Grundlagen. Vortrag von. Veranstaltung. Rüdiger Busch. Rechnernetze 1

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1 Grundlagen Vortrag von Rüdiger Busch Veranstaltung Rechnernetze 1

2 Übersicht Einleitung Hardware für Netze Software für Netze Referenzmodelle

3 Einleitung Geschichtlicher Abriss > entfällt Sinn von Rechnernetzen (ökonomisch) Firmen mit verteilten Betriebsorten können auf gemeinsam Ressourcen zugreifen (Programme, Daten, Geräte) Betriebsdaten sind aktuelle und übersichtlicher => leichteres Management

4 Einleitung Sinn von Rechnernetzen (forts.) Hohe Zuverlässigkeit kann durch Redundanz gewährleistet werden Kostenersparnis, da viele kleine Rechner meist günstiger als ein großer Deshalb kommt das Client/Server Modell zum Einsatz

5 Client/Server Modell

6 Einleitung Sinn von Rechnernetzen (forts.) Skalierbarkeit, Großrechner läßt sich schwer oder gar nicht erweitern, Netze schon Leistungsstarkes Kommunikationsmedium Große Entfernung Geschwindigkeit Konferenzen

7 Einleitung Sinn von Rechnernetzen (gesellschaftlich) Unterhaltung heute (Spiele, Chat etc.) Unterhaltung zukünftig (Videostreaming) Online Shopping Informationsquelle

8 Hardware für Netze Übertragungstechniken Punkt zu Punkt Netze Meist Rounting nötig Broadcast Multicast, 1 Bit Flag, n 1 Bit für Gruppenzuordnung

9 Klassifizierung Entfernung Prozessore zw ischen n im Prozessore gleich en n B ereich Beispiel 0,1m Platine D atenflussm aschine 1m System 10m Raum 100m Gebäude '' 1km Gelände '' 10km Stadt M ulticom puter LA N M A N 100km Land '' 1000 km K ontinent W A N km Planet Internet

10 Lokale Netze (LAN) Private Netze innerhalb von Gebäuden Geschwindigkeiten üblicherweise zwischen 10 und 1000 Mbps Beschränkt bzgl. der Größe und z.t. der Übertragungszeit Häufige Varianten: Broadcast und geswitched

11 Lokale Netze (LAN)

12 Stadtnetze (MAN) Netze sind privat oder öffentlich Nutzung zur Daten und Sprachübermittlung Kann mit Kabelfernsehnetz zusammenhängen Hat keine Vermittlungselemente => vereinfachtes Netzdesign

13 Stadtnetze (MAN) MAN und LAN sind sich sehr ähnlich Unterscheidung nur wegen eigenem Standard Distributed Queue Dual Bus (DQDB) IEEE Höhere Übnertragungsrate gegenüber LAN

14 Stadtnetze (MAN)

15 Fernnetze (WAN) Übliche Struktur besteht aus Subnetzen, die über Backbones miteinander vernetzt sind Teilnetze bestehen aus Übertragungsleitungen Vermittlungselementen Achtung Doppeldeutigkeit: Teilnetz steht für Subnetz und Backbones

16 Teilnetze

17 Fernnetze (WAN)

18 Software für Netze In den Anfängen wurden Netzwerke nach der Hardware ausgerichtet Aufgrund heterogener und komplexer Strukturen nicht mehr möglich Zur Verringerung der Komplexität wurden Schichtenmodelle eingeführt Abstrakt betrachtet, kommunizieren die jeweiligen Schichten miteinander über entsprechende Protokolle

19 Schichtenmodell

20 Architektur der Übertragung

21 Software für Netze Untere Schichten haben meist Einschränkungen bzgl. der Paketgröße => Stückelung der Daten, Frakmentierung genannt Obere Schichten sehen diese Komplexität nicht, verwenden stattdessen sende_nach oder empfange_von, reichen Daten aber nur eine Schicht weiter nach unten.

22 Software für Netze

23 Frakmentierung

24 OSI Referenzmodell

25 Referenzmodell Schichten Bitübertragungsschicht (physical layer) Techn. Spezifikationen (z.b. Spannung, Adapterformen) Sicherungsschicht (data link layer) Sorgt für sichere Übertragung, d.h. Daten werden zu Blöcken (Rahmen) zusammengefaßt, deren Empfang wird von der Gegenseite quittiert. Flusskontrolle

26 Referenzmodell Schichten Vermittlungsschicht (network layer) Routing Ggf Kostenabrechnung für Provider Transport Schicht (transport layer) Überwacht Reihefolge de Pakete Bildet Netzadressen auf logische Namen ab

27 Referenzmodell Schichten Sitzungsschicht (session layer) Auf und Abbau von Kommunikationsbeziehungen Wiederherstellung nach Störungen Darstellungsschicht (Presentation layer) Vereinbarung von Datenformaten und codirungen Umwandlung zwischen verschiedenen Formaten Anwendungsschicht (application layer)

28 TCP/IP Referenzmodell

29 Beispiele

30 Abschluss Schwerpunkt der RN Vorlesung: Physikalische und mathematische Grundlagen Protokolle der ISO OSI Schichten Thema der nächsten VL: Rund um die Hardware ISO OSI Layer 1

31 Literatur Rechnernetze Kowalk, Online Version einstein.informatik.uni oldenburg.de Lehre und Studium (Rechnernetze) Rechnernetze und Internet, Erich Stein, Fachbuchverlag Leipzip, 2001 Computernetzwerke und Internets 3. Auflage, Douglas E. Comer, Pearson Studium, 2002 Computernetzwerke 3. Auflage, Andrew S. Tanenbaum, Pearson Studium, 2000