Wide Area Networks. 1.Netzwerkarten Übersicht:

Transkript

1 Wide Area Networks 1.Netzwerkarten Übersicht: 2.Vergleich der Netzwerkarten: Wireless Local Area Network Funknetz, im Prinzip ein LAN aber kabellos Entfernungen i.d.r.< 400m Übertragungsraten von 11 bis 600 Mbit/s Local Area Network (Lokales Netz) Räumlich begrenztes Netz i.d.r. bis 1km Übertragung digitaler Signale mit hoher Übertragungsrate (10Mbit/s 10Gbit/s) Typisch: Ethernet Metropolitan Area Network (Stadtnetz/Regionales Netz) Entfernungen < 100km Übertragung digitaler Signale mit hoher Übertragungsrate (64kbit/s 140Mbit/s) Typisch: DATEX-M (Telekom, Stadtnetze) Wide Area Network (Weitverkehrsnetz) Entfernungen > 100km Typische Übertragungsraten: 56kbit/s,64kbit/s, 2Mbit/s, 155Mbit/s,... Typisch: Analoges Fernsprechnetz, ISDN, Internet Global Area Network Netz das über unbegrenzte geographische Entfernungen mehrere WANs verbinden kann Oft wird bei einem GAN Satellitenübertragung eingesetzt

2 3.Eigenschaften der WANs: ist ein Rechnernetz, das sich im Gegensatz zu einem LAN oder MAN über einen sehr großen geografischen Bereich erstreckt somit erstrecken sich WANs über Länder oder sogar Kontinente die Anzahl der angeschlossenen Rechner ist auf keine bestimmte Anzahl begrenzt hauptsächlich werden WANs benutzt, um verschiedene LANs die über Fernleitungen (meist: Telefonnetz) verbunden sind, aber auch einzelne Rechner miteinander zu vernetzen dabei gehören einige WANs bestimmten Organisationen und werden ausschließlich von diesen genutzt andere WANs werden durch Internetdienstanbieter errichtet oder erweitert, um einen Zugang zum Internet anbieten zu können ein WAN arbeitet hauptsächlich auf der Bitübertragungsschicht und der Sicherungsschicht des OSI-Referenzmodells wegen der großen Anzahl der angeschlossenen Rechner ist das unadressierte Senden von Informationen (Broadcasting) an alle Rechner im Netzwerk, wie zum Beispiel bei einem LAN, kaum effizient zu nennen deshalb werden Daten nur an die eigentlichen Empfänger gesendet, weshalb ein einheitliches Adressierungsschema notwendig ist außerdem muss es Zwischensysteme geben, die gesendete Datenpakete an die richtige Adresse weiterleiten (Switches, Paketvermittler, Bridges und Router) 4.WAN Übertragungsmedien: Kabeltypen: Kupfer Koaxialkabel Twisted Pair Kabel Glasfaser Multimodefasern Monomodefasern Koaxialkabel: 2 Leiter Innenleiter als Signaltransport Aussenleiter als Schirm Hohe Ein- und Abstrahlsicherheit geringe Übertragungsbandbreite

3 Twisted Pair Kabel: Paarweise verdrilltes Kabel Geschirmt (Screnned, Shielded) oder ungeschirmt Verschiedene Klassifizierungen (Cat-1 bis Cat-7) je nach Kabelparameter (Dämpfung, NEXT,...) Glasfaserkabel: 2 Grundarten Multimodefasern für kürzere Strecken (500m) Monomodefasern für längere Strecken (70km) Signale werden per Licht übertragen 5.Vergleich der Übertragungsmedien: Vorteile der LWL gegenüber Kupferleitern: große Übertragungsbandbreite mit hoher Signaldichte kleine Signaldämpfung bei langen Strecken Störsicherheit keine Beeinflussung durch elektromagnetische Störfelder hohe Abhörsicherheit Blitzschutz, Lichtwellenleiter sind Isolatoren Nachteile der LWL gegenüber Kupferleitern: hohe Montagekosten bzw. hoher Montageaufwand höhere Kosten gegenüber Kupfer-Leitern bei kurzen Verbindungen 6.WAN Technologien: zu den WAN-Technologien zählen zum Beispiel: X.25, Frame Relay und ATM (Asynchronous Transfer Mode) X.25 (DATEX-P): wurde Anfang der 80er Jahre (von der Post heute Telekom) eingeführt und war eines der ersten paketvermittelnden öffentlichen Netze um Datex-P-Verbindungen von außen zuzulassen benötigt man ein spezielles Modem der Post und einen Rechner, der das X.25-Protokoll beherrscht Post betreibt Einwahlpunkte: die "PAD" (Packet Assembly Disassembly) genannt werden und per Akustikkoppler oder Modem erreichbar sind dort muss man sich mit seiner Teilnehmerkennung (NUI, Network User Identification) und Passwort ausweisen und kann dann die NUI des Endgerätes angeben, mit dem man kommunizieren möchte nach erfolgreichem Verbindungsaufbau können Daten übertragen werden, wobei das PAD die Paketierung übernimmt

