Organisation des Netzwerkes

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(by Jann, DG8NGN)

Das HAMNET ist eine Teilmenge des AMPRNet und benötigt zum Betrieb IPv4-Adressen aus dem Netzwerk 44.0.0.0/8 (44.x.x.x).

Die Verwaltung der IP-Adressen wurde von Brian Kantor, WB6CYT, delegiert (http://noh.ucsd.edu/~brian/amprnets.txt).

In Deutschland gab es im Oktober 2003 eine öffentliche Wahl der IP-Koordinatoren. Das Team besteht aus den drei Mitgliedern Egbert, DD9QP, Thomas, DL9SAU, und Thomas, DL3SBB, welches auch eine Webseite zum Thema „AMPRNet IP Koordination Deutschland“ unterhält (http://www.de.ampr.org). Deutschland ist derzeit der IP-Adressbereich 44.130.0.0/16 zugewiesen (44.130.x.x). Im Gegensatz zu anderen Ländern sind hierzulande viele IP-Adressen für den Betrieb von TCP/IP über AX.25 Verbindungen in Verwendung. Der bisher belegte Adressraum kann deshalb nicht kurzfristig gelöscht bzw. umgewidmet werden. Daher hat sich das Koordinatorenteam erfolgreich bemüht, vom Maintainer des AMPRNet weitere Netzbereiche für das HAMNET in DL zu bekommen. Seit April 2010 steht der Bereich 44.224.0.0/15 ausschliesslich und exklusiv für die Verwendung im deutschen HAMNET zur Verfügung. Die IP-Adressbereiche 44.224.0.0/18 (44.224.0.0 bis 44.224.127.255) wurden für den Backbonebereich und 44.225.0.0/16 (44.225.0.0 bis 44.225.225.255) für den User-/Servicebereich koordiniert.

Um sich mit der Notation von IP-Netzwerken vertraut zu machen, kann das Tool „ipcalc“ weiterhelfen. Es ist auf dem Linuxsystem DB0FHN-9 auch in Packet Radio verfügbar.

dg8ngn@db0fhn:~$ ipcalc -n 44.130.192.0/19
Address:    44.130.192.0            00101100.10000010.110 00000.00000000
Netmask:    255.255.224.0 = 19      11111111.11111111.111 00000.00000000
Wildcard:   0.0.31.255              00000000.00000000.000 11111.11111111

=>
Network:    44.130.192.0/19         00101100.10000010.110 00000.00000000
HostMin:    44.130.192.1            00101100.10000010.110 00000.00000001
HostMax:    44.130.223.254          00101100.10000010.110 11111.11111110
Broadcast:  44.130.223.255          00101100.10000010.110 11111.11111111
Hosts/Net:  8190 Class A

dg8ngn@db0fhn:~$ ipcalc -n 44.130.224.0/20
Address:    44.130.224.0            00101100.10000010.1110 0000.00000000
Netmask:    255.255.240.0 = 20      11111111.11111111.1111 0000.00000000
Wildcard:   0.0.15.255              00000000.00000000.0000 1111.11111111
=>

Network:    44.130.224.0/20         00101100.10000010.1110 0000.00000000
HostMin:    44.130.224.1            00101100.10000010.1110 0000.00000001
HostMax:    44.130.239.254          00101100.10000010.1110 1111.11111110
Broadcast:  44.130.239.255          00101100.10000010.1110 1111.11111111
Hosts/Net:  4094 Class A

Die Planung des HAMNET lässt sich nur zu einem gewissen Grad in der Theorie durchführen, da noch nicht abzusehen ist, wie sich das Netz entwickeln wird. Großzügige Reserven im IP-Adressraum sind von Vorteil. Aus dieser Sicht stellt sich die Frage, warum kein Netz mit „privaten“ IP-Adressen nach RFC1918 (ftp://ftp.ripe.net/rfc/rfc1918.txt) genutzt werden soll. Die Nutzung eines privaten Adressraums für ein Netz dieser Größenordnung führt unweigerlich zu Adresskonflikten. Hat man das komplette Netzwerk nicht unter einer einzigen administrativen Instanz, ist der Konfliktfall vorprogrammiert. Allein das D-Star-Netzwerk nutzt den kompletten Adressbereich 10.0.0.0/8 (10.x.x.x) für sich. Von den „Freifunknetzbetreibern“ im ISM-WLAN-Bereich sind negative Erfahrungen bekannt. Das Privileg, einen eigenen, offiziellen Adressbereich aus dem Internet konfliktfrei nutzen zu können, sollte mit Blick auf künftige Entwicklungen nicht aufgegeben werden. Ein weiterer wichtiger Grund für die Nutzung des Adressbereichs 44.0.0.0/8 ist die mögliche Integration des HAMNET in das AMPRNet, die später genau beschrieben wird.

