System for Automation and Remote Interaction
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Ausgabe: 20.07.2011      (C) 2011 P.Fiesser, alle Rechte vorbehalten
Das Smart-House Projekt
Der Begriff "Internet-Adresse" stammt von der Definition des Internet-Protokolls (IP), welches als eine Art "Kommunikations-Sprache" die Computer im Internet miteinander verbindet. Damit ein Computer in einem Netzwerk erreichbar ist, benötigt jedes Gerät eine eigene Adresse in Form einer Zahl.
Bei der direkten Verwendung von Namen wäre eine Vernetzung zwischen den vielschichtigen Segmenten eines weltweiten Netzwerks extrem umständlich und würde dem Netzwerk mit seinen Millionen von Routern, Switches und Servern eine sehr hohe Leistung abverlangen.
Hinter jedem Domain-Namen (Domain) existiert im Internet somit immer auch eine Internet-Adresse als Zahl. Die Internet-Adresse kann dabei fest definiert sein oder kann sich dynamisch ändern.
Der Anwender bemerkt bei Verwendung eines Domain-Namen keinen Unterschied, ob sich etwa die zugehörige Internet-Adresse seit dem letzten Zugriff geändert hat.
Steht hinter einem Domain-Namen eine feste Internet-Adresse, so wird diese Adresse im Internet automatisch über sogenannte Namens-Server verwaltet. Solche DNS Namens-Server sind einer der wichtigsten Dienste im Internet, da sie Domain-Namen in Internet-Adressen übersetzen. Werden in einem Land alle Namens-Server deaktiviert, so können keine Domain-Namen mehr verwendet werden und es entsteht der Eindruck, das Internet sei "abgeschaltet" worden.
Da ein Domain-Name immer registriert sein muss, ist auch immer die zugehörige Internet-Adresse dazu bekannt. Wird beispielsweise "http:\\www.dyndns.com" in einen Web-Browser eingegeben, so sendet das Betriebssystem des Computers eine Anfrage an einen Namens-Server (DNS-Server) im Internet. Der Namens-Server übergibt dann die korrekte Internet-Adresse als Zahl (z.B. 204.13.248.117), welche dann zur Kommunikation verwendet wird. Wenn die Internet-Adresse bekannt ist kann der Zugriff auch direkt erfolgen, ganz ohne Namens-Server. Im genannten Beispiel, durch Eingabe von "http:\\204.13.248.117" in den Web-Browser.


2.4.5.4  Dynamic DNS

Bei privaten Internet-Anschlüssen ändert sich die Internet-Adresse meist jeden Tag. Um trotzdem einen Domain-Namen zur Verfügung stellen zu können, existieren sogenannte "Dynamic DNS" Dienste. Hinter Dynamic DNS stehen Namens-Server die dynamisch ändernde Internet-Adressen verwalten können. Ein Dynamic DNS Server stellt Domain-Namen zur Verfügung, die immer mit der zugehörigen aktuellen Internet-Adresse versorgt werden. Der verwendete Router benötigt dazu eine Software-Funktion, welche bei Änderung der Internet-Adresse eine Verbindung zu einem Dynamic DNS Server aufbaut und die neue Adresse dort hinterlegt. Viele Internet-Router und selbst kleine Internet-Kameras verfügen heute über eine solche Dynamic DNS Funktion.
Zu Anwendung von Dynamic DNS gibt es im Internet einige Anbieter, deren Datenbanken eine große Zahl von Domain-Namen und Internet-Adressen verwalten können. Dynamic DNS bedeutet, dass eine sich ständig ändernde Internet-Adresse eines Routers (oder Computers) mit einer festen Domain in Verbindung gebracht werden kann. Kurzum, der Anwender muss sich nur den Namen einer "www.abcd.xyz" Domain merken, um auf sein System zugreifen zu können.

