Grundlagen der Datenkommunikations- Technologien

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1 Grundlagen der Datenkommunikations- Technologien Herstellerunabhängiges Seminar Hotel Mercure Europaplatz, Wien s c h l a g e r communications services GmbH Steinergasse 2a-4, 3100 St. Pölten, Tel.: / , Fax: / Internet: rs@schlager-cs.co.at

2 Informationstechnik - Multiplexverfahren Zeitmultiplexverfahren (Time Division Multiplexing, TDM) Zeitlich wechselnde Nutzung der verfügbaren Übertragungskapazität ( Zeitscheiben, Zeitschlitze, time slots) Übertragungskapazität t Frequenzmultiplexverfahren (Frequency Division Multiplexing, FDM) Gleichzeitige Nutzung der verfügbaren Übertragungskapazität Frequenz Station A Station B Station C t 1-2/10 Statisches Multiplexing: Fixe Bandbreite je Gerät Unabhängig vom Bedarf Dynamisches Multiplexing: Variable Bandbreite je Gerät Abhängig vom Bedarf 1-2/10

3 OSI-Modell - Physikalische Schicht (Physical Layer) ITU-T X.21 - Steckverbindung - Pinbelegung 15-polige Buchsenleiste nach ISO L tg. P in B e n e n n u n g R ic h tu n g v o n z u r D Ü E D Ü E G 8 G ro u n d B e t rie b s e rd e T / a ) 2 T ra n s m it S e n d e d a t e n x T (b ) 9 C (a ) 3 C o n t ro l S t e u e rn x C (b ) 1 0 R (a ) 4 R e c e ive E m p fa n g s d a t e n x R (b ) 1 1 I(a ) 5 In d ic a t io n M e ld e n x I(b ) 1 2 S (a ) 6 S ig n a l E le m e n t T im in g S c h rit t a k t x S (b ) /10 Funktionelle Eigenschaften: Wichtigste definierte Verbindungsleitungen: Transmit (Circuit T): Überträgt Daten und Kontrollinformationen von der DEE zur DÜE Receive (Circuit R): Überträgt Daten und Kontrollinformationen von der DÜE zur DEE Control (Circuit C): Kontrolliert die DÜE Indication (Circuit I): Zeigt der DEE den Rufzustand an Signal Element Timing (Circuit S) Bit-Takt Byte Element Timing (Circuit B) Oktett-Takt (Acht Bit-Takt), muss nicht verwendet werden 1-3/10

4 Funktionen - Standortübergreifende LAN-Vernetzung Beispiel Wegewahl Leitungs-Backup Least Cost Routing Schnittstellenanpassung Sicherheit Server in Firmenzentrale LAN Überträgt Informationen über große Entfernungen Beispiel: Internet Wide Area Network (WAN) Router Router LAN Server in Filiale Client Client Client Client Client 1-4/10 LANs werden meist über Router an das WAN angeschlossen. Der Router hat primär die Aufgabe, Wege zu suchen, über die er Informationen von einem Netzwerk an ein anderes weiterleiten kann. Router erkennen auch Leitungsausfälle und suchen neue Wege für den Datenaustausch. Manche Router wissen (durch die Konfiguration), welche Verbindungen wie teuer sind und nutzen die kostengünstigen Wege, die verfügbar sind. Da Netze unterschiedliche Techniken einsetzen, stehen auch unterschiedliche Schnittstellen mit verschiedenen Eigenschaften zur Verfügung. Router haben die Aufgabe, diese Eigenschaften wenn geht anzupassen (Beispiel: zwischenbuffern von Daten schneller Stationen, die über das langsame WAN zu übertragen sind) Da Router sehen, wer mit wem kommuniziert, kann ein Administrator durch Setzen von Filtern z.b. die Weiterleitung heikler Informationen an bestimmte Ziele verhindern und somit die Sicherheit erhöhen 1-4/10