Neben dem IP-Adressraum muss man sich auch Gedanken zur zukünftigen Topologie dieses TCP/IP-Netzwerks machen. Schnell wird klar, dass ein Netzwerk in dieser Größe nicht auf Schicht 2 (hier Ethernet) des OSISchichtenmodell (http://de.wikipedia.org/wiki/OSI-Modell) betrieben werden kann. Um lokalen Datenverkehr auch lokal zu halten, ist es notwendig, die Schicht 3 (hier IP) zu nutzen. Der Versuch ein Netz komplett auf Schicht 2 zu realisieren, ist mit jedem Größenzuwachs zum Scheitern verurteilt. Die Anzahl der Broadcastaussendungen im gesamten Netz würde ansteigen und zu Lasten des Gesamtdurchsatzes gehen. Daher wird das HAMNET von Anfang an auf Schicht 3 geplant.

Die Administration des Netzwerks ist eine Aufgabe, die aufgrund der Netzgröße nicht zentral durchgeführt werden kann. Die Einteilung in sogenannte autonome Systeme (http://de.wikipedia.org/wiki/Autonomes_System) ermöglicht die Verteilung der Verwaltungslast und bietet einen größtmöglichen Freiraum für eigene Strukturierungen und Ausgestaltungen des Netzwerkes innerhalb einer Region. Funkamateure, die über Erfahrungen mit Netzwerken verfügen, können sich um die Verwaltung eines begrenzten Teils des HAMNET kümmern und unterstützen die Betreiber der HAMNET-Knoten, die nicht notwendigerweise die IT-Grundlagen selbst beherrschen oder erlernen müssen. Durch die Vernetzung der Standorte hat der Administrator eines autonomen Systems (AS) die Möglichkeit, nahezu alle Aufgaben aus der Ferne durchzuführen.

Jedes autonome System erhält eine netzweit eindeutige AS-Nummer. Für den privaten Gebrauch steht laut IANA der AS-Nummernbereich 64512 bis 65534 zur Verfügung (http://www.iana.org/assignments/as-numbers). Für Deutschland wurde vom DL-IP-Koordinatorenteam der Bereich 64620 bis 64683 reserviert (http://www.de.ampr.org/doku.php/dokumentation/as-nummern). AS-Nummern und entsprechende Ansprechpartner werden in einer zentralen Liste gepflegt (http://www.de.ampr.org/doku.php/dokumentation/as-nummern/as-list-de).

Neben den AS-Nummern werden vom DL-IP-Koordinatorenteam auch die IPAdressbereiche für die einzelnen autonomen Systeme vergeben. Sie werden ebenfall in (http://www.de.ampr.org/doku.php/dokumentation/as-nummern/as-list-de) aufgelistet. In der Regel werden derzeit vier /24-Netze aus dem User-/Service-Netzbereich und ein bis zwei /24-Netz aus dem Backbone- Netzbereich einem autonomen System zugewiesen.

Für das Routing innerhalb eines autonomen Systems ist dessen Administrator verantwortlich. Dabei können verschiedene Technologien wie RIP, OSPF, iBGP oder einfaches Bridging genutzt werden. Wichtig ist die Schnittstelle zu anderen autonomen Systemen. Diese ist fest an das Border Gateway Protokoll BGP4 gebunden.

Wie oben schon erwähnt, gilt es, mit den Adressresourcen vernünftig umzugehen. AS-Nummern und IP-Netze werden in der Regel nur dann zugewiesen, wenn ein neues AS innerhalb eines nachvollziehbaren Zeitraumes zu mindestens einem weiteren Nachbar-AS eine (Link)Verbindung per eBGP aufbaut. Bei Nichtaktivität können AS-Nummern und Netze auch wieder entzogen und neu vergeben werden. Das BGP4-Protokoll ermöglicht ohne weiteren manuellen Eingriff die sehr schnelle Verteilung neuer Informationen im gesamten HAMNET.

Der vergebene AS-Nummernbereich kann im Bedarfsfall erweitert bzw. ein neuer Block hinzugefügt werden. Der AS-Nummernbereich für DL ist idealerweise in einem Block. Eine Teilung wirkt sich aber nur kosmetisch und nicht technisch aus.

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