Wiesemann & Theis GmbH

Netzwerk-, Sensor- & Schnittstellentechnik für Industrie, Office & IT

Haus

Applikation zu allen W&T-Geräten mit Ethernet-Anschluss:

Aus dem Internet auf W&T-Geräte zugreifen

Web-IO, Com-Server, USB-Server, rule.box, MQTT.box u. v. m.


Im Gegensatz zu klassischen, ausgehenden Anwendungen wie sie z.B. der Internet-Browser und Email-Client verwenden, gilt es bei aus dem Internet eingehenden Verbindungen einige Punkte zu beachten. Wie in der Grafik dargestellt, soll als konkretes Beispiel ein im Intranet installiertes Web-Thermometer aus dem Internet heraus auslesbar und konfigurierbar werden. Servicemitarbeiter erhalten hierdurch die Möglichkeit von beliebigen Standorten auf die aktuelle Temperatur und die Geräte-Konfiguration zuzugreifen.

Zugriff Internet

Für die Kommunikation innerhalb privater Netzwerke bzw. Intranets sind bestimmte IP-Bereiche für die jeweilige Netzwerkklasse reserviert:

Klasse Von Bis
Class A: 10.0.0.0 10.255.255.255
Class B: 172.16.0.0 172.31.255.255
Class C: 192.168.0.0 192.168.255.255

Das Bindeglied zum Internet stellt der Router dar, dem WAN-seitig vom jeweiligen ISP eine offizielle IP-Adresse zugeteilt wird. Hierdurch ist dessen einwandfreie Identifizierung innerhalb des Internets jederzeit gewährleistet. Aus Sicht einer ausgehenden Verbindung wie dem Browser, ist das skizzierte Netzwerk quasi per Plug'n Play in Betrieb zu nehmen. Die Ziel-Adresse des Kommunikationspartners im Internet ist bekannt und der Verbindungsaufbau erfolgt aus dem internen Netzwerk heraus. Vereinfacht ausgedrückt, hat der Router bei ausgehenden Paketen also lediglich die Aufgabe, die Absender-Adressen durch seine WAN-seitige, offizielle zu ersetzen. Bei aus dem Internet eingehenden Paketen innerhalb dieser Verbindung wird dann die Ziel-IP wieder durch jene des Teilnehmers im Intranet ersetzt. Dieser simple, vom Router vorgenommene Adressentausch im IP-Header, erlaubt es ein ganzes Intranet mit diversen Teilnehmern über nur eine der knappen offiziellen IP-Adressen an das Internet anzubinden.

Wie auch bei der klassischen Telefonie, möchte man aber nicht nur andere Teilnehmer anrufen, sondern auch die Möglichkeit haben, selber angerufen zu werden. Um das Web-Thermometer im Internet "sichtbar" zu machen, gilt es folgende Punkte zu berücksichtigen:

Feste oder dynamische IP-Adressen

Grundlage jeglichen Datenverkehrs im Internet sind IP-Adressen. Für Internet-Zugänge bieten die verschiedenen ISP in aller Regel zwei Möglichkeiten. Die einfache, allerdings mit höheren Kosten verbundene Lösung ist es, eine statische IPv4-Adresse zu ordern. In diesem Fall gilt sich dann nur noch um die unter NAT beschriebene Weiterleitung der gewünschten Dienste in das Intranet kümmern. Als kostengünstige Alternative bieten sich hingegen Standard Tarife mit dynamischen Adressen an. Dem Router wird hierbei mit jedem Verbindungsaufbau zum ISP eine neue Adresse aus dessen Pool zugewiesen. Viele Router haben hierfür einen DynDNS-Client zur Veröffentlichung der jeweils aktuellen IP-Adresse implementiert.

DynDNS - Dynamischer Name Service

Es gibt zahlreiche Anbieter für einen dynamischen DNS-Service. Diese erlauben Internetzugängen mit wechselnden Adressen, unter einem eigenen Hostnamen Dienste im Internet anzubieten. Im Kern handelt es sich hierbei immer um einen über das Web fernaktualisierbaren DNS-Server. Am konkreten Beispiel des Web-Thermometers, registriert man zunächst einen freien Hostnamen für sein Gerät. Im Gegensatz zum klassischen DNS-Service wird diesem Host jetzt aber keine statische IP-Adresse zugeordnet, sondern es besteht die Möglichkeit diese Zuordnung online über spezielle HTTP(S)-Requests vorzunehmen. Der hierfür notwendige, anbieterspezifische Client ist in die Firmware vieler Perimeter-Router integriert. Erhält der Router vom ISP eine neue IP-Adresse, wird diese automatisch an den DynDNS-Anbieter gemeldet und das Web-Thermometer ist dann über seinen registrierten Hostnamen weltweit erreichbar.

NAT - Network Address Translation

Nachdem der Router über den Hostnamen und den dynamischen DNS-Anbieter einwandfrei identifizierbar ist, stellt sich noch die letzte Hürde. Aus Gründen der Security werden aus dem Internet eingehende Verbindungen standardgemäß alle abgewiesen bzw. ignoriert. Um den Verbindungsaufbau zu einem bestimmtern Port in das Intranet weiterzuleiten, muss dem Router also explizit mitgeteilt werden, zu welchen Host dieses zu erfolgen hat. In unserem Beispiel sollen von außen Zugriffe per HTTP/TCP 80 auf die Webseiten des Web-Thermometers erlaubt werden. Die Regel in der Firewall des Routers muss folglich so formuliert sein, dass aus dem Internet eingehende Verbindungen zum TCP-Port 80 an die Intranet IP-Adresse des Web-Thermometers vermittelt werden. Das folgende Bild zeigt die entsprechende Konfigurationsseite eines Perimeter-Routers von Netgear.

Firewall Regeln

Einige Beispiele für ab Werk verwendete Portnummern in W&T-Geräten. Teilweise sind diese allerdings per Konfiguration modifizierbar, so dass im Einzelfall eine Überprüfung mit Hilfe der Handbücher erforderlich ist.

Anwendung Protokoll Portnummer(n)
HTTP (Web-Server) TCP 80
HTTPS (Web-Server) TCP 443
COM-Umlenkung, Port A TCP 8000, 9094
COM-Umlenkung, Port B TCP 8100. 9194
COM-Umlenkung, Port C TCP 8200, 9294
COM-Umlenkung, Port D TCP 8300, 9394


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