Netzwerk. Fachkurs Elektrotechniker. Geschichtliches

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1 Netzwerk Fachkurs Elektrotechniker Dipl.-Fachwirt Daniel Manser Netzwerk - Elektrotechniker 1 Netzwerk Geschichte und Grundlagen der EDV (20 min) Netzwerktopologien (20 min) LAN-Standards (10 min) Verkabelungen (30 min) Netzwerkelemente (15 min) Telekommunikation (30 min) Theoretische Übungen, Troubleshooting (60 min) Praktische Übungen (60 min) Netzwerk - Elektrotechniker Netzwerk Geschichtliches Zweck eines Netzwerks Möglichst großer Wirkungsbereich Sicherung der Verfügbarkeit Effizienz Entwicklung Erste Rechner von Konrad Zuse Z1, Z3 (1936 u. 1941) ENIAC (1942) Transistoren ab ca 1955 IC s ab 1961 Microprozessor ca Netzwerk - Elektrotechniker 3 1

2 1.2 Geschichte - Grundlagen Computer kann nur 2 Zustände unterscheiden >> es fließt t Strom << >> es fließt t kein Strom << Der Computer arbeitet daher mit dem BINÄRSYSTEM Netzwerk - Elektrotechniker 4 Grundlagen Rechner Rechner besteht aus Zentraleinheit Peripherie Netzwerk - Elektrotechniker Grundlagen Rechner Die meisten Rechner haben verschiedene externe Schnittstellen Serielle Schnittstelle Parallele Schnittstelle USB Firewire Netzwerk - Elektrotechniker 6 2

3 NETZWERKE und Netzwerktopologien Netzwerk - Elektrotechniker Netzwerke Man unterteilt Netzwerke in mehrere Größ ößen PAN LAN MAN WAN GAN Personal Area Network Local Area Network Metropolitan Area Network Wide Area Network Global Area Network Netzwerk - Elektrotechniker 8 Netzwerkarten Peer-to to-peer Netzwerk Client Server Netzwerk Netzwerk - Elektrotechniker 9 3

4 2.2 Netzwerk - Topologien Topologie ist die Anordnung der Verbindungen der Einzelnen Rechner Ring Bus Stern Baum Netzwerk - Elektrotechniker 10 Topologie Ring Alle Geräte befinden sich in einer Ringleitung Netzwerk - Elektrotechniker 11 Topologie Bus Ein druchgehender Leitungsstrang Netzwerk - Elektrotechniker 12 4

5 Topologie Stern Ein zenstraler Teilnehmer mit dem alle anderen Teilnehmer verbunden sind. Netzwerk - Elektrotechniker 13 Topologie - Stern Leicht durchschaubar? Netzwerk - Elektrotechniker 14 Topologie Baum Die Baum-Topologie ist eine Netztopologie,, bei der mehrere Netze der Sterntopologie hierarchisch miteinander verbunden sind. Netzwerk - Elektrotechniker 15 5

6 Topologie Vermaschtes Netz In einem vermaschten Netz ist jedes Endgerät t mit einem oder mehreren anderen Endgeräten verbunden. Netzwerk - Elektrotechniker Stukturierte Verkabelung Praxis: Mischformen der Topologien Um Überblick zu waren ist eine Stuktur notwendig. Bereiche: Primär Sekundär Tertiär Anschlussverkabelung Verbindung zwischen Gebäuden Verbindung zwischen Stockwerken Verbindung im Stockwerk Anschluss der Geräte (RJ 45 Dose) Netzwerk - Elektrotechniker 17 LAN Standarts und Verkabelung Netzwerk - Elektrotechniker 18 6

7 Ethernet 10 Base-5 10 Base-2 10 Base-T 10 Base-F Fast Ethernet 100 Base-T4 100 Base-TX 100 Base-FX 2.4 LAN - Standards Netzwerk - Elektrotechniker LAN - Standards Gigabit Ethernet 1000 Base T 1000 Base-CX 1000 Base-LX 1000 Base SX 10 Gigabit Ethernet 10GBase-SR/SW 10GBase-LX4 10GBase-LW/LR 10GBase-CX4 10GBase-T Netzwerk - Elektrotechniker 20 Koaxkabel RG 8 RG58 Twinax 2.5 Verkabelung BNC-Stecker T-Stück Netzwerk - Elektrotechniker 21 7

