HBF IT-Systeme. BBU-NPA Übung 5 Stand:

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1 BBU-NPA Übung 5 Stand: Zeit Laborübung 90 min Vernetzung von PCs mit s und es Informationen Repeater Da man bei einem Ethernet mit Twisted Pair Kabeln nur maximal 100 m überbrücken sollte, kann man, um das elektrische Signal zu verstärken und zu synchronisieren, einen Repeater zwischen zwei so genannte Segmente schalten. Ein Repeater übernimmt keinerlei regulierende Funktion in einem Netzwerk und kann nicht dazu verwendet werden, um ein Netzwerk zu entlasten. Es werden alle Signale weitergeleitet, auch Kollisionen. Für angeschlossene Geräte ist nicht erkennbar, ob sie an einem Repeater angeschlossen sind. Er verhält sich völlig transparent. Repeater 100 m 100 m Ein arbeitet wie ein Repeater auf der Bitübertragungsschicht (Schicht 1 des OSI-Modells). Ein wird auch Multiport-Repeater genannt. Er verstärkt und synchronisiert die elektrischen Signale und leitet diese an alle Ports weiter. (dummer Verteiler) Alle PCs, die an einen angeschlossen sind befinden sich in einem Segment. Man spricht auch von Kollisionsdomäne (siehe CSMA/CD-Zugriffsverfahren). Je mehr PCs an einem angeschlossen werden, desto niedriger wird die Übertragungsrate pro PC, da sich alle PCs die gesamte Bandbreite von z.b. 100 MHz teilen müssen. Bridge Das CSMA/CD-Verfahren in einem Ethernet-Netzwerk führt zu mehreren Einschränkungen: Alle Stationen teilen sich die verfügbare Bandbreite (z. B. 10 MBit oder 100 MBit). Mit zunehmenden Stationen steigt der Datenverkehr und somit die Anzahl der Kollisionen. Die Effizienz des Datenverkehrs leidet darunter. Die räumliche Ausdehnung ist auf die maximale Verzögerungszeit (Bitzeit) und die maximale Kabellänge beschränkt. In einer Kollisionsdomäne dürfen maximal 1024 Stationen angeschlossen werden. Alle diese Probleme lassen sich mit einer Bridge lösen. Eine Bridge arbeitet auf der Sicherungsschicht (Schicht 2) des OSI-Modells und ist protokollunabhängig. Sie überträgt alle auf dem Ethernet laufende Protokolle. Für die beteiligten Stationen arbeitet die Bridge absolut transparent. Segment A Bridge Segment B Durch eine Bridge kann ein überlastetes Netzwerk in Segmente aufgeteilt und wieder zusammengeführt werden. Eine Bridge trennt die zwei Ethernet-Segmente physikalisch voneinander. Dabei bleiben alle Störungen, Kollisionen, fehlerhafte Pakete und der Datenverkehr innerhalb des 1 Merkelbach

2 Segmentes. Nur der Datenverkehr, der in das andere Segment muss, wird von der Bridge durchgelassen. Eine Bridge legt sich eine Datenbank aller Stationsadressen (n) an. Anhand dieser Daten entscheidet die Bridge, ob die empfangenen Datenpakete in ein anderes Netzwerksegment weitergeleitet werden oder nicht. Mit der Zeit kann dann die Bridge immer besser entscheiden, in welches Segment die ankommenden Daten gehören. Eine Bridge arbeitet aber nur dann sinnvoll, wenn zwei Netzwerk-Segmente verbunden werden sollen, aber der meiste Datenverkehr innerhalb der beiden Segmente stattfindet. Multicasts und Broadcasts werden jedoch immer weitergeleitet. Anstatt einer Bridge verwendet man heute einen. Dieser ist wesentlich billiger und erfüllt dieselben Funktionen, nur etwas anders. Ein arbeitet auf der Sicherungsschicht (Schicht 2 des OSI-Modells) und wird auch als Mulit- Port-Bridge bezeichnet. Ein ist ein intelligenter Verteiler, er lernt die n der an den einzelnen Ports angeschlossenen PCs und leitet ein eingehendes Datenpaket nur an den Port weiter, an dem der PC mit der richtigen angeschlossen ist. Es befinden sich nur noch der sendende PC und der empfangende PC in einem Segment. Diese Funktionsweise nennt man Mikrosegmentierung. Während bei einem immer nur eine Datenkommunikation stattfinden kann, können bei einem mehrere Kommunikationen gleichzeitig stattfinden, ohne das es zu einer Kollision kommt. Ein hat also viele kleine Kollisionsdomänen. Jedem PC steht damit die gesamte Bandbreite des es zur Verfügung B-4A-EB D-CE A-EF E-2B-77 Die Standard-Übertragungsgeschwindigkeiten bei und liegen bei 10/100 Mbit/s. Es gibt auch 1Gbit-Geräte bzw. 1Gbit-Module um z.b. ein 10/100Mbit an ein 1Gbit Glasfaser- Backbone-Netzwerk anzuschließen. Bei es unterscheidet man hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit folgende Eigenschaften: Anzahl der speicherbaren n (Speicher) Verfahren, wann ein empfangenes Datenpaket weitervermittelt wird (ing-verfahren) Latenz (Verzögerungszeit) der vermittelten Datenpakete Teure es arbeiten auf der Schicht 3, der Vermittlungsschicht, des OSI-Schichtenmodells (Layer- 3-). Sie sind in der Lage die Datenpakete anhand der IP-Adresse an die Ziel-Ports weiterzuleiten. Im Gegensatz zu normalen es lassen sich so, auch ohne Router, logische Abgrenzungen erreichen. Möchte man zwei s oder es miteinander verbinden, so gibt es 3 Möglichkeiten: 1. Man verbindet zwei normale Ports miteinander. Hierzu benötigt man ein CrossOver-Kabel, da das Signal, welches aus dem sendenden herauskommt in dem empfangenden auf dem Empfänger-Kabeln hereinkommen muss. 2. Man benutzt die vorhandenen UpLink-Ports. Hierbei benötigt man ein 1:1 Patchkabel, weil in den UpLink-Ports die Drehung zwischen Senden und Empfangen stattfindet. 3. Moderne s und es haben keinen UpLink-Port mehr. Hier kann man jeden Port zur Verbindung von zwei Geräten benutzen. Falls kein PC sondern ein an einem Port angeschlossen ist, wird dies automatisch erkannt und in dem Gerät werden die Signale gedreht. Auto MDI/MDI-X 2 Merkelbach

