Funktionselemente von Netzwerken

Transkript

1 Folie: 1 Funktionselemente von Netzwerken

2 Medienkonverter Folie: 2 Medienkonverter werden eingesetzt, wenn bei einer Datenübertragungsstrecke zwei unterschiedliche Übertragungsmedien gekoppelt werden. Es findet eine rein physikalische Umsetzung der Übertragungssignale statt. Der in dieser Abbildung gezeigte Konverter setzt beispielsweise Signale auf einer Kupferleitung (1000BaseT) in Signale für einen Lichtwellenleiter (1000BaseLX) um. Medienkonverter setzen Übertragungssignale zweier unterschiedlicher Medien auf der Schicht 1 des ISO/OSIReferenzmodells um.

3 Netzwerkkarte Folie: 3 Für den Anschluss eines Systems an ein Netzwerk wird eine Netzwerkkarte (NIC: Network Interface Card) benötigt. Abbildung: Netzwerkkarte 10/100 MBit D-Link DFE-530TX PCI, RJ45 Anschluß, FullDuplex, 32-Bit Fast Ethernet Netzwerkkarten ermöglichen den Zugang zum Übertragungsmedium auf den Schichten 1 und 2 des ISO/OSI- Referenzmodells.

4 Repeater Folie: 4 In Netzen mit großer räumlicher Ausdehnung werden Repeater als Signalregeneratoren verwendet. Durch einen Repeater wird auf der physikalischen Schicht des ISO/OSI-Referenzmodells eine Regeneration der elektrischen Signale durchgeführt. Bei längeren Übertragungsstrecken kommt es sonst durch schwache, fehlerhafte oder gestörte Signale zu einer Störung der Informationsübermittlung. Ein Repeater regeneriert die Übertragungssignale in einem Netzwerk und dient der räumlichen Erweiterung eines Netzwerkes. Regeneration: Neubildung, Wiederherstellung Segment: Netzwerke werden zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit und zur besseren Strukturierung in Teilnetzwerke aufgeteilt. Diese Teilnetzwerke werden als Segmente bezeichnet.

5 Hub Folie: 5 Hubs verbinden Netzwerkelemente sternförmig und werden aus diesem Grund auch Sternkoppler genannt. Passive Hubs stellen nur eine elektrische, jedoch keine logische Verbindung zwischen den einzelnen Netzwerkkomponenten zur Verfügung. Beim Anschluss an einem Hub befinden sich alle Systeme innerhalb einer Kollisions-Domäne. Aktive Hubs wirken durch eine Regeneration der Signalpegel gleichzeitig auch als Repeater und werden deshalb auch als Multiport-Repeater bezeichnet. Ein Hub verbindet als Sternpunktverteiler die angeschlossenen Systeme auf der Schicht 1. Er ist in seiner Funktion wie ein Bus zu betrachten. Gestapelte Hubs Hub: engl. Mittelpunkt, (Rad) Nabe; Port: Als Ports werden allgemein Schnittstellen zwischen zwei unterschiedlichen Übertragungssystemen bezeichnet. kaskadieren: hintereinander schalten, Kaskade: Wasserfall; Stack: engl. Stapel; Uplink: engl. Aufwärtsverbindung; Bridge: engl. Brücke

6 Bridge Folie: 6 Eine Bridge arbeitet auf den ersten beiden Schichten des ISO/OSI-Referenzmodells und ermöglicht die Unterteilung von Netzwerken in Segmente (Teilnetze). Datenpakete werden von der Bridge anhand von Adresslisten auf der Basis von MAC-Adressen den einzelnen Netzen zugewiesen. Damit werden die angeschlossenen Systeme unterschiedlichen Kollisionsdomänen zugeordnet. Bridges teilen Netze durch Bildung von Segmenten in Kollisions-Domänen auf. Hub: engl. Mittelpunkt, (Rad) Nabe; Port: Als Ports werden allgemein Schnittstellen zwischen zwei unterschiedlichen Übertragungssystemen bezeichnet. kaskadieren: hintereinander schalten, Kaskade: Wasserfall; Stack: engl. Stapel; Uplink: engl. Aufwärtsverbindung; Bridge: engl. Brücke

7 Switch Folie: 7 Ein Switch weist einen ähnlichen Funktionsumfang und Einsatzbereich wie eine Bridge auf. Durch einen schnellen internen Bus können Datenpakete zwischen den Ports mit maximaler Geschwindigkeit übertragen werden und somit mehrere Verbindungen gleichzeitig hergestellt werden. An Switches können sowohl einzelne Stationen zur Erhöhung der nutzbaren Übertragungsbandbreite als auch strukturierte Segmente angeschlossen werden. Mit Hilfe eines Switches kann ein Netzwerk in mehrere Segmente gegliedert werden. Ein Switch kann als Multiport-Bridge betrachtet werden. Full-Duplex: (Vollduplex oder Gegenbetrieb) - Daten können in beide Richtungen gleichzeitig übertragen werden.

8 Folie: 8 Router (1) Router verbinden Netzwerke mit unterschiedlichen Topologien und Protokollen. Sie arbeiten auf den untersten drei Schichten des ISO/OSI-Referenzmodells. Die Grundfunktion ist die Wegfindung für Datenpakete in einem komplexen Netzwerk. Festgelegt wird der Weg vom Sender zum Empfänger durch Routing-Tabellen. Nicht alle Protokolle der Schicht 3 können vom Router verarbeitet werden. Werden Netzwerke mit unterschiedlichen Protokollen über einen Router miteinander verbunden, so muss der Router eine Umsetzung z. B. der Paketlängen und Übertragungsgeschwindigkeiten vornehmen können. Für nicht routebare Protokolle müssen Router mit einer Bridgefunktion verwendet werden (Brouter). Router dienen der Wegfindung, der Vermittlung von Nachrichtenpaketen und der Filterung von Nachrichtenpaketen.

9 Router (2) Folie: 9 Router arbeiten nach folgenden Verfahren: Statisches Routing: Der Router arbeitet mit vorher manuell hinterlegten Routing- Tabellen. Dynamisches Routing: Die Tabellen werden automatisch gebildet und aktualisiert. Der Weg des Paketes ist nicht festgelegt und wird erst zum Zeitpunkt des Versands ermittelt. Dazu benötigt der Router Informationen über die Netzwerkparameter der angeschlossenen Netze. Durchgeführt werden diese Berechnungen auf der Basis von Protokollen wie z. B. RIP1 und OSPF2. Default-Routing: Werden Pakete an Netzwerke gesendet, die dem Router nicht bekannt sind, so werden diese an einen in der Routing-Tabelle eingetragenen weiteren Router, den so genannten Default-Router, weitergereicht. Diese Verfahren können sowohl hardware- als auch softwaremäßig realisiert werden. Typische Einsatzgebiete von Routern sind Netzkopplungen und Weitverkehrsnetze (WAN).

10 Gateway Folie: 10 Durch ein Gateway können Netzwerke unterschiedlichen Typs und mit unterschiedlichen Protokollen bis auf die Ebene der Anwendungen verbunden werden. Ihre Funktion basiert auf allen sieben Schichten des ISO/OSI-Referenzmodells. Gateways sind Rechnersysteme, die auf allen Schichten des ISO/OSI-Referenzmodells arbeiten und die gewünschten Funktionen auf der Ebene der Anwendungssoftware anbieten. 7 Gateways können unterschiedliche Netzwerksysteme auf allen sieben Schichten des ISO/OSI-Referenzmodells koppeln.

11 Überblick Geräte Folie: 11