STP061: Heimnetzwerk

In dieser Episode soll es etwas detaillierter um die unteren Schichten im Netzwerkstapel gehen. Außerdem: ttimeless fordert biologische Lösungen für Verknöcherungsprobleme und Xyrill räumt mit falschen Werbeversprechen auf.<h2>Shownotes</h2><ul>
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Rückbezug: STP005 (Netzwerk-Schichtenmodell)
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<li>seither haben wir über die unteren Schichten des Netzwerks nicht allzu viel gesprochen, sondern eher über Anwendungen darauf (siehe STP018 zu DNS, STP022 zu dem Web, STP052/STP054 zu TLS, STP057 zu ActivityPub/Mastodon)</li>
<li>heute mal wieder mehr die Infrastruktursicht (Layer 1 bis 4), vor allem aus praktischer Endanwendersicht</li>
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Layer 1/2 kabelgebunden: über achtadrige <a href="de.wikipedia.org/w/index.php?title=Twisted-Pai…; mit üblicherweise vorkonfektionierten <a href="de.wikipedia.org/w/index.php?title=RJ-Steckver… (8P8C)</a> nach <a href="de.wikipedia.org/w/index.php?title=Ethernet&am… 802.3 "Ethernet"</a>
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<li>Twisted Pair: Kabel mit verdrillten Doppeladern und einer (je nach Kategorie) zunehmenden Menge an Abschirmungen, damit das Kabel nicht z.B. unbeabsichtigt zur Antenne wird :) – Wikipedia hat eine <a href="commons.wikimedia.org/w/index.php?title=File:T… Visualisierung</a>, wie besser geschirmte Kabel für mehr Bandbreite sorgen</li>
<li>vorkonfektionierte Stecker: man kann auch selber konfektionieren (sprich: Kabel auf die richtige Länge zuschneiden und Modularstecker anbringen)</li>
<li>im Rechenzentrum findet man auch Ethernet, aber oberhalb der 10 Gbit/s dann nur noch auf Basis von Glasfasern und <a href="de.wikipedia.org/w/index.php?title=Small_Form-…;
<li>Kabel alleine reichen nicht, man braucht mindestens noch einen <a href="de.wikipedia.org/w/index.php?title=Switch_(Net…)&oldid=238943317">Switch</a>, um tatsächlich ein Kabelnetzwerk zu erhalten</li>
<li>der Switch ist oft auch ein <a href="de.wikipedia.org/w/index.php?title=Router&…;, der das lokale Kabelnetzwerk mit dem Internet verbindet</li>
<li>Wir empfehlen: Beim Hausbau oder -umbau am besten gleich Cat7 verlegen (oder zumindest Leerrohre), damit man sich nicht mit WLAN-Signalstärken rumärgern muss.
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<li>im Gespräch erwähnt: <a href="de.wikipedia.org/w/index.php?title=Keystone-Mo…;
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Layer 1/2 kabellos: über Radiowellen im 2,4-GHz-Band oder im 5-GHz-Band nach <a href="de.wikipedia.org/w/index.php?title=IEEE_802.11… 802.11 "WLAN bzw. Wi-Fi"</a>
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<li>was bei Ethernet der Switch, ist bei WLAN der <a href="de.wikipedia.org/w/index.php?title=Wireless_Ac… Point (AP)</a></li>
<li>übliches Setup zuhause: der zentrale Router macht sowohl LAN (Ethernet) als auch WLAN</li>
<li>Xyrills Setup: ein Server agiert als Router, aber macht nur LAN; am LAN hängt ein WLAN-AP (kein WLAN-Router, somit nur ein lokales Netz für alle Endgeräte)</li>
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Layer 3 mit <a href="de.wikipedia.org/w/index.php?title=IPv4&ol…; (1981)
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<li>auf dem Router läuft mindestens ein <a href="de.wikipedia.org/w/index.php?title=Dynamic_Hos…;, um die lokalen Adressen zu vergeben; oft auch ein <a href="de.wikipedia.org/w/index.php?title=Domain_Name…; (siehe STP018)</li>
