ports hinzu, IP Adressen und die TTL, Ethernet einen Rahmen mit MAC-Adressen und einer FCS-Prüfsumme. Auf dem Weg nach oben packt der Empfänger sie nacheinander wieder aus. Das OSI-Modell teilt dieselbe Arbeit auf 7 Schichten auf. (Bei HTTPS wären die Daten zusätzlich mit TLS verschlüsselt.)
Probier das: Halte auf der Leitung an und finde Port 443 und die Ziel-IP-Adresse. Schalte dann OSI ein und sieh nach, welche drei OSI-Schichten die Anwendungsschicht abdeckt.
IP-Adressen und Subnetze
Eine IPv4-Adresse hat 32 Bit. Die Präfixlänge /n gibt an, wie viele führende Bits das Netz bezeichnen; die übrigen 32 − n Bits nummerieren die Geräte. Die Netzadresse hat alle Host-Bits 0, die Broadcast-Adresse alle 1, also gibt es 2³²⁻ⁿ − 2 nutzbare Adressen. Zwei Adressen liegen im selben Netz, wenn alle ihre Netzbits übereinstimmen.
Probier das: Stelle 192.168.1.130/26 ein und prüfe, dass das Netz bei .128 beginnt und bei .191 endet. Verschiebe dann das Präfix: Wie ändert sich die Zahl der Hosts, wenn du ein Bit hinzufügst?
Häufige Fragen
Was ist Netzwerke & Internet?
Netzwerke & Internet ist eine kostenlose interaktive Simulation aus dem StudyFi Lab. Sie läuft direkt im Browser, ohne Anmeldung und ohne Installation. Wie ein Paket seinen Weg findet: DNS, TCP/IP und Router
Ist Netzwerke & Internet kostenlos?
Ja. Netzwerke & Internet ist komplett kostenlos. Es läuft im Browser auf Computer, Tablet und Handy, und du brauchst kein Konto.
Was kann ich in Netzwerke & Internet entdecken?
Was passiert, wenn du eine URL eintippst, Pakete und Routing, Die TCP/IP-Schichten, IP-Adressen und Subnetze.
Was zeigt das Experiment „Was passiert, wenn du eine URL eintippst“?
Zuerst braucht der Browser eine IP-Adresse: Der DNS-Resolver fragt dafür nacheinander den Root-Server, den .com-Server und den autoritativen Server. Dann baut er eine TCP-Verbindung zum Webserver auf (SYN, SYN-ACK, ACK), vereinbart die TLS-Verschlüsselung und schickt eine HTTP-GET-Anfrage. Der Server antwortet mit 200 OK und HTML, und der Browser stellt die Seite dar. Jede Nachricht springt über mehrere Router.
Was zeigt das Experiment „Pakete und Routing“?
Router finden den günstigsten Weg mit dem Dijkstra-Algorithmus: Sie schließen immer den Router mit der kleinsten bekannten Entfernung ab und versuchen, über ihn die Entfernungen der Nachbarn zu verbessern (d(v) = min(d(v), d(u) + Kosten)). Eine Nachricht wird in nummerierte Pakete zerlegt, die verschiedene gleich teure Wege nehmen und in anderer Reihenfolge ankommen können. Der Empfänger sortiert sie in seinem Puffer wieder.
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