8 Verkabelung Twisted Pair Kat. 1 bis 1 Mbit Kat. 2 bis 4 Mbit Kat. 3 bis 10 Mbit Kat. 4 bis 20 Mbit Kat. 5 bis 100 Mbit Kat. 6 bis 1000 Mbit mit RJ 45 Stecksystem Kat. 7 bis 10 Gbit mit GG45 Stecksytem Netzwerk - Elektrotechniker 22 Verbinder für Twisted Pair RJ45 Dose RJ45 Stecker GG45 Stecker Netzwerk - Elektrotechniker 23 Schirmung UDP Unshielded Twisted Pair FTP Foiled Twisted Pair S/UDP Screened Unshielded Twisted Pair S/FTP Screened Foiled Twisted Pair Netzwerk - Elektrotechniker 24 8

9 2.5.3 Lichtwellenleiter Netzwerk - Elektrotechniker 25 Aufbau Glasfaserkabel / LWL 3 Typen: 1. Single-Mode 2. Multimode Stufenindexfaser 3. Multimode Gradientenfaser Netzwerk - Elektrotechniker 26 Kupfer Leichte Verlegbarkeit Montagefreundlich Warum LWL Vor und Nachteile gegenüber Kupfer Geringe Konfektionskosten Günstige Arbeitsplatzausstattung Kostengünstige nstige Montage Einfach Integrierbar in bestehende Netztopologie LWL Große Übertragungsbandbreite Niedrige Signaldämpfung Kein Nebensprechen Keine Beeinflussung durch Äußere elektrische Störfelder Schutz vor Potentialübertragung (Blitzschlag) Verlegbarkeit in explosionsgefährdeter Umgebung In vielen Fällen F bessere Wirtschaftlichkeit Glasfaser ist leicht, dünn, d flexibel Relativ abhörsicher Netzwerk - Elektrotechniker 27 9

10 Warum LWL Nachteile hoher Konfektionierungsaufwand (Installation durch Spezialfirmen) Schwachstelle Steckertechnologie (Verschmutzung, Justage) relativ empfindlich gegenüber mechanischer Belastung teure Gerätetechnik aufwendige und komplexe Messtechnik mögliche Störungen Dämpfung durch Spleiße dämpfen um 0,02 bis 0,2 db Einschlüsse sse Deformierung des Kernes dämpft d um 2 bis 5 db/km (Kompensation der Dämpfung D in der Nachrichtentechnik durch Optische Verstärker rker möglich.) Faserbruch (Unfallgefahr, insbesondere bei den dicken LWL für f Hochleistungslaser) Dispersion Netzwerk - Elektrotechniker 28 Aufbau Single-Mode Netzwerk - Elektrotechniker 29 Multimode Stufenindexfaser Aufbau Netzwerk - Elektrotechniker 30 10

11 Multimode Gradientenfaser Aufbau Netzwerk - Elektrotechniker 31 Netzwerkelemente Netzwerk - Elektrotechniker Aktive Netzwerkelemente Hubs Repeater Bridges Router Printserver Firewall Gateway Switch Patchfeld Patchkabel Verteilerschrank Zubehör Netzwerk - Elektrotechniker 33 11

12 2.7 Passive Netzwerkelemente Patchfeld Patchkabel Verteilerschrank Zubehör Netzwerk - Elektrotechniker 34 Telefonie Netzwerk - Elektrotechniker Telefonie Grundsätzlich wird die Telefonie in 2 Arten unterteilt: Analoge Telefonie Digital Analog (Impuls) Digitale Telefonie (ISDN) Netzwerk - Elektrotechniker 36 12

13 Verbindungsaufbau Verbindungsaufbau durch Interpretation der erhaltenen Signale Netzwerk - Elektrotechniker 37 Mehrfrequenzwahlverfahren MTV oder DTMF Wahlton besteht aus 2 Frequenzen Fernsteuerung für f Anrufbeantworter, Endgeräte und Steuergeräte Netzwerk - Elektrotechniker 38 Impulswahlverfahren Wahlinformation durch Unterbrechnung Langsamer Verbindungsaufbau Mechanische Schalter Höhere Störanfälligkeit Schlechtere Übertragung Netzwerk - Elektrotechniker 39 13

