Netzwerktechnologie 2 Sommersemester 2004

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1 Netzwerktechnologie 2 Sommersemester 2004 FH-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Gerhard Jahn Fachhochschulstudiengänge Software Engineering Software Engineering für Medizin Software Engineering für Business und Finanz Hagenberg NET 2 Teil 1 - Einführung 1

2 Teil 1 Einführung NET 2 Teil 1 - Einführung 2

3 Übersicht Lehrveranstaltungen NET Semester Stunden Inhalt Grundlagen: Schichtenarchitektur, Protokolle, Übertragungstechnik, Pakete, LAN-Protokolle, Hub, Switched Networks TCP/IP: Protokolle, Routing Netzwerksicherheit: Security, Firewalls NW-Sicherheit (Fortsetzung): Kryptografie, VPN, NW-Programmierung NET 2 Teil 1 - Einführung 3

4 Gegenstand Computernetze (lokale, Weitverkehr): Begriffe, Konzepte und Technologien als Basis für digitale Kommunikation in lokalen Netzen und im Internet NET 2 Teil 1 - Einführung 4

5 Inhalte - 1 Begriffe Grundlagen digitaler Kommunikation Medien und Signale Asynchrone und synchrone Kommunikation Zusammenhang Bandbreite, Durchsatz, Rauschen/Störungen Frequenz- und Zeitmultiplexing NET 2 Teil 1 - Einführung 5

6 Inhalte - 2 Technologien in Rechnernetzen Packet Switching Frames, Erkennen von Übertragungsfehlern LAN und WAN Adressierung Kopplung von Netzen (Repeater, Bridge, Hub, Switch) Topologien (Stern, Ring, Bus) NET 2 Teil 1 - Einführung 6

7 Motivation für den Einsatz von Netzwerken Austausch von Information Interaktion in verteilten Applikationen Resource Sharing ==> File-Transfer / -Zugriff Web-Browsing Remote-Login / -Execution... NET 2 Teil 1 - Einführung 7

8 Aus was besteht ein Netzwerk? Übertragungsmedien - Leitung spezielle Hardware: Verbindung zwischen Übertragungsmedien Zugriff auf Übertragungsmedium Computer für Protokoll-Software Protokoll-Software codiert und formatiert Daten erkennt und behebt Probleme NET 2 Teil 1 - Einführung 8

9 Was macht ein Netzwerk? Stellt Kommunikation zur Verfügung: die zuverlässig, fair und effizient ist von einer Applikation zur anderen Erkennt und korrigiert automatisch: korrupte Daten Verlust Duplikate falsche Reihenfolge (out-of-order delivery) findet selbständig (optimalen) Weg von Quelle zum Ziel NET 2 Teil 1 - Einführung 9

10 Kommunikation durch Protokolle festgelegt Übereinkommen für Kommunikation vgl. Diplomatie spezifiziert Format der Nachrichten Bedeutung der Nachrichten Regeln für Austausch Maßnahmen für Fehler- bzw. Ausnahmesituationen NET 2 Teil 1 - Einführung 10

11 Protokolle notwendig weil... Hardware überträgt lediglich physikalische Größen Fehler können bei Übertragung auftreten Bits fehlerhaft Pakete gehen verloren, werden dupliziert, kommen in falscher Reihenfolge an Unterscheidung notwendig: mehrere Computer im Netz mehrere Anwendungen im Computer Kopien gleicher Anwendung an einem Computer NET 2 Teil 1 - Einführung 11

12 Menge von Protokollen arbeiten zusammen jedes Protokoll übernimmt Teil des gesamten Kommunikationsproblems bekannt als Protokollfamilie (Protocol suite, Protocol family) angeordnet in Schichten jede Schicht behandelt ein Teilproblem Beispiel: ISO 7-Schichten- Referenzmodell NET 2 Teil 1 - Einführung 12

13 Transport - System ISO-Schichten Anwendungs - System 1 Physical Layer / Bitübertragungsschicht die Hardware, wie wird ein Bit ausgetauscht? 2 Data Link Layer / Sicherungsschicht Frames, Prüfsummen 3 Network Layer / Vermittlungschicht Routing 4 Transport Layer / Transportschicht gesicherte Übertragung, Flusssteuerung 5 Session Layer / Sitzungsschicht Anwendungsbezogene Sessions: Dialogsteuerung, Rücksetzpunkte 6 Presentation Layer / Darstellungsschicht Datendarstellung 7 Application Layer / Verarbeitungsschicht aufgabenbezogen NET 2 Teil 1 - Einführung 13

14 Schichten und Protokoll-Software Architektur von Protokollsoftware dem Schichtenmodell angelehnt für jeden Layer ein Modul Module kooperieren Ein- und ausgehende Daten werden zwischen den Modulen ausgetauscht Gesamtheit der Module auch bekannt als Stack bzw. Protokoll-Stack NET 2 Teil 1 - Einführung 14

15 Beispiel zu Protokollstack NET 2 Teil 1 - Einführung 15

16 Schichten und Header Jeder Layer fügt dem ausgehenden Paket seinen Header dazu entnimmt einlangenden Paketen seinen Header NET 2 Teil 1 - Einführung 16

17 Prinzip der Schichtenbildung Die Schicht N im Empfänger bekommt genau die Nachricht, welche die Schicht N im Sender verschickt hat. NET 2 Teil 1 - Einführung 17

18 Zusammenfassung Wissen über Netzwerke ist wichtig die Welt ist vernetzt moderne Applikationen sind meist verteilt Rechnernetze übertragen Daten von Quelle zum Ziel finden automatisch optimalen Weg reagieren auf auftretende Probleme NET 2 Teil 1 - Einführung 18

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