High Speed Internetworking

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1 Anatol Badach Erwin Hoffmann Olaf Knauer High Speed Internetworking Grundlagen und Konzepte für den Einsatz von FDDI und ATM TECHNISCHE HOCHSCHULE DARMSTADT G e s a iv f b i b I i o t h e k ß o i ' i c< f.» t- wirr Ü c i'i o M s I e h r e :' 'r. T T ADDISON-WESLEY PUBLISHING COMPANY Bonn Paris Reading, Massachusetts Menlo Park, California New York Don Mills, Ontario Wokingham, England Amsterdam Milan Sydney Tokyo Singapore Madrid San Juan Seoul Mexico City Taipei, Taiwan

2 V 1 Vorwort Internetworking-Grundlagen LANs, FDDI, MAN und WANs LAN-, MAN- und WAN-Besonderheiten Übertragungstechniken LAN-Topologien FDDI-Grundlagen WAN-Konzept X.25-Notwendigkeit ISDN-Grundlagen Logische Architektur von Kommunikationsnetzen Typische LAN-Anwendungen Mehrfachnutzung von Ressourcen Verteilte Anwendungen Server-Evolution Internetworking-Aspekte LAN-Kopplungselemente im Überblick Direkte LAN-Kopplung LAN-Kopplung über WANs Evolution des Internetworkings LAN-Übertragungsmedien Eigenschaften von elektrischen Leitungen Symmetrische elektrische Kabel Koaxialkabel Eigenschaften von optischen Übertragungsmedien Typen von Lichtwellenleitern Einfluß der Leitungskodierung Strukturierte Verkabelungssysteme Konzept der strukturierten Verkabelung Hierarchische Strukturen der LAN-Vernetzung LAN-Technologien LANs nach IEEE 802.x Logisches LAN-Modell MAC-Adressen 84

3 Inhaltsverzeichnis LLC-Schicht LLC-MAC-Schnittstelle Implementierung der LLC-Schicht Erweiterung der Adressierung der LLC-Schicht Ethernet-ZIEEE LANs Besonderheiten von IEEE LANs lobase 5 lobase 2 lobase T lobase F Mediumzugriffsverfahren - CSMA/CD Bitübertragungsschicht Einsatz von Repeatern für Vernetzung von IEEE LANs Token Ring Aufbau von Token Ring-LANs Bitübertragungsschicht MAC-Schicht Token Ring-Management Prioritätsstufen im Token Ring Verkabelungsaspekte DQDB-MAN nach IEEE DQDB-MAN-Konzept Übertragung aller Informationsarten Zugriffsverfahren DQDB LAN-Datenverkehr im MAN Rekonfigurationsfähigkeit Basiskonfigurationen vom DQDB-MAN Kommunikationsprotokolle Funktionen der Kommunikationsprotokolle Fehlerkontrolle Flußkontrolle Überlastkontrolle TCP/IP-Protokollfamilie TCP/IP-Protokolle im Schichtenmodell Zusammenarbeit von TCP, UDP und IP IP-Protokoll TCP-Protokoll UDP-Protokoll Internet-Adressen und Subnetz-Bildung ARP/RARP-Protokoll IP über serielle Leitungen OSI-Protokolle für Internetworking von LANs und WANs

4 3.3.1 Grundlagen des Internetworkings von LANs und WANs Einsatzbeispiele von OSI-Protokollen der Netzwerkschicht Adressierung in heterogenen WAN/LAN-Verbundsystemen Verbindungsorientierte Netzdienste nach dem Protokoll X Protokoll CLNP (ISO IP) Transportprotokoll NetWare-Protokolle IPX/SPX Arbeitsplatzarchitektur unter NetWare Server-Architektur unter NetWare IPX-Protokoll SPX-Protokoll Routing Information Protocol (RIP) Service Advertising Protocol (SAP) NetWare Core Protocol (NCP) Protokollzusammenspiel von NetWare ODI-Konzept der NetWare Virtual Loadable Modules Protokolle unter LAN-Manager NetBIOS NetBEUI Protokoll NDIS Internetworking mit Bridges und Routern Internetworking-Ziele Funktionsweise von Bridges Bridge-Aufgaben Lokale Bridges Remote Bridges Multiport-Bridges Lastverteilung mit Bridges Transparente Bridges Lernfähigkeit und Aging-Funktion Spanning Tree-Algorithmus Source Routing Bridges Funktionsweise und Einsatz von Routern Aufgabe eines Routers Router-Funktion im Schichtenmodell Adressierungsaspekte beim Router-Einsatz Router-Multiprotokollfähigkeit Routing-Aspekte TCP/IP-Routing-Protokolle Routing-Besonderheiten in TCP/IP-Netzen TCP/IP-Routing-Protokoll RIP 273