14 Zusatzdienste Zusatzdienste Analoge Vermittlungs technik Digitale Vermittlungstechnik Durchwahl Serie Verkehrseinschränkung Rufdatenerfassung Anrufumleitung Halten, Anklopfen, Makeln, Rückfrage CCBS Dreierkonferenz Anrufidentifizierung Rufnummernanzeige Parallel Läuten Abweisen anonymer Anrufe Terminauftrag Verbrauchskontrolle GSD aktiv, passiv nein ARU sofort zu TLN, zu FAD nein nein nein Fangen nein nein nein GSD, ÜFS Verkehrsklassen ARU sofort, bei besetzt, bei Nichtmelden nein CLIP nein Netzwerk - Elektrotechniker 40 Telefonie Fernsprechenkanal und Bandbreite Übertragene Bandbreite Hz Netzwerk - Elektrotechniker Telefonie - ISDN Integrated Services Digital Network In Österreich 3 Arten: Basisanschluss Primärgruppenanschluss rgruppenanschluss Semipermanente Anschaltung Netzwerk - Elektrotechniker 42 14

15 3.3 Telefonie ISDN - Geräte Telefonapparate Faxgeräte Modem ISDN Router Terminaladapter Telefonanlage Funktionsmerkmale: Rufumleitung Nebenstellen Gruppenbildung Wartemusik Türöffner Gesprächsprotokol Netzwerk - Elektrotechniker ISDN - Anschlussvarianten Standard Anschlusssystem RJ45 Passive Bus Erweiterter Bus Netzwerk - Elektrotechniker ISDN - Anschlussadapter Modem ISDN - Adapter Netzwerk - Elektrotechniker 45 15

16 ISDN Zusatzdienst Zählung Anklopfen Serie Durchwahl Mehrfachrufnummer Verkehrseinschränkung nkung Rufdatenerfassung Halten Steckdosenteilnehmer Individuelle Zeichengabe Subadressierung Rufnummernanzeige Geschlossene Benutzgruppe Anrufumleitungen Rückmeldung bei besetztem TN Dreierkonferenz Netzwerk - Elektrotechniker Voice over IP Immer mehr Firmen verwenden VoIP Wege: 1. Von PC zu PC 2. Von PC zum Telefon 3. Von Telefon zu Telefon via Internet Netzwerk - Elektrotechniker 47 Funktionsprinzip VoIP Netzwerk - Elektrotechniker 48 16

17 VoIP Rufnummern Portierung der bestehenden Rufnummer ENUM 0780 Service QoS Laufzeit Paketverlust Ausfallsicherheit Sicherheit Netzwerk - Elektrotechniker 49 ADSL Sprachtelefonie braucht Bereich bis 4 KHz Kupfer hat Frequenzbereich bis 1,1 MHz ADSL benutzt Bandbreite bis 120 KHz Netzwerk - Elektrotechniker 50 ADSL Letzte Meile Netzwerk - Elektrotechniker 51 17

18 XDSL Nicht unbedingt asyncorne Datenleitungen Entbündelt ndelt Direktanbindung an den Backbone des Providers Netzwerk - Elektrotechniker 52 Troubleshooting Netzwerk - Elektrotechniker Troubleshooting Hat das Gerät t Strom? Sind die Verbindungskabel (Patchkabel( Patchkabel) ) alle eingesteckt. Ist das Gerät t online erreichbar -> Ping Wenn, liegt kein Netzwerkproblem vor. Wenn nein, ist das Patchkabel in Ordnung? (tauschen) Irgendwelche Umstellungen an der Netzwerkkonfiguration? Funktioniert nur ein Teilnehmer nicht oder alle? Alle > Hub oder Serverproblem Einige ->Hub (Strom) Ein Einziger möglicherweise Kabeldefekt. Netzwerk - Elektrotechniker 54 18

19 Daniel Manser Netzwerk - Elektrotechniker 55 19

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