Themen. Wireless LAN. Repeater, Hub, Bridge, Switch, Router, Gateway

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1 Themen Repeater, Hub, Bridge, Switch, Router, Gateway

2 WLAN Kommunikation Direkte Verbindung zweier Rechner Ad Hoc Networking

3 WLAN Kommunikation Kommunikation über Zugriffspunkt Access Point

4 WLAN Kommunikation Problem: Begrenzte Reichweite

5 WLAN Kommunikation Problem: Selektivschwund

6 Physical Layer für Funkübertragung

7 Physical Layer für Funkübertragung IEEE Standards Infrarot FHSS DSSS Orthogonal Frequency Division Multiplexing HR-DSSS Direct Sequence Spread Spectrum OFDM (802.11a g) Frequency Hopping Spread Spectrum High Rate DSSS

8 Physical Layer für Funkübertragung Verschiedene Verfahren Unterscheiden sich in Ausnutzung des Frequenzbandes Kodierung der zu übertragenden Signale Reichweite der Übertragung Störanfälligkeit...

9 Physical Layer für Funkübertragung IEEE Standards

10 Physical Layer für Funkübertragung Frequenzspektrum ISM-Band: Industrial, Scientific, and Medical Band

11 FHSS Frequenzsprung-Streuspektrum 2,4-GHz-ISM-Band Aufteilung der Bandbreite in 79 Übertragungskanäle mit je 1 Mhz Übertragungsfrequenzen werden zufällig gewechselt Zufällige Frequenzwechsel bieten Abhörsicherheit Einsatzgebiet: Bluetooth Alle Stationen haben Wissen über Frequenzsprungfolgen Alle Stationen müssen zeitlich synchronisiert sein 1-2 Mbit/s

12 DSSS Spreizbandtechnik 2,4-GHz-ISM-Band Nutzung der gesamten Bandbreite Übertragung unterschiedlich kodierter Signale Durch Spreizung auf breites Frequenzband schwache Energiedichte Schwache Signale bieten Abhörsicherheit Einsatzgebiet: WLAN, UMTS 1-2 Mbit/s

13 OFDM Orthogonales Frequenzmultiplex-Verfahren g : a : Gleichzeitige Übertragung auf 52 verschiedenen Frequenzen Verwendet Frequenz-, Amplituden- und Phasenmodulation für unterschiedliche Signale Einsatzgebiet: WLAN (s.oben), DVB-T 2,4-GHz-ISM-Band 5-GHz-ISM-Band, Bis 54 Mbit/s

14 MAC Teilschicht

15 MAC Teilschicht Hidden-Station / Exposed-Station Problem

16 MAC Teilschicht Hidden-Station / Exposed-Station Problem 2 Betriebsmodi für Distributed Coordination Function (DCF) Jede Station überprüft, ob und wann sie senden darf Point Coordination Function (PCF) Eine Basisstation koordiniert die Stationen

17 DCF mit CSMA/CA Problem A möchte an B senden C in Reichweite von A D in Reichweite von B, aber nicht in Reichweite von A A B D C

18 DCF mit CSMA/CA Übertragungsprotokoll RTS Request to Send CTS Clear to Send ACK Acknowledge NAV Network Allocation Vector A C B D

19 DCF mit CSMA/CA Allg. Problem drahtloser Netze Rauschen (z.b. durch andere elektrische Geräte) Unzuverlässige Übertragung Problemlösung: Aufteilung eines zu übertragenden Rahmens in Fragmente Übertragung der Fragmente mit Stop-and-WaitProtokoll

20 DCF mit CSMA/CA Übertragung von FragmentBursts A C B D

21 PCF Basisstation (BS) koordiniert Stationen BS sendet sog. Beacon-Rahmen Stationen müssen sich an BS anmelden Mehrmals pro Sekunde Enthält Systemparameter, Frequenzsprungfolgen, Synchronisation Jede Sation erhält bestimmten Teil der Bandbreite Stationen kommunizieren auch mittels DCF Durch Koordination der Station treten im PCF-Modus keine Kollisionen auf

22 Bridge

23 Bridge Bridge Verbindet LANs auf OSI-Schicht 2 Verbindung verschiedener 802.x LANs z.b (Wireless) zu (Ethernet) Aufteilung eines LAN in verschiedene Kollisionsdomänen

24 Bridge Prinzip

25 Bridge Aufgaben von Bridges Verarbeitung verschiedener Rahmenformate Handling unterschiedlicher Datenraten der zu verbindenden LANs Behandlung verschlüsselter Übertragung verschlüsselt verschlüsselt nicht Behandlung der Dienstgüte z.b. verschiedene Rahmen-Längen verschieden Dienstgüte-Arten kein Dienstgütekonzept

26 Bridge Transparente Bridges für mehrere LANs Keine Kenntnisse über Position der Stationen A-H Aufbau von Adresstabellen nach und nach Verwenden Backward-Learning-Algorithmus

27 Bridge Transparente Bridges für mehrere LANs Einsatz mehrerer Bridges zwischen zwei LANs Erhöhen der Zuverlässigkeit Problem: Schleifen-Bildung Lösung: Spanning Tree Bridges

28 Bridge Spanning Tree Bridges Genau ein Weg von einem LAN zu einem anderen durch Bridges festgelegt

29 Repeater, Hubs, Bridges, Switches, Router, Gateways Verschiedene Geräte zum Transport von Rahmen und Paketen Arbeiten auf verschiedenen Schichten Arbeiten mit verschiedenen Informationsstücken

30 Repeater, Hubs, Bridges, Switches, Router, Gateways Repeater Verbindet 2 Kabelsegmente Verstärkt die Signale zwischen 2 Kabelsegmenten

31 Repeater, Hubs, Bridges, Switches, Router, Gateways Hub Verbindet mehrere Kabelsegmente Verstärkt i.d.r. keine Signale Bildet eine Kollisionsdomäne

32 Repeater, Hubs, Bridges, Switches, Router, Gateways Bridge Verbindet mehrere Leitungen Verarbeitet Rahmen & sendet sie u.u. weiter Jede Leitung bildet eine Kollisionsdomäne

33 Repeater, Hubs, Bridges, Switches, Router, Gateways Switch Verbindet mehrere Leitungen Verarbeitet Rahmen & sendet sie immer weiter Jede Leitung hat eine Station

34 Repeater, Hubs, Bridges, Switches, Router, Gateways Hub, Bridge, Switch

35 Repeater, Hubs, Bridges, Switches, Router, Gateways Router Arbeitet auf der Netzwerkschicht Verarbeitet Pakete & sendet sie weiter Nutzt dafür z.b. IP-Adresse

36 Repeater, Hubs, Bridges, Switches, Router, Gateways Gateway Arbeitet auf der Transportschicht Verarbeitet Pakete Verbindet Rechner mit verschiedenen Transportprotokollen

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