Lernen aus dem Netz
Während in den vergangenen beiden Beiträgen das grundlegende Konzept des c't/ODS-Kommunikationsservers beschrieben und eine Kurzanleitung für die Installation gegeben wurde, geht es in dieser Folge um das lokale Netz, in dem der Server tätig sein kann, und um die Voraussetzungen für einen erfolgreichen Internet-Zugang.
- Axel Kossel
Lokale IP-Adressen
So wird ein Browser vieler Herrn Diener
Der Kommunikationsserver unterstützt die am weitesten verbreitete Netztechnik: Ethernet. Darüber können Daten mit einer Geschwindigkeit von 10 MBit/s ausgetauscht werden. Es gibt zwar auch Techniken, die Datenraten von 100 MBit/s und mehr erlauben, diese erfordern jedoch noch relativ teure Hardware und sind für einen Kommunikationsserver, der die Daten mit maximal 128000 Bit/s (ISDN mit Kanalbündelung) aus dem Internet holen kann, nicht notwendig.
Für die Vernetzung innerhalb der Schule über Ethernet bieten sich zwei grundlegend verschiedene Techniken an, Topologien genannt. Sie unterscheiden sich bereits beim verwendeten Kabel: 10Base2 (Koax-Kabel) und 10BaseT (Twisted Pair).
Die 10Base2-Verkabelung realisiert einen Bus, das heißt, alle vernetzten Rechner hängen an einem Kabel. Um einen Rechner anzuschließen, trennt man das Kabel auf und setzt ein T-Stück ein, das an der Netzwerkkarte des Rechners aufgesteckt wird. Diese Methode ist recht anfällig. Arbeitet man beim Trennen und Wiederverbinden des Kabels nicht sorgfältig genug, kommt es leicht zu Störungen. Und da alle Rechner an einem Strang ziehen, wird dadurch das gesamte Netz lahmgelegt. Solche Fehler lassen sich nur sehr schwer aufspüren. Selbst moderne Bus-Lösungen, bei denen die Rechner an Steckdosen angeschlossen sind, arbeiten häufig bereits nach kurzer Zeit unzuverlässig.
Dagegen ist die Twisted-Pair-Verkabelung viel zuverlässiger. Hier sind die vernetzten Rechner sternförmig um einen sogenannten Hub angeordnet. Hubs gibt es bereits für 200-300 DM, wobei der Preis von der Anzahl der Ports abhängt, an denen jeweils ein Rechner angeschlossen werden kann. Gängige Größen sind 4, 6, 8, 12, 16 und 24 Ports. Wächst das Netz, kann man einfach einen weiteren Hub dazukaufen und mit dem ersten verbinden (kaskadieren). Hubs sind einfache, aber zuverlässige Geräte. Fällt die Leitung zwischen einem Rechner und dem Hub aus, bleibt der Rest des Netzes unberührt davon und der Fehler ist schnell gefunden. Da die meisten Netzwerkkarten heute sowohl für 10Base2 als auch für 10BaseT Anschlüsse besitzen, muß man hier keine Mehrausgabe kalkulieren. Die Anschaffung des Hubs dürfte sich im rauhen Schulbetrieb rasch amortisieren.
Eindimensional
Große Netze werden heute häufig in Segmente aufgeteilt, in denen ein begrenzter Datenverkehr für hohe Geschwindigkeit sorgt. Diese Segmente sind wiederum durch spezielle Geräte (Router) miteinander verbunden. Die Router führen intern Tabellen, aus denen sie ablesen können, welchen Weg ein Datenpaket von RechnerA im Segment1 zu RechnerB im Segment3 nehmen muß.
Der Kommunikationsserver wäre sogar in der Lage, die Funktion eines solchen Routers zu übernehmen; man müßte lediglich zwei Netzadapter einbauen. Wir haben diese Möglichkeit jedoch nicht vorgesehen: Mit der Verwaltungsoberfläche läßt sich der Rechner nur für ein Netzsegment konfigurieren. Er eignet sich damit für Netze mit 20 bis 30 Rechnern, nicht jedoch für wesentlich größere Umgebungen. In diesen würde dann aber auch eine einzige ISDN-Verbindung nicht mehr ausreichen, um alle Arbeitsplätze mit Daten aus dem Internet zu versorgen. Wer sich mit Linux etwas besser auskennt, der kann mit dem Server durchaus auch eine Vernetzung mehrerer Segmenten realisieren.