4 die Übertragungsgeschwindigkeit liegt bei maximal 9600 Bit/s da es sich jedoch nicht um eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung handelt, kann ein Teilnehmer mit Datex-P-Modem quasi gleichzeitig mit mehreren Endgeräten kommunizieren. Datex-P ist insbesondere für solche Kommunikationsaufgaben geeignet, wo potentiell mehrere Endgeräte gleichzeitig mit einer Zentrale Kontakt aufnehmen, aber nur geringe Datenmengen übertragen werden ein Beispiel wären z.b. Bestellungen von Filialen eines Unternehmens beim zentralen Lager Frame Relay: Datenübertragungstechnik, die eine Weiterentwicklung von X.25 darstellt Gemeinsamkeit mit X.25: ist verbindungsorientiert --> für jeden Teilnehmer wird eine eigene virtuelle Verbindung aufgebaut Verbesserung zu X.25: Unterstützung höherer Übertragungsgeschwindigkeiten (56 kbit/s bis 45 Mbit/s) dafür hat X.25 aufwändige Mechanismen zur Korrektur von Fehlern und zur wiederholten Übertragung verfälschter Datenblöcke --> Frame Relay hat diese Mechanismen nicht Unterscheidung in eine garantierte Übertragungsgeschwindigkeit (CIR von Committed Information Rate) und in die technisch mögliche Übertragungsgeschwindigkeit (EIR von Excess Information Rate) dafür markiert der Router beim Kunden alle Pakete, die innerhalb einer bestimmten Zeitspanne (0,1-1 Sekunde) die garantierte Rate nicht übersteigen mit hoher Priorität, alle übrigen mit geringer Priorität falls nun ein Switch innerhalb des Frame-Relay-Netzes aufgrund von Kapazitätsengpässen Pakete verwerfen muss, trifft es zuerst jene mit geringer Priorität das Netz ist so ausgelegt, dass es auch unter Spitzenlast normalerweise keine Pakete hoher Priorität verwerfen muss --> So kann man z.b. eine Anbindung an Frame Relay mit 2 Mbit/s erhalten, wobei nur 512 Kbit/s garantiert sind --> Vorteil: Preiswerter als 2Mbit/s Standleitung PDH (Plesiochrone Digitale Hierarchie )/ SDH (Synchrone Digitale Hierarchie): Techniken zum Multiplexen digitaler Datenströme, die über Weitverkehrsstrecken übertragen werden Amerikanische Variante von SDH ist SONET Ziel: bestmögliche Ausnutzung der von Glasfasern gebotenen Übertragungskapazität bei PDH müssen die Datenströme annähernd synchron (plesio=fast) sein und bei SDH = synchron PDH arbeitet mit einer Abweichung der Takte der Übertragungsstrecken von maximal 50 ppm (parts per million), die SDH-Technik mit ca 5 ppm, also mehr als 10 mal genauer Grundlegender Unterschied von PDH und SDH sind die Verfahren, mit denen die unterschiedlichen Taktraten ausgeglichen werde PDH-Technik arbeitet mit der sogenannten Stopftechnik, die SDH-Technik mit Pointern Stopftechnik besteht darin, dass mit Hilfe zusätzlicher "Stopf- oder Füllbits", die an genau definierten Stellen im Signal eingefügt beziehungsweise herausgenommen werden, die variierenden Bitraten der Datenströme ausgeglichen werden Würde das nicht gemacht, könnten Bitslips auftreten, die beim Empfänger zu schwerwiegenden Fehlern wegen der Fehlinterpretation ganzer Bitfolgen führen könnte Stopftechnik hat aber den Nachteil, dass der Zugriff auf einen Datenstrom der untersten Multiplex-Ebene erst möglich ist, wenn vorher alle höher gemultiplexten Datenströme demultiplext und die Stopfbits entfernt wurden, das erfordert aufwändige Hardware, was die