5 Übertragungsmedien - Verdrillte Leitungen Symmetrische Datenkabel - Eigenschaften: Kat./Klasse Bandbreite Schirmung 5 / D 6 / E 7 / F 100 MHz 250 MHz 600 MHz Ja / Nein Ja / Nein Ja 8 / G 1200 MHz Ja Steckverbindung RJ-45 RJ-45 GG45 - Tera-7? 1-5/10 Bandbreiten lt. EN Link Spezifikation: Klasse A: bis 100 khz Klasse B: 100 khz bis 1 MHz Klasse C: 1 MHz bis 16 MHz Klasse D: 1 MHz bis 100 MHz Klasse E: 1 MHz bis 250 MHz (ab EN ) Klasse F: 1 MHz bis 600 MHz (ab EN ) Anmerkung: Kategorie- ( Kat. ) Einteilungen stammen von amerikanischen Standards Klassen-Einteilungen stammen von weltweiten und europäischen Standards Eigenschaften von Kabel für Kategorie 8 / Klasse G in Diskussion Tabelle gibt max. Werte der unterstützten Bandbreite an. Quellenhinweise (von links nach rechts): RJ-45-Stecker: img.tomshardware.com GG45-Buchse: (LANmark-7 GG45 Snap-in Buchse) Tera-7-Verbindung: 1-5/10

6 Protokolle und Standards - Medienzugangsv. - 10GBase-T Ist 10 Gigabit Ethernet über Twisted Pair-Kabel Seit 2006 standardisiert (IEEE 802.3an) Eigenschaften: Category Class 6 1) E 6 E 6 E Bandbreite 250 MHz 250 MHz 250 MHz F 6 A E A 600 MHz 500 MHz Schirm nein nein ja ja nein Distanz m 55 m 100 m 100 m 100 m 1) unter bestimmten Voraussetzungen 1-6/10 Weitere Informationen finden Sie unter: 1-6/10

7 Komponenten - Routers Router Router Verbindet logische Netze Standard - Ethernet Feldbus WAN VORTEILE: Intelligent Erlaubt Anschaltung von LANs an WANs NACHTEILE: Komplex Kosten 1-7/10 1-7/10

8 Komponenten - Multiplexer Beispiel: Synchrone Digitale Hierarchie (SDH) Neueres Multiplexverfahren in WANs 140 Mbps 2 Mbps STM-1 ATM- Switch LAN TDM ADM 2 Mbps 34 Mbps 140 Mbps STM-1 ADM STM-4 STM-16 STM-64 DXC STM-4 STM-16 Doppelringsystem Ein Ring aktiv, zweiter Ring passiv ADM STM-1, STM Mbps Mux 34 Mbps Mux 8 Mbps 1-8/10 Regenerator: verstärkt und regeneriert Signale der Übertragungsstrecke Terminal Multiplexer (TM): faßt mehrere Nutzsignale zu einem STM-Signal zusammen Add Drop Multiplexer (ADM): leitet STM-Signale weiter (meist 2 Schnittstellen zur Ringbildung), kann auch mehrere Nutzsignale zu STM-Signal zusammenfassen Digital Cross Connect (DCX): Vermittlungssystem zwischen STM-Schnittstellen, auch zur Verkehrs-Flusssteuerung STM... Synchronous Transport Module (eine Schnittstellenbezeichnung des SDH-Systems) STM-1: 155 Mbps STM-4: 4 x 155 Mbps = 622 Mbps STM-16: 16 x 155 Mbps = 2,48 Gbps STM-64: 64 x 155 Mbps = 10 Gbps STM-256: 256 x 155 Mbps = 40 Gbps STM-512: 80 Gbps STM-1024: 160 Gbps 1-8/10

9 Dienste - WiMAX Netzanbindung: GSM/UMTS WLAN Multimedia Internet Radio tower Base Station Radio tower WLAN-Hotspot (Subscriber Station) WiMAX Radio tower WiMAX-Access Point (Subscriber Station) WLAN, WiMAX,... ISDN/POTS Subscriber Station Firmen-LAN 1-9/10 WiMAX... Worldwide Interoperability for Microwave Access Quelle: 1-9/10

10 Dienste - MPLS Grundkonzept: Label Edge Router vergibt Label IP-Paket Label Edge Router entfernt Label MPLS-Netzwerk IP-Paket Label Switch Router analysiert Label und behandelt Paket entsprechend des Labels L IP-Paket L IP-Paket 1-10/ /10