Protokoll
Der Datenaustausch zwischen zwei Computern über Ethernet-Leitung erfolgt mittels eines Protokolls. Der Kommunikationsserver benutzt dafür TCP/IP, das mittlerweile von jedem netzwerkfähigen Betriebssystem unterstützt wird. Allerdings arbeiten Novell-, Windows-NT- und OS/2-Warp-Netze im Normalfall mit anderen Protokollen. Man kann aber auch dort problemlos zusätzlich TCP/IP benutzen, um den Kommunikationsserver zu integrieren.
Auf der Internet-Seite des Kommunikationsservers wird ausschließlich TCP/IP ‘gesprochen’, so daß es wenig sinnvoll wäre, im lokalen Netz für EMail, News und WWW ein anderes Protokoll zu benutzen, um dann irgendwo eine Umsetzung vorzunehmen. Denn, wie gesagt: alle modernen Betriebssysteme unterstützen TCP/IP. Wie man sie dazu bringt, es zu benutzen, finden Sie in der Dokumentation ausführlich beschrieben. Mehr müssen Sie nicht tun, um den Kommunikationsserver parallel zu Novell-, Windows-NT- oder OS/2-Warp-Servern zu betreiben: nur auf den Arbeitsplätzen ein zusätzliches Protokoll installieren.
Eine genaue Beschreibung des TCP/IP-Protokolls ginge jetzt zu weit. Es genügt zu wissen, daß jeder TCP/IP-Rechner über eine 4 Byte lange Adresse erreichbar ist. Neben den vielen Adressen, die an die Millionen von Rechnern im Internet vergeben sind, existieren bestimmte Adressen, die für die Verwendung in lokalen Netzen reserviert sind. Einige davon (192.168.0.xxx) benutzt der Kommunikationsserver im Schulnetz. Er enthält einen sogenannten Name-Server, der zu jeder Adresse im Schulnetz den Namen kennt, und umgekehrt. Besteht eine Verbindung zum Internet, muß dieser Name-Server die Adresse eines Kollegen beim Internet-Provider kennen. Bei diesem fragt er nach, um Adressen und Namen im weltweiten Netz zuzuordnen.
Als Besonderheit besitzt der Kommunikationsserver zwei TCP/IP-Adressen und diverse Namen. Eine der Adressen gilt nur, sofern eine Verbindung zum Internet besteht. Über diese eine Adresse ist dann die gesamte Schule erreichbar. Die zweite Adresse lautet 192.168.0.1 und gilt nur im lokalen Schulnetz; dort ist der Server unter den Namen ‘Arktur’, ‘www’, ‘mail’ und ‘news’ erreichbar.
Die Adressen 192.168.0.21 bis 192.168.0.39 können an andere Rechner im Netz vergeben werden; sie sind Städtenamen zugeordnet.
Doch die Vergabe der Adressen muß nur in Ausnahmefällen manuell erfolgen. Der Server kann nämlich über das DHCP-Protokoll, das alle modernen Betriebssysteme beherrschen, alle Informationen für den Netzbetrieb und die Adressen automatisch an die Arbeitsplatzrechner weiterreichen. Diese Betriebsart bereitet die geringste Verwaltungsarbeit, da man nicht alle Netzwerkparameter bei jeder Installation eines Arbeitsplatzes von neuem eingeben muß. Der integrierte DHCP-Server verwaltet die Adressen 192.168.0.40 bis 192.168.0.250.
Wird das Schulnetz neu eingerichtet, so kann der Kommunikationsserver auch die Rolle des Datei- und Druckerservers übernehmen; er stellt Windows- und OS/2-Rechnern im Netz diverse Verzeichnisse per NetBIOS über TCP/IP (SAMBA) zur Verfügung. Außerdem kann er Druckdienste anbieten. Allerdings besitzt er keinerlei Druckertreiber - die müssen auf den jeweiligen Arbeitsplätzen installiert werden. Macintosh-Rechner können über das Appletalk-Protokoll auf die exportierten Verzeichnisse und den Drucker zugreifen.
Hardware
Ein heikler Punkt bei der Installation ist die Konfiguration der Hardware. Man kann den Kommunikationsserver mit jeweils einem Ethernet- und ISDN-Adapter sowie einem Modem ausstatten, die jeweils eingerichtet werden müssen. Alle anderen Komponenten werden automatisch erkannt: Festplatten-Controller (IDE oder SCSI), VGA-Karte (etwas anderes wird nicht unterstützt) et cetera.
Zwar können auch einige der Ethernet- und Elsa-ISDN-Adapter automatisch erkannt werden, doch in den meisten Fällen muß zumindest eine I/O-Adresse angegeben werden. Bereiten Sie sich daher bereits zu Beginn der Installation vor und sammeln Sie alle Daten über die Ressourcenbelegung der genannten Steckkarten. Falls Ihnen ein Händler das System zusammengestellt hat, sollte er Ihnen diese Daten problemlos nennen können.