<li>an und für sich sind Netzwerke ineinander verschachtelt, z.B. kann ein Netzwerk <code>10.11.0.0/16</code> ein Teilnetzwerk <code>10.11.12.0/24</code> enthalten (Analogie: Telefonanlage in einem Firmengebäude mit Verbindung ins weite Telefonnetz); damit fast beliebig feine Unterteilungen des Netzwerks möglich</li>
<li>Problem: insgesamt etwa 4,3 Mrd. unterschiedliche IP-Adressen, aber davon nur <a href="stackoverflow.com/a/2437185">etwa 3,7 Mrd. "weltweit gültige" Adressen</a></li>
<li>in der Praxis sehr viel <a href="de.wikipedia.org/w/index.php?title=Netzwerkadr…;: ein Heimnetzwerk kriegt nur eine IP-Adresse für den Router; innerhalb des lokalen Netzwerkes private Adressen (z.B. <code>192.168.x.y</code>), die nicht direkt aus dem Internet erreichbar sind</li>
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Layer 3 mit <a href="de.wikipedia.org/w/index.php?title=IPv6&ol…; (1998)
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<li>IPv6-Adressen haben sehr viel mehr Ziffern und sind damit extrem viel zahlreicher, aber auch unhandlicher</li>
<li>noch sehr viele andere Unterschiede zu IPv4, die mit dazu führten, dass sich IPv6 nur sehr langsam verbreitet hat bzw. immer noch verbreitet</li>
<li>Endanwender kriegen bei IPv6 nicht nur einzelne Adressen, sondern wie ursprünglich vorgesehen ganze Netze, die ihr Router frei verwalten kann</li>
<li>statt DHCP meist nur SLAAC (Stateless Address Auto-Configuration; zustandslose Adressen-Autokonfiguration): Router teilt den Netzwerkbereich mit und Endgeräte würfeln selbsttätig gültige Adressen</li>
<li>Umfangreichere Infos im <a href="requestforcomments.de/archives/412">RF… zu IPv6</a></li>
<li>Problem: Wenn jedes Gerät vom Computer bis zur smarten Glühbirne eine global eindeutige IPv6-Adresse hat, ist das nicht ein Traum für jeden Überwachungskapitalisten?</li>
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Layer 3 mit <a href="de.wikipedia.org/w/index.php?title=Virtual_Pri… (Virtual Private Network)</a>
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<li>Idee: Netzwerkverkehr ist zumindest auf Layer 2 und darüber auch nur Bits und Bytes; die kann man als Nutzdaten behandeln und in eine andere Netzwerkverbindung zu einem VPN-Server einpacken (meist auch mit Verschlüsselung drumherum, z.B. TLS)</li>
<li>Xyrills Setup: ein Server im Rechenzentrum fungiert als VPN-Server, mit dem Xyrills Endgeräte alle verbunden sind; aus Sicht der Endgeräte sind alle im selben lokalen Netzwerk; damit auch z.B. vom Notebook von unterwegs "direkter" Zugriff auf den Heimserver möglich (trotz NAT im Plaste-Router)</li>
<li>das häufigere Setup beim Endanwender: aller Datenverkehr nach außen geht durch einen VPN-Tunnel und erst ab dem Server des VPN-Anbieters weiter ins weite Internet</li>
<li>tatsächlicher Nutzen: es sieht so aus, als ob man in einer anderen geografischen Region sitzt, was z.B. für Streaming-Dienste relevant sein kann (aber Vorsicht: das verstößt oft gegen die Geschäftsbedingungen des Streamers; das hier ist keine Rechtsberatung)</li>
<li>fragwürdiger Nutzen: man muss nicht mehr dem Internetanbieter vertrauen, dass der nicht den eigenen Datenverkehr mitliest (Problem 1: in Zeiten von allgegenwärtigem TLS sieht der ISP sowieso nur die Domain-Namen und IP-Adressen, nicht die Inhalte; Problem 2: man verschiebt die Vertrauensfrage nur vom Internetanbieter zum VPN-Anbieter)</li>
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Layer 4 bis 7 dann beim nächsten Mal
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Shownotes