Datenkommunikation. Austausch von Daten zwischen zwei oder mehreren beliebig weit voneinander entfernten Datenstationen. Formen

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1 Datenkommunikation Austausch von Daten zwischen zwei oder mehreren beliebig weit voneinander entfernten Datenstationen. Formen lokale Netzwerke (LAN = Local Area Network) Netze zur Datenfernübertragung WAN (Wide) MAN (Metropolitan) GAN (Global) K Datenübertragung - 1

2 Gross sse e und globale Netzwerke Einteilung grosser Netzwerke nach ihrer Ausdehnung LAN Lokal Area Network MAN Metropolitan Area Network WAN Wide Area Network GAN Global Area Network Globale Netzwerke Kabelstrecke, Satellitenstrecke Modem Notebook Modem Server im LAN K Datenübertragung - 2

3 Lokale Netzwerke Mehrfachzugriffsnetze über kurze Entfernungen (max. 10 km) innerhalb eines Unternehmens. Benützung gemeinsamer Programme und Daten Benützung gemeinsamer Peripheriegeräte dezentrale Datenverarbeitung am Arbeitsplatz Front-end-LAN verbindet Arbeitsplatz- und evtl. Abteilungsrechner Backbone-LAN verbindet Front-end-LANs K Datenübertragung - 3

4 Hardware-Komponenten zur Vernetzung Verbindungskabel Kupferkabel Koaxialkabel Glasfaserkabel Funk Netzwerkkarte Weltweit einmalige, eindeutige und unveränderbare Kartennummer (Node-Adresse) T-Stecker und Terminatoren Hub Netzknoten K Datenübertragung - 4

5 Vernetzung von Computern Client Richtet Anforderung an Server Client-Software Verwaltet Anforderungen des Anwenders Gibt Informationen an Netzwerkkarte weiter Nimmt ankommende Daten entgegen und stellt diese dem Anwender zur Verfügung Server Erbringt angeforderte Dienstleistung Server-Software Verwaltet ankommende Anforderungen Erledigt die entsprechenden Arbeiten Gibt Rückmeldung an den Absender der Anforderung K Datenübertragung - 5

6 Peer-to to-peer peer-netzwerk Vernetzung mehrerer gleichwertiger Computer Jeder Computer kann sowohl ein Server als auch ein Client sein Jeder Computer dient zunächst als Arbeitsstation für einen Mitarbeiter und kann Dienstleistungen für einen anderen Computer ausführen Einsatzgebiete Einige wenige Benutzer (< 10) möchten z. B. einen Drucker gemeinsam nutzen und gelegentlich auf den gleichen Datenbestand zugreifen K Datenübertragung - 6

7 Serverfunktionen Server = Computer mit besonderen Aufgaben Dateien über das Netzwerk an Computer (Clients) versenden, sobald diese die Daten anfordern Dateien, die auf einem anderen Computer erzeugt wurden, auf seiner Festplatte abspeichern Vorteile zentraler Speicherung der Daten auf dem Server Daten können problemlos in regelmässigen Abständen gesichert werden Anwender wissen immer genau, wo sie nach den gewünschten Informationen suchen müssen K Datenübertragung - 7

8 Server Server-Arten File-Server Druck-Server Mail-Server Fax-Server usw. Zugriff auf den Server Anmeldung mit Namen und Passwort Zugriff auf Netzwerk-Laufwerke Ausdrucke direkt an den Netzwerkdrucker Faxmöglichkeit Internetzugang K Datenübertragung - 8

9 Strukturierte Netzwerke Meistens bildet sich die Struktur des Unternehmens im Netzwerk ab. Mitarbeiter sind in Gruppen zusammengefasst. Abteilungen: Verkauf Einkauf Buchhaltung K Datenübertragung - 9

10 Netzwerkverwalter und Netzwerknutzer Netzwerkverwalter (Administrator) Betreut und verwaltet die Server und Arbeitsstationen Ansprechpartner für Fragen der Anwender Benutzerkonto Für die Anmeldung einer Person am Netzwerk-Server Wird pro Person eingerichtet Definition der Rechte dieser Person im Netzwerk Persönliches Passwort zum Schutz vor unberechtigtem Zugriff auf vertrauliche Daten Benutzergruppen Mitarbeiter, die gleiche oder ähnliche Arbeiten im Unternehmen ausführen, werden in Benutzergruppen zusammengefasst Rechte werden pro Gruppe verwaltet K Datenübertragung - 10

11 Netzwerkbetriebssystem Netzwerkbetriebssystem ermöglicht die zentrale Verwaltung und Zuordnung der Mitarbeiter des Datenbestandes der Betriebsmittel Beispiele für Netzwerkbetriebssysteme Novell NetWare Windows NT Server Unix K Datenübertragung - 11

12 Modem Modulator/Demodulator Wandlung digitale Signale!" analoge Signale wird für die Datenübertragung über das öffentliche analoge Telefonnetz benötigt K Datenübertragung - 12

13 Serielle Datenübertragung Modem Telefon-Leitung Modem Modemfunktion 1 0 Start Parity Stop Zeit Ein Zeichen übertragen (ASCII-Code Code 065 A) K Datenübertragung - 13

14 Öffentliche Netze Fernschreibnetz (Telex) weltweit kleine Zeichenauswahl geringe Übertragungsgeschwindigkeit Telefonnetz analog Wählleitung Mietleitung K Datenübertragung - 14