3 Aufgabe 1: Vernetzung von 4 PCs mit einem 1.1 Erstellen Sie die Verkabelung der folgenden Netzwerkstruktur und konfigurieren Sie die Workstations. Computernamen: Workstation-01 bis Workstation-16 Schließen Sie die 4 Workstations aus jeder Reihe mit einem Patchkabel an einen alten 100 MBit- an. Im Beispiel ist die erste Reihe mit Platz 1 bis Platz 4 abgebildet. 1 Reihe 1 Computername: Workstation-1 IP-Adresse: Computername: Workstation-2 IP-Adresse: Computername: Workstation-3 IP-Adresse: Computername: Workstation-4 IP-Adresse: Benutzen Sie zum Testen der Netzwerkverbindungen den Befehl PING oder den Angry IP- Scanner. 1.3 Geben Sie auf Ihrem Desktop einen Ordner mit dem Namen Daten für Jeden frei. Kopieren Sie sich die Datei driver.cab (ca. 74MB groß) auf Ihren Desktop. Kopieren Sie jetzt gleichzeitig diese Datei von Workstation-1 nach Workstation-2 und von Workstation-3 nach Workstation-4. Messen Sie die Zeit des Kopiervorgangs und schauen Sie sich die Kollisionslampe am an. Aufgabe 2: Vernetzung von 4 PCs mit einem Vernetzung Sie nun die 4 PCs mit einem 100MBit und wiederholen die Aufgaben 1.2 und 1.3. Hat sich die Zeit des Kopiervorgangs verändert? 3 Merkelbach

4 Aufgabe 3: Verbinden von s und es 3.1 Erstellen Sie die Verkabelung der folgenden Netzwerkstruktur und konfigurieren Sie die Workstations. Verbinden Sie die 4 s jeweils mit einem Cross-Over-Kabel (wenn man keinen Up-Link-Port verwendet) und überprüfen Sie die Verbindung mit Hilfe des PING-Befehls. 3.2 Verwenden Sie jetzt einen Up-Link-Port an einem. Hierbei muss man ein normales Patchkabel benutzen Computername: Workstation-1 IP-Adresse: Computername: Workstation-5 IP-Adresse: Computername: Workstation-9 IP-Adresse: Computername: Workstation-13 IP-Adresse: Reihe 1 Reihe 2 Reihe 3 Reihe 4 Aufgabe 4: Erstellen sie die gleiche Verkabelung mit Hilfe vier es. Moderne s und es haben keinen UpLink-Port mehr. Hier kann man jeden Port zur Verbindung von zwei Geräten benutzen. Falls kein PC sondern ein an einem Port angeschlossen ist, wird dies automatisch erkannt und in dem Gerät werden die Signale gedreht. Auto MDI/MDI-X Aufgabe 5: Verbindung von PCs mit Hilfe von Powerline Verbinden Sie 2 PCs mit Hilfe von 2 Powerline Adapter. Aufgabe 6: Verbinden von PCs mit Lichtwellenleiter Verbinden Sie Ihren PC mit einem Twisted Pair-Patchkabel mit dem Transceiver. Verbinden Sie den Transceiver mit einem LWL-Patchkabel mit SC-Stecker mit dem LWL Patchpanel. Testen Sie, ob Sie zu dem Nachbar-PC eine Verbindung haben. 4 Merkelbach

5 Aufgabe 7: Bauen Sie folgendes Netzwerk auf. Bauen Sie das abgebildete Netzwerk auf. Richten Sie auf den PCs den Drucker als Netzwerkdrucker ein und überprüfen Sie die Kommunikation, indem Sie - eine Testseite auf dem Netzwerkdrucker ausdrucken, - und auf den Webserver zugreifen und - auf die IP-Kamera zugreifen IP-Adresse: Platznummer PC 16 PC 15 PC 14 PC 13 Normale Workstation Webserver XAMPP DLAN DLAN Medienkonverter Accesspoint LWL-Patchpanel PC 12 PC 11 PC 10 PC 09 WLAN- Adapter WLAN- Adapter IP-Kamera Printserver Merkelbach