Chapter 1 Einführung CCNA 1 version 3.0 Wolfgang Riggert, FH Flensburg auf der Grundlage von Rick Graziani Cabrillo College
Vorbemerkung Die englische Originalversion finden Sie unter : http://www.cabrillo.cc.ca.us/~rgraziani/ Der username ist cisco und das Password perlman Viele der Informationen ergänzen das Online-Curriculum Die Zusatzinformation ist zur Verdeutlichung und weiteren Erklärung der Themen eingefügt. Die Originalversion ist um viele eigene Folien erweitert, um das Verständnis zu fördern
Gliederung Netzeigenschaften und -komponenten Internetverbindung Zahlensysteme
Netzanforderungen und - probleme Radikale Designänderungen während des Baus / der Gestaltung von Netzwerken, daher unberechenbare Störungen Keine Trennung zwischen Entwurf und Implementierung, daher Vorausschau, Fortschreibung und Validierung problematisch Enormer Druck zu immer mehr Funktionalität/Qualität, daher viele Abhängigkeiten Vielzahl von Anwendungen über Netze, daher komplex zu beurteilen. Großer Entwurfsspielraum, daher variantenreich Zahlreiche Kriterien für Qualität von der Physik bis hin zu Human Interface, daher unübersichtliches Verhalten Echtzeit! Eine harte Forderung, weil Zeit die Qualität relativiert Komplexität / Heterogenität / Flexibilität viele Standards Management der Netze zwar anpassbar, aber komplex und fehlerhaft
Aufgaben von Netzwerken Erreichbarkeit Ein Netzwerk aus Knoten und Kanten(Verbindungen) ist eine Möglichkeit, jeden Knoten für jeden anderen Knoten erreichbar zu machen. Ressourcen-Sharing Ein Netzwerk gestattet die Realisierung von Redundanz bei der Nutzung von Ressourcen - z.b. viele CPUs, mehrere Drucker, mehrere Fileserver, mehrere Mail-Server Ausfallsicherheit Redundante Netzknoten, alternative Routen, z.b. Router im Internet, verteilte Bearbeitung
Basiselemente eines Netzes Knoten oder Rechner, die die Nutzer des Netzes darstellen Infrastrukturkomponenten, die die einzelnen Knoten zu einem logischen Gebilde miteinander verknüpfen Physikalische Verbindungen zwischen Rechnern und Infrastrukturkomponenten 6
Eigenschaften eines Netzes Räumliche Trennung : Verzögerung der Signale, Übertragungsdauer Unabhängigkeit der Knoten : Rechner handeln autonom Heterogenität der Knoten : Die Knoten des Netzes unterscheiden sich hinsichtlich Hardware, Betriebssystem und Anwendung 7
PC Basics
PC Motherboard AGP Expansion Slot PCI Expansion Slots
Network Interface Cards
TCP/IP Konfiguration
Konfigurationsdaten
Verbindungstest: Ping
Motiv - Zahlensysteme Binärsystem: ein Rechner basiert auf zwei Zuständen ausgedrückt als Null und Eins. Viele Sachverhalte, die in Dezimaldarstellung vorliegen, z.b. IP-Adressen, müssen intern in die binäre Darstellung gewandelt werden. Hexadezimal: einige Sachverhalte werden durch ein sechszehnstelliges System beschrieben, z.b. MAC-Adressen
Dezimalsystem
Definitionen Bit = (binary digit) bezeichnet ein zweiwertiges Zeichen, das nur die Werte 0 oder 1 annimmt. Es ist die kleinste Organisationseinheit logischer Art von Rechnern, auf das i.a. kein Zugriff besteht. Byte bezeichnet die Zusammenfassung von acht Bits zu einer Einheit. Sie bildet die kleinste Bitgruppe zur Darstellung von Zeichen Darstellungsmöglichkeiten von 256 = 2 8 Zeichen. Einteilung in linkes und rechtes Halbbyte gebräuchlich Interpretation der Bits innerhalb eines Bytes von rechts nach links : Bit 0 = LSB Least Significant Bit