15 Mobilfunknetze Mobilfunknetze GSM Global System for Mobile Communication 9.6 kbit/s GPRS General Packet Radio Service Paketübermittlung: Daten werden aufgeteilt über beliebige Kanäle übermittelt bis zu 128 kbit/s immer online, bezahlt wird die übertragene Datenmenge HSCSD High Speed Circuit Switched Data höhere Datenübertragungsrate durch Kanalbündelung (bis zu 4 GSM-Kanäle) 43 kbit/s UMTS Universal Mobile Telecommunications System Mobilfunk der dritten Generation Verschmelzen von Mobilfunk und Internet K Datenübertragung - 15

16 Mobilfunk - Message Systeme SMS Short Message System EMS Enhanced Message System Bild, Ton MMS Multimedia Message System K Datenübertragung - 16

17 Bluetooth drahtlose Kommunikation zwischen Mobiltelefon, PC und anderen Geräten ersetzt die auf freie Sicht angewiesene Infrarot-Schnittstelle 2.4 Gigahertz-ISM-Band Frequenz-Hopping benutzt 79 Frequenzen, jeweils im Abstand von einem MHz Datenrate ca. 1 Mbit/s Distanz bis zu 10 m bei Erhöhung der Sendeleistung bis zu 100 m je nach Bedarf symmetrische und asymmetrische Verbindungen Circuit Switching (leitungsvermittelt) Packet Switching (paketvermittelt) K Datenübertragung - 17

18 Bluetooth- Einsatzmöglichkeiten Kabelersatz Bluetooth-Funk ersetzt Kabel oder Infrarot- Verbindung Ad-Hoc-Netzwerke ohne Access Point Verbindung zwischen mehreren kleinen Geräten Termine synchronisieren Dokumente übermitteln Netzwerk-Lösungen mit Access Points Anbindung an bestehende, drahtgebundene Netze K Datenübertragung - 18

19 ISDN (Swissnet) Integrated Services Digital Network Digital arbeitendes Datennetz, das eine gleichzeitige Übertragung verschiedener Kommunikationsarten (z. B. Telefon, Fax, Daten) über eine einzige Leitung ermöglicht. Basisanschluss 2 Nutzkanäle zu je 64 kbit/s, Bündelung möglich Primärmultiplexanschluss bis zu 30 Nutzkanäle zu je 64 kbit/s K Datenübertragung - 19

20 Digitale Übertragung mit ISDN NT: Netzanschluss TA: Terminaladapter ISD N- Telefon! PC mit ISD N-Karte ISD N- Telefon Teletex "! " ISDN Zentrale NT ISD N- Steckdose TA TA TA " Fax Gr4 Fax Gr3 PC Videotex K Datenübertragung - 20

21 Technische Grundzüge der Datenübertragung Simplexbetrieb eine Leitung, eine Richtung Vollduplex zwei Leitungen, gleichzeitig Halbduplex eine Leitung, abwechselnd Baud Schrittgeschwindigkeit (Baudrate) Übertragungsrate, Bits/s V.90 aktueller Modem-Standard Übertragungsraten bis bit/s K Datenübertragung - 21

22 Traditionelle EDV Host (Mainframe) mit «dummen» Terminals Datenbestand zentral Programme auf dem Grossrechner K Datenübertragung - 22

23 Client-Server Server-Architektur Synonyme Cooperative Processing, Distributed Computing gemeinschaftliche Datenverarbeitung im Netzwerk (Rechnerverbund) lokale Netzwerke Rechenleistung unabhängig vom Grossrechner Verbindung zum Grossrechner Server (Backend) bieten den Clients (Frontend, Kunden) über das Netz Dienstleistungen (Datenverwaltung, Rechnen, Kommunikation). verteilte Datenbank: ein Teil der Daten beim Client, ein Teil zentral auf dem Server Downsizing Informationssysteme werden vom Grossrechner auf kostengünstigere Abteilungsrechner (Mini) und Arbeitsplatzrechner (PC) ausgelagert. K Datenübertragung - 23

24 Kommunikationsprotokolle Kommunikationsprotokolle regeln den Verbindungs-aufbau, den Datenaustausch sowie den Verbindungs-abbruch zwischen zwei Kommunikationspartnern. z. B. TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) erlaubt Kommunikation zwischen UNIX- und PCbasierenden Rechnern K Datenübertragung - 24

25 Netzwerkstrukturen Topologie physikalische Netzwerkstruktur Ringnetz z. B. IBM Tokenring jede Station mit zwei anderen Stationen verbunden alle Stationen aktiv Busstruktur z. B. Ethernet passives Übertragungssystem erlaubt Informationsübertragung, ohne dass die nicht betroffenen Stationen aktiv werden Sternnetz Jeder Anschluss kann üer einen zentralen Vermittlungsknoten aufgerufen werden. Baumnetz Die Stationen kommunizieren über den der Station übergeordneten Knoten. K Datenübertragung - 25

26 Netzwerk-Topologien Bus Server Server Server Server Stern Ring Baum Server Server K Datenübertragung - 26

27 Netzwerkbetriebssysteme Network Operating Systems (NOS) Beispiele Novell Netware Windows NT/2000 OS/2 LanServer UNIX Peer-to-Peer-Netzwerk kein dedizierter (bestimmter) Server jede Station im Netz gleichberechtigt Client-Server-Netzwerk bestimmter Zentralrechner (Server), der ausschliesslich für den Betrieb des Netzes zuständig ist K Datenübertragung - 27

28 Netzwerke Modem " Internationale Netze Satellit Richtstrahl Glasfaser Kabel WAN Interface Interface " " Drucker T ext gedruck t T ext gedruck t LAN PC's " PC Fabrik Scanner W orkstation " Büro File- Server Prozess- Steuerung Messen Steuern Regeln K Datenübertragung - 28