Vorsicht ist bei moderner Hardware mit sogenannter Plug&Play-Fähigkeit geboten. Beispielsweise wird der Creatix-P&P-ISDN-Adapter in modernen PCs mit Plug&Play-BIOS automatisch konfiguriert; der Kommunikationsserver übernimmt dann die Konfigurationsdaten. Damit dies funktioniert, muß das BIOS jedoch die Einstellungen aller Systemkomponenten kennen - auch von nicht Plug&Play-fähigen Karten. Diese müssen deshalb vor der Installation mit einem entsprechenden Programm von Hand eingetragen werden.
Externe
Weniger problematisch gestaltet sich der Anschluß eines Modems. Dabei läuft die Erkennung automatisch ab; das Modem muß dabei angeschlossen und eingeschaltet sein. Wir konnten bislang noch keine Schwierigkeiten mit V.34-Modems feststellen. Dennoch ist nicht auszuschließen, daß exotische Typen nicht auf Anhieb funktionieren. Dann sind Änderungen des Initialisierungs-Strings notwendig. Dies ist leider noch nicht über die Oberfläche realisiert. Die entsprechenden Daten befinden sich in der Datei ‘/usr/lib/ods-server/texte/modems.typ’.
Sie enthält für jedes Modem eine Zeile. Diese beginnt mit einem String, den das betreffende Modem auf einen der Befehle ‘ATI0’-‘ATI9’ meldet und anhand dessen es identifiziert wird. Derzeit unterscheidet die automatische Modemerkennung abgesehen von Standard-V.34-Modems solche von US-Robotics und das Diamond SupraExpress, da diese bei der Initialisierung mit ‘AT&F’ statt auf Hardware- auf Software-Handshake umschalten, was für schnelle V.34-Verbindungen nicht ratsam ist. Sie werden daher mit ‘AT&F1’ initialisiert.
Außerdem identifiziert der Kommunikationsserver bei der Modemerkennung die in der Hardware-Tabelle aufgeführten externen ISDN-Adapter. Deren Zeilen in ‘modems.typ’ enthalten eine verwirrende Menge von Initialisierungs-Strings, nämlich für die verschiedenen ISDN-Betriebsarten (Euro-ISDN, 1TR6, X.75 und syncPPP). Um in ‘modems.typ’ ein neues Modem mit eigenen Initialisierungs-Strings eintragen zu können, muß man sich das Skript ‘/usr/lib/ods-server/bin/modem’ ab Zeile 128 genauer ansehen, denn dort werden die Strings ausgewertet.
Eingebrannt
Die Einstellungen von Modems und externen ISDN-Adaptern werden in diesen Geräten abgelegt. Sollten Sie ein Modem oder einen ISDN-Adapter zwischenzeitlich an einem anderen System betreiben (etwa mit einem T-Online-Decoder), wird diese Programmierung höchstwahrscheinlich überschrieben. Soll das Gerät dann wieder am Kommunikationsserver seinen Dienst tun, muß man die Modem-Erkennung erneut durchführen. Das macht nicht viel Arbeit, da sie automatisch abläuft.
Bei einem Modem müssen Sie lediglich angeben, ob es Ton- oder Pulswahl verwenden soll. In den meisten Fällen dürften Sie mit ersterem eine Verbindung bekommen. Bei der Einrichtung eines ISDN-Adapters ist eine andere Frage zu beantworten: die nach dem ISDN-Typ. Heute verlegt die Telekom gewöhnlich nur noch Euro-ISDN-Anschlüsse. Wenn die Leitung jedoch über eine hausinterne Telefonanlage läuft, kann es sich auch um einen 1TR6-Anschluß handeln. Im Zweifelsfalle sollte der Hausmeister darüber Bescheid wissen, um welchen Anschlußtyp es sich handelt.
Um dann schließlich den PPP-Zugang einrichten zu können, benötigt man einige Angaben des Internet-Providers, die das Verwaltungsprogramm nacheinander abfragt. Hierzu zählen: die Telefonnummer, der Login-Name und das dazugehörige Paßwort. Ferner die Adresse des erwähnten Nameservers, der bei Zugriffen auf Server im Internet zu den Namen die zugehörigen IP-Adressen liefert, und optional noch einen Proxy-Server, der Zugriffe ins Internet unter Umständen beschleunigt.