5 Geräte der PDH teuer macht mit Hilfe der Pointer ist bei der SDH-Technik dagegen ein direkter Zugriff auf höher oder tiefer liegende Multiplexeben möglich PDH wird aufgrund dieser Nachteile nur noch selten betrieben, es ist weitgehend von SDH ersetzt worden, wenn wird PDH nur noch bei Bitraten bis zu 45 Mbit/s verwendet ATM (Asynchronous Transfer Mode ): 1990 durch das ATM-Forum in Zusammenarbeit mit der ITU standardisiert Ziel:Benutzung einer einzigen physischen Leitung für Sprache, Video und Daten Eigenschaften von ATM: Datenpakete fester Größe Verkehrssteuerung Service-Klassen (Quality of Service, QoS) Taktunabhängigkeit der Nutzdaten Unabhängigkeit vom Übertragungssystem unter ATM selber sind keine neuen Übertragungsmethoden vorgesehen stattdessen werden bereits existierende Übertragungsmedien (vorrangig: Monomode Glasfaserkabel) und Übertragungsverfahren (vorrangig: SDH Synchrone Digitale Hierarchie) verwendet aus Sicht von ATM gibt es keine Geschwindigkeitsbeschränkung, solange die physikalische Schnittstelle dafür verfügbar ist somit lassen sich Übertragungsgeschwindigkeiten von 1,5 bis 622 MBit/s realisieren bietet Garantien hinsichtlich Bitrate, Jitter (Genauigkeitsschwankung im Übertragungstakt), Delay(Verzögerung)... Arbeitsweise eines ATM-Netzes: beim Aufbau der ATM-Verbindung wird vom Sender eine Signalisierungszelle mit Zielinformationen und der gewünschten Netzkapazität an den Empfänger geschickt dabei wird die Route für die nachfolgenden Zellen festgelegt und zwischen dem Endsystem und dem Switch des Dienstanbieters ein Verkehrsvertrag vereinbart, indem die Dienstklasse und die Bandbreite geregelt sind ist die Verbindung aufgebaut werden die Nutzdaten in Zellen (ATM-Zellen) konstanter Größe (53 Byte) verpackt der Versand der Daten erfolgt unabhängig vom Netztakt die Zellen selber sind an den Netztakt gebunden, je nach Last werden mehr oder weniger Zellen mit Nutzdaten gefüllt alle anderen Zellen sind leer und dienen nur der Einhaltung der Zellengröße und dem Netztakt somit lassen sich in ATM-Netzen fast alle Übertragungsarten nachbilden: synchron asynchron verbindungsorientiert verbindungslos mit konstanter oder variabler Übertragungsrate je nach Übertragungsmedium und Übertragungsverfahren

6 Zukunftsaussichten: Die Deutsche Telekom AG plant bis zum Jahre 2012 ihre Internet-DSL-Anschlüsse und auch ihre Telefonvermittlungstellen nicht mehr mit ATM-Technik aufzurüsten diese hätte die Folge das ATM im Backbone-Bereich in Zukunft kein große Rolle mehr spielt Ersetzt wird die ATM-Technologie durch Ethernet-basierte Technologien und IP basierende VPNs Quellen: -->Internet Lexikon -->Private Homepage -->Elektronik Lehrbuch -->Freie Enzyklopädie