Aufbau Kommunikationsweg vom ISP in die eigenen vier Wände

[Lacki90]

Hallo zusammen,

ich versuche mir aktuell etwas Netzwerk Know-How aufzubauen und stoße hier und dort auf Verständnisprobleme. Eventuell ist einer so nett und kann mir weiterhelfen.


Das was ich verstanden habe: Alle Geräte die an eine Switch, Hub, Access Point verbunden sind, bilden erst einmal ein LAN. Diese bekommen auch im LAN eine private IP-Adresse. Router verbinden unterschiedliche Netzwerke. Wenn man dann im Internet aktiv wird, erhält man durch den ISP eine öffentliche IP-Adresse. Diese werden dann im lokalen Router anhand der NAT Tabellen gekoppelt und ermöglichen erst die Kommunikation im Internet.

Meine Vorstellung, wie das Ganze abläuft habe ich über drawio mal dargestellt und als Bild angehangen.

Was ich nicht genau verstehe:
1. Wie genau ist die ISP netzwerktechnisch aufgebaut? Haben die intern auch nur Rechner/Server, die an Switches angebunden sind und die unsere IP-Adressen etc. managen? (Ist damit meine Skizze korrekt?)
2. Können mehrere Kunden die gleiche IP-Adresse vom ISP erhalten? (Da mehrere Hosts bzw. in dem Fall Haushalte, über den selben Router beim ISP ihre Daten weiterleiten können, oder? Eventuell ist mein Gedanke falsch, aber ich denke, dass es wie im LAN und den vielen Hosts ist, die über den selben Router die Daten mit anderen Netzwerken austauschen.)
3. Sind die IP-Adressen der Provider "öffentlich", weil sich alle ISP geeinigt und die IP-Adressen untereinander "öffentlich" geteilt haben? Was müsste man tun, um sich selber eine öffentliche IP zuweisen zu können? Ist das überhaupt möglich? (Ich lese immer, dass wenn man z.B. eine Webseite selber hosten möchte, braucht man eine statische IP-Adresse, die beim ISP angefragt werden muss. Ich gehe davon aus, dass mit statisch gleichzeitig auch eine öffentliche IP-Adresse gemeint ist).


Sorry, falls die Frage im falschen Bereich gelandet ist, aber ich konnte es nicht besser einordnen.
Daher bitte ich um Nachsicht


Wenn es in irgendeiner Form relevant ist, wo ich das wissen her habe: ich habe mit Ciscos Networking Basics gelernt.

 

[rezzler]

Was ich nicht genau verstehe:
1. Wie genau ist die ISP netzwerktechnisch aufgebaut? Haben die intern auch nur Rechner/Server, die an Switches angebunden sind und die unsere IP-Adressen etc. managen? (Ist damit meine Skizze korrekt?)

Naja, bisschen komplizierter ist das schon. Die fassen die ganzen Leitungen von den Kunden (DSL/Kupfer/Glasfaser) erstmal mit Technik zusammen und gehen dann damit zu einem Knotenpunkt (gerne "BNG" genannt), der die ganzen Zugangsdaten/Berechtigungen der Kunden verwaltet und prüft. Danach gehts dann wieder weiter zu, vereinfacht gesagt, größeren Switches.

2. Können mehrere Kunden die gleiche IP-Adresse vom ISP erhalten?

Nein, weil die IP-Adresse in einem Netzwerk eindeutig ist/sein muss. Ansonsten kommen Antworten ja nicht mehr an bzw. falsch. Ist im LAN ja genauso.

3. Sind die IP-Adressen der Provider "öffentlich", weil sich alle ISP geeinigt und die IP-Adressen untereinander "öffentlich" geteilt haben?

Ja. Siehe RIPE.

Was müsste man tun, um sich selber eine öffentliche IP zuweisen zu können?

Zuweisen ist ja das eine, aber wenn deine Gegenstelle meint, das diese IP da nicht ist/sein darf ist das blöd und Traffic kommt trotzdem keiner durch.

Ist das überhaupt möglich? (Ich lese immer, dass wenn man z.B. eine Webseite selber hosten möchte, braucht man eine statische IP-Adresse, die beim ISP angefragt werden muss. Ich gehe davon aus, dass mit statisch gleichzeitig auch eine öffentliche IP-Adresse gemeint ist).

Nein. Eine öffentliche IP kann statisch oder dynamisch (ändert sich öfters) sein. Wobei das mit dem "dynamisch" inzwischen auch relativ ist. Bei Telekom-DSL bspw. kann die IP bis 180 Tage gleich bleiben. Eine Website zuhause kannst du auch mit einer dynamischen IP, die sich alle 24h ändert, betreiben. Du musst dann halt nur alle 24h dem DNS deine IP bekanntgeben.

 

[eigs]

Wie genau ist die ISP netzwerktechnisch aufgebaut?

Das hängt vom Netzaufbau ab da sich das je nach Standards unterscheidet. Vereinfacht gesagt verwenden die Router.
Man findet auch viele verschiedene Topologien, je nach dem auf welches Detail wert gelegt wird.

Können mehrere Kunden die gleiche IP-Adresse vom ISP erhalten?

Ja, das nennt sich dann CG-NAT und wird gerne von Mobilfunkanbietern gemacht.
Auch beim Festnetz wenn IPv6 verwendet wird kommt bei IPv4 oft NAT zur Anwendung.

Sind die IP-Adressen der Provider "öffentlich", weil sich alle ISP geeinigt und die IP-Adressen untereinander "öffentlich" geteilt haben?