Der Verbindungsaufbau zwischen Kommunikationsserver und Provider kann über ein Skript gesteuert werden. Der Kommunikationsserver benutzt ein Standard-Skript, das in den allermeisten Fällen funktioniert. Provider, die eine abweichende Login-Prozedur verwenden, sollten für Linux ein entsprechendes Zugangsskript liefern können, das man bei der Konfiguration eingeben kann. Manche Provider bieten auch die Authentifizierung über ein standardisiertes Protokoll an (PAP oder CHAP), die ohne Skript auskommt.
Um eine Verbindung über ISDN aufbauen zu können, muß man zudem noch wissen, ob der Provider synchrones PPP oder das X.75-Protokoll benutzt. Dies sollte auf Nachfrage mitgeteilt werden; ansonsten kann man die beiden Alternativen auch problemlos ausprobieren. (ad)
Literatur
[1] Dr. Karl Sarnow, Axel Kossel, Lernen aus dem Netz, [../9612192/ c't 12/96, S.192]
[2] Dr. Karl Sarnow, Axel Kossel, Lernen aus dem Netz, [../9701276/ c't 1/97, S.276]
Lokale IP-Adressen
| Aachen | 192.168.0.21 | |
| Bremen | 192.168.0.22 | |
| Chemnitz | 192.168.0.23 | |
| Dresden | 192.168.0.24 | |
| Essen | 192.168.0.25 | |
| Frankfurt | 192.168.0.26 | |
| Gera | 192.168.0.27 | |
| Idstein | 192.168.0.29 | |
| Jena | 192.168.0.30 | |
| Kassel | 192.168.0.31 | |
| Leipzig | 192.168.0.32 | |
| Muenchen | 192.168.0.33 | |
| Nuernberg | 192.168.0.34 | |
| Oldenburg | 192.168.0.35 | |
| Potsdam | 192.168.0.36 | |
| Quendlinburg | 192.168.0.37 | |
| Rostock | 192.168.0.38 | |
| Stuttgart | 192.168.0.39 |
So wird ein Browser vieler Herren Diener
Ein Problem ist die Nutzung einer Navigator-Kopie auf einem Rechner durch mehrere Schüler im Wechsel. Unter Windows 3.11 legt Netscape die Informationen wie den ‘Pop User Name’, mit dem sich jeder Schüler beim Kommunikationsserver anmelden muß, um seine und nur seine EMail zu bekommen, in einer Datei namens ‘Netscape.ini’ ab.
Deshalb empfiehlt es sich, daß jeder Schüler, nachdem er alle Einstellungen vorgenommen hat, diese Datei in sein Heimat-Verzeichnis auf dem Server kopiert. Falls dieses Verzeichnis automatisch mit Laufwerk U: verbunden ist, könnte eine Batch-Datei, die den Navigator mit den korrekten Einstellungen für den jeweiligen Anwender startet, beispielsweise folgendermaßen aussehen:
@echo off copy u:\netscape.ini c:\netscape\netscape.ini c:\netscape\netscape.exe
Die erste Zeile schaltet lästige Meldungen ab, die zweite kopiert die Datei mit den benutzerabhängigen Konfigurationsdaten vom Home-Verzeichnis des Anwenders in das Netscape-Verzeichnis, die dritte Zeile startet den Navigator. Diese Batch-Datei sollte dann unter dem Namen ‘netscape.bat’ im Netscape-Verzeichnis abgelegt werden. Mit ‘Datei/Neu’ kann man dafür in der entsprechenden Programmgruppe ein Icon anlegen, über das dann in Zukunft der Netscape Navigator gestartet wird.
Eleganter sieht die Lösung unter Windows 95 aus: Dieses Betriebssystem besitzt eine Datenbank, in der die Einstellungen der grafischen Oberfläche, aber auch von anderen Programmen abgelegt sind. Diese Datenbank kann für verschiedene Anwender individuelle Einstellungen speichern. Diese Option muß man allerdings freischalten. Dazu wählen Sie im Startmenü ‘Einstellungen-Systemsteuerung’ und klicken auf das Icon ‘Kennwörter’. Aktivieren Sie im daraufhin erscheinenden Dialog den Reiter ‘Benutzerprofile’ oben rechts und nehmen Sie die Einstellungen vor, die Sie in der Abbildung ablesen können.
Das Betriebssystem MacOS besitzt zwar ebenfalls eine Datenbank, in welcher der Netscape Navigator seine Einstellungen ablegt, diese kann jedoch nicht mehrere Anwender verwalten. Daher muß jeder Schüler das Programm zunächst einstellen, ehe er seine EMail lesen kann. (ad)