Es gibt viele Dynamic DNS Anbieter im Internet, um hier nur einige zu nennen :
http://www.dyndns.com
http://www.no-ip.com
http://www.2mydns.com
Das Smart-House Projekt
Die oftmals kostenlosen Grunddienste von Dynamic DNS beinhalten meist eine Sub-Domain, wie z.B. www.fritz_mustermann.no-ip.org oder ähnliches, d.h. enden mit dem Domain-Namen des Anbieters.
Die Dynamic DNS Anbieter verfügen auch über leistungsfähigere Dienste, die eine jährliche Gebühr erfordern. Achten Sie bitte darauf, dass der ausgewählte Dienst auch wirklich kostenlos ist, bevor Sie eventuell eine Post-Anschrift oder sogar Bankdaten in irgendwelche Formulare eintragen.
Nachdem Sie sich bei einem Dynamic DNS Anbieter registriert haben, erhalten Sie einen festen Domain-Namen (Sub-Domain) und eigene Zugangsdaten (Passwort etc.). Diese Zugangsdaten müssen dann in den Router eingetragen werden. Die meisten Router unterstützen diesen Dienst per vor-eingerichteten Profil (Eingabe-Formular über lokale Web-Seite), was die Konfiguration sehr erleichtert. Erhält der Router eine neue Internet-Adresse, so wird diese über das Internet automatisch an den Dynamic DNS Service weitergeleitet und dort in der Datenbank des Servers gespeichert. Wenn Sie mittels eines Web-Browsers über das Internet Ihren Domain-Namen eingeben, so werden Sie über den Dynamic DNS Service direkt mit Ihrem eigenen Internet-Router verbunden. Der Domain-Name zeigt eigentlich auf den Server des Dynamic DNS Anbieters, welcher Ihrem Computer dann die korrekte Internet-Adresse mitteilt.

Hinweis:
Wenn Sie nur geringe Kenntnisse im Bereich von Netzwerken oder des Internets haben, dann lesen Sie zuerst den Absatz "Hintergrund-Information, Kap. 2.4.5.8" am Ende dieses Kapitels, bevor Sie hier weiter fortfahren …

2.4.5.5  Routing und Port-Freigabe

Der Router stellt die Verbindung zwischen dem Internet und den Geräten im lokalen Netzwerke her. Zudem schützt der Router die Geräte im lokalen Netzwerk vor Eindringlingen aus dem Internet.
Jede Verbindung von Innen nach Außen wird generell erlaubt d.h. Sie können vom lokalen Netzwerk aus, über den Router, zu jedem beliebigen externen Server im Internet eine Verbindung aufbauen.
Der umgekehrte Weg, von Außen nach Innen, ist meist blockiert d.h. ein externer Computer wird daran gehindert, auf die Geräte und Computer im lokalen Netzwerk zugreifen zu können.
Von Außen über das Internet ist nur die externe Adresse des Routers erreichbar. Wenn nun beispielsweise der Smart-House Web-Server aus dem Internet erreicht werden soll, so muss der Router eine Verbindung dazu herstellen d.h. eine Route aufbauen. Dieses "Routing" geschieht durch Verwendung einer Port-Nummer in Verbindung mit einer lokalen Internet-Adresse.

Port-Freigabe und Network Address Translation:
Ein guter Router besitzt eine interne Liste in der es möglich ist, verschiedene Port-Nummern mit lokalen Internet-Adressen in Verbindung zu bringen. In dieser Liste werden die lokalen Internet-Adressen von denjenigen Geräten eingetragen, auf die ein Zugriff aus dem Internet erlaubt ist.
Soll die lokale Internet-Adresse eines Computers über den Router erreicht werden, so muss diese lokale Internet-Adresse einer Port-Nummer des Routers zugewiesen werden. Aus dem Internet wird dann auf den Router zugegriffen und die Verbindung zu einem bestimmten Port verlangt. Die Port-Nummer zeigt dann über die Liste auf die lokale Adresse eines Computers im lokalen Netzwerk.
Leider verwenden die verschiedenen Hersteller für diese wichtige Funktion eine unterschiedliche Bezeichnung oder erwähnen die Funktion gar nicht, obwohl sie vielleicht existiert.

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Das dargestellte System und dessen Komponenten kann zur Zeit noch nicht käuflich erworben werden.
Alle Informationen sind unverbindlich und ohne Gewähr, da sich das System noch in der Entwicklung befindet.
Eigenschaften von Geräten und Software können sich ändern, so lange der Entwicklungsprozess noch nicht abgeschlossen ist.
Alle abgebildeten Geräte repräsentieren lediglich eine symbolische Darstellung einer technischen Komponente, die in der hier gezeigten bildlichen Form so nicht existiert.
Die Abbildungen dienen alleine der Funktionsbeschreibung des Systems. Ähnlichkeiten mit den Produkten verschiedener Hersteller wären rein zufällig und implizieren nicht, dass ein der Abbildung ähnliches Produkt die beschriebenen Eigenschaften besitzt.

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