5 4.6.3 OSPF Routing-Protokoll EGP Routing-Protokoll BGP OSI-Routing-Protokolle OSI-Routing-Besonderheiten ES-IS-Protokoll IS-IS-Protokoll Routing bei NetWare Router kontra Bridge FDDI-Technik FDDI-Spezifikation Mediumabhängige Festlegungen Bitübertragung MAC-Festlegungen Station Management Stationstypen und ihre Einsatzmöglichkeiten FDDI - Stationstypen Mögliche FDDI-Konfigurationen Verbindungsregeln einzelner FDDI-Stationstypen Strukturen von FDDI-Stationen FDDI-Zugriffsverfahren Synchroner und Asynchroner Frame-Verkehr Ablauf des Zugriffsverfahrens Ring-Inbetriebnahme und Fehlertoleranz im FDDI Ring-Inbetriebnahme Fehlertoleranz Ring-Rekonfiguration FDDI-Weiterentwicklung FDDMI Koexistenz von FDDI-I und FDDI-II FDDI über Twisted-Pair-Kupferkabel LAN-Vernetzung mit FDDI Probleme der LAN-Vernetzung mit FDDI FDDI-Bridges als Kopplungselemente Encapsulation Bridge Transparente Bridges Notwendigkeit für Translation Bridges Arbeitsweise von FDDI-Translation Bridges Frame Stripping beim FDDI 384 6^2.6 Source Routing/Transparentes Bridging FDDI Bridging Router (BRouter) 389

6 6.4 Performance Aspekte beim Einsatz von FDDI Grundlagen der Netzwerk-Performance Einfluß des MAC-Protokolls Messungen der FDDI-Performance Performance-Eigenschaften von FDDI-Bridges 400 Globale und integrierte Unternehmensnetze mit LANs, FDDI, MAN, ISDN und ATM LAN/FDDI-Integration mit ISDN Anwendungen der LAN/FDDI-Integration mit ISDN Bereitstellung von LAN-Anwendungen am ISDN-Arbeitsplatz LAN-spezifische Software-Erweiterungen am ISDN-Arbeitsplatz Bereitstellung von ISDN-Diensten und -Anwendungen am LAN-Arbeitsplatz MAN-Anwendungen MAN-Dienste MAN-Strukturierung und Anschlußvarianten LAN/FDDI-Kopplung über MAN ATM-Technik und -Einsatz ATM-Konzept Dienste in ATM-Netzen LAN-Datenstrom über ATM ATM-LANs Globale Unternehmensnetze auf ATM-Basis Einsatz der LAN/FDDI/MAN/ATMSystemintegration LAN/FDDI/MAN-Integration über ATM-Netze ATM-Router Standortübergreifende DV- und TK-Integration über ATM-Netze 458 Netzmanagement Grundlagen des Netzmanagements (NM) Grundstruktur eines NM-Systems Sicherheitsaspekte in NM-Systemen Management von unternehmensweiten Netzen Management-Werkzeuge Netzmanagement-Funktionen Konfigurations-Management Fehler-Management Leistungs-Management Sicherheits-Management Abrechnungs-Management OSI-Netzmanagement Management-Konzept 480

7 10 Inhaltsverzeichnis Funktionsmodell des OSI-Managements Management-Dienste Informations und Datenmodell 8.4 Netzmanagement mit SNMP SNMPvl-Management-Modell Management-Informationsmodell Management-Protokoll SNMPvl SNMPv2-Management-Modell Sicherheitskonzept bei SNMPv Koexistenz von SNMPvl und SNMPv2 in einem Netz 8.5 Planung eines integrierten NM-Systems Anforderungen an ein integriertes NM-System Vorgehensweise bei der Planung eines integrierten NM-Systems 9 Planungsaspekte für Unternehmensnetze 9.1 Heute für die Applikationen von Morgen planen Entwicklung der LAN-Topologien Wachsender Bedarf an Bandbreite Bus-, Ring- oder besser doch Stern-Topologie? Switching Hubs 9.2 Anforderungen an die Verkabelungsinfrastruktur Auswahlkriterien für die Verkablungsinfrakstruktur Neuere Spezifikationen der UTP-Kabeltypen Verbindungselemente - der passende Stecker Verkabelung und elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) 9.3 Erstellung eines Netz-Systemkonzepts Elemente der Netz-Planung Ermittlung der Ist-Situation und der Bedarfskriterien Kriterien für ein neues Unternehmensnetz FDDI als strategisches HS-LAN Integration von ISDN-, MAN- und ATM-Diensten in das Unternehmensnetz Prävention und Beseitigung von Netzfehlern Anhang A Internetworking-relevante RFCs (Stand April 1994) Anhang B Anhang L Anhang S Abkürzungsverzeichnis Literaturverzeichnis Stichwortverzeichnis