Öffentliche IP Adressen wurden für die Nutzung im Internet festgelegt. Global ist die IANA zuständig, dann gibt es die Regional Internet Registries (in Europa RIPE NCC) und zum Schluss die Local Internet Registry (der ISP).

Was müsste man tun, um sich selber eine öffentliche IP zuweisen zu können?

Man muss einen Provider mit einer BGP Session suchen, ein autonomes System betreiben und dann die beantragten IP Adressen darüber annoncen. Das machen aber meist nur ISP, große Firmen und hardcore Netzwerenthusiasten.

 

[Lacki90]

@rezzler & @eigs danke für eure Antworten. Jetzt ist einiges klarer geworden.

Frage hätte ich noch, im Bezug auf die Antwort bzw. mehrere, die vermutlich alle zusammenhängen.

Nein, weil die IP-Adresse in einem Netzwerk eindeutig ist/sein muss. Ansonsten kommen Antworten ja nicht mehr an bzw. falsch. Ist im LAN ja genauso.

Ich kann mir nicht vorstellen, dass die ISP für jeden Kunden einen Router auf ihrer Seite bereitstellen, sondern einen Router für eine Ansammlung von Kunden, oder? Wie geschieht genau die öffentliche IP-Adressen Zuweisung? Verlassen die Daten von jedem Kunden die ISP wirklich bei unterschiedlichen Routern und sind die Router wiederum mit den öffentlichen IP-Adressen versehen?

 

[cartridge_case]

Vielleicht hilft ja ein Ergebnis einer einfachen Google-Suche.

https://www.heise-regioconcept.de/glossar/ip-adresse

 

[areiland]

...sondern einen Router für eine Ansammlung von Kunden, oder? Wie geschieht genau die öffentliche IP-Adressen Zuweisung?

Auch beim ISP gibts Router und die weisen den Anschlüssen ihre Adressen aus einem Pool zu. Genau so, wie es Dein Router auch für Deine eigenen Netzwerkgeräte tut - nur halt in einem etwas grösseren Stil und aus einem deutlich grösseren Pool an verfügbaren öffentlichen Adressen.

 

[eigs]

Ich kann mir nicht vorstellen, dass die ISP für jeden Kunden einen Router auf ihrer Seite bereitstellen, sondern einen Router für eine Ansammlung von Kunden, oder?

Ein Router bei einem ISP ist für viele Kunden zuständig. Das sind dann auch entsprechend leistungsfähige Router in 19 Zoll Schränken.

Wie geschieht genau die öffentliche IP-Adressen Zuweisung?

Mit einem DHCP Server oder über PPPoE.

Verlassen die Daten von jedem Kunden die ISP wirklich bei unterschiedlichen Routern und sind die Router wiederum mit den öffentlichen IP-Adressen versehen?

Welcher ISP Router verwendet wird entscheidet sich durch Lastmanagement und dem Netzaufbau. Der Router bedient sich aus einen voreingestellten Pool an IP Adressen.

 

[nutrix]

Ich kann mir nicht vorstellen, dass die ISP für jeden Kunden einen Router auf ihrer Seite bereitstellen, sondern einen Router für eine Ansammlung von Kunden, oder?

Jeder Kunde bekommt in der Schaltzentrale des Providers einen Port bei einem Switch, genau wie im lokalen Netz bei Dir jedes feste LAN Gerät. Das sieht wie ein typisches Rechenzentrum mit vielen Switchen und Kabeln aus. ATM wurde abgelöst, hier was zum Lesen, da sind auch ein paar Grafiken dabei:
https://www.telekom.com/de/blog/netz/artikel/atm-abschaltung-594774

 

[Lacki90]

Vielleicht hilft ja ein Ergebnis einer einfachen Google-Suche.

https://www.heise-regioconcept.de/glossar/ip-adresse

Vielleicht auch nicht. Mir sind die Zusammenhänge nicht ganz klar gewesen und nicht die einzelnen Begrifflichkeiten. Tut mir Leid, falls man es nicht rauslesen konnte.


Danke euch. Ich verstehe das ganze jetzt wirklich deutlich besser. Also können die ISP eigentlich auch als LANs mit leistungsstärkeren Komponenten gesehen werden. Der Aufbau ist dann im abstrakten Sinne wie bei meiner Skizze.

Jeder Kunde bekommt in der Schaltzentrale des Providers einen Port bei einem Switch, genau wie im lokalen Netz bei Dir jedes feste LAN Gerät.

Danke für den Hinweis, durch den Hinweis konnte ich alle anderen Aussagen besser verstehen


Danke vielmals für eure Zeit und Mühen

 

[rezzler]

Jeder Kunde bekommt in der Schaltzentrale des Providers einen Port bei einem Switch,

Na ne, nicht jeder Kunde. Aber jedes Netzelement/Wandler auf DSL bzw. Gf oder Koax. An so nem BNG hängen ja mindestens eine 4stellige Anzahl an Kunden, die kannst du dort schon platzmäßig gar nicht mit eigenen Ports versorgen.

 

[Fusionator]

Wird das nicht erst in der Linecard endgültig gesplittet?

 

[rezzler]

Der Linecard bzw. dem ganzen DSLAM/MSAN/OLT ist das relativ egal, der fasst die ganzen Leitungen zu den Kunden einfach nur zusammen und schickt die dann als 1G/10G weiter Richtung BNG/nächstes Netzelement.

 

[Lacki90]

@rezzler
Danke dir. Wahrscheinlich muss man selber bei einem ISP oder ähnliches arbeiten, um so tiefe Einblicke zugewinnen, oder? Bei Cisco konnte ich das in der Tiefe nicht finden (CCT - in CCNA Stoff habe ich noch nicht reingeguckt).