Unterrichtsbeispiele Sek.1 zum Themenbereich Computernetze

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1 Unterrichtsbeispiele Sek.1 zum Themenbereich Computernetze

2 Überblick Wenn Computer kommunizieren, müssen sie sich auf eine Sprache einigen Sender und Empfänger brauchen eindeutige Adressen Die Nachricht muss genormt werden (Adresse und Nachricht muss unterschieden werden können) (Fehler in der Datenübertragung?) Wie werden Rechner miteinander verbunden? Simulation von Computernetzen Wie finden die Datenpakete ihren Empfänger? Der Weg der Nachricht, Routing

3 Kommunikation Ab 1:03 SuS erfahren verschiedene Kommunikationsmittel Regeln?

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7 Kommunikationsregeln Sender und Empfänger müssen dieselbe Sprache sprechen Empfänger muss empfangsbereit sein Sender muss wissen, zum wem er sprechen will Empfänger muss wissen, dass die Nachricht für ihn ist. Gesprächsanfang und -ende kennzeichnen

8 Kommunikation Computer Computer

9 Kommunikation Computer Computer SuS werden Zahlen zugeordnet, Schüler schreiben Binärnachricht auf einen Zettel und adressieren ihn. Zettel werden durch die Klasse gegeben. Problem: Wenn die Nachricht nur aus 0en und 1en besteht ist eine Vereinbarung nötig, wo der Empfänger steht und wie lang der Code dafür ist

10 Kommunikation Computer Computer Grobstruktur eines Netzwerkpakets: Head (Prüfsumme, Absender (5 Bit), Empfänger(5 Bit)) Body (Nachricht in ASCII-Binärcode) Prüfsumme: Länge + Absender- + Empfängeradresse + Prüfsumme = Zahl, die nur aus 1en besteht. Datenpaketlänge: 16 Bit

11 IP-Adressen und Subnetzmasken Eindeutig 4 Zahlen zwischen 0 und 255, getrennt durch. Subnetzmaske trennt IP-Adresse in Vorwahl und Anschlussnummer. Zwei IP-Adressen mit derselben Vorwahl liegen im selben Netzwerk. Bei einer Subnetzmaske von dürfen sich alle Zahlen nach dem letzten Punkte unterscheiden um im selben Netzwerk zu sein. Bei einer Subnetzmaske von alle Zahlen nach dem vorletzten Punkt. Bei IP und Subnetzmaske ist die Vorwahl Lehrervortrag

12 Kommunikation Computer Computer SuS verschicken Binärnachrichten auf Zetteln, die werden rekursiv an die Nachbarn weitergegeben Empfänger antworten auf die Nachrichten Problem: Wie funktioniert die Weitergabe der Nachricht technisch?

13 Überblick Wenn Computer kommunizieren, müssen sie sich auf eine Sprache einigen Sender und Empfänger brauchen eindeutige Adressen Die Nachricht muss genormt werden (Adresse und Nachricht muss unterschieden werden können) (Fehler in der Datenübertragung?) Wie werden Rechner miteinander verbunden? Simulation von Computernetzen Wie finden die Datenpakete ihren Empfänger? Der Weg der Nachricht, Routing

14 Gruppenpuzzle: WLAN, Router, Switch/Hub Switch: sendet Datenpakete im eigenen Netz weiter, aber nur an einen bestimmten Empfänger Hub: Sendet alle Datenpakete an alle angeschlossenen Geräte weiter Gateway: werden alle Datenpakete hingeschickt, die nicht im eigenen Netzwerk liegen. In Router integriert Router: verbindet Computernetzwerke. Betrachtet Datenpakete und entscheidet, ob er sie im eigenen Netzwerk oder nach außen weiterleitet. MAC-Adresse: Hardware-Adresse jedes einzelnen Netzwerkadapters zur eindeutigen Identifizierung des Geräts im Rechnernetz

15 Simulation von eigenen Netzen / Design eigener Netze Cisco Packet Tracer Computernetzsimulator: Computer, Router, switches, etc. werden verkabelt, IP-Adressen angegeben und die Kommunikation zwischen den Rechnern kann getestet werden.

16 Überblick Wenn Computer kommunizieren, müssen sie sich auf eine Sprache einigen Sender und Empfänger brauchen eindeutige Adressen Die Nachricht muss genormt werden (Adresse und Nachricht muss unterschieden werden können) (Fehler in der Datenübertragung?) Wie werden Rechner miteinander verbunden? Simulation von Computernetzen Wie finden die Datenpakete ihren Empfänger? Der Weg der Nachricht, Routing

17 Den Weg eines Datenpaketes erfahren SuS finden IP-Adressen ihrer Lieblingsseiten heraus, deren Standorte und verfolgen Datenpakete auf dem Weg dorthin Ihre Erfahrungen dokumentieren sie in einer Weltkarte

18 Den Weg eines Datenpaketes erfahren Erstaunlich: Webseite der NASA zu diesem Zeitpunkt aus dem Rheinland, etc.

19 Wie wird der richtige Weg gefunden? Mausfilm: Wie funktioniert das Internet? Erläuterung des Routing Brettspiel der Hochschule Aachen zum Routing im Internet

20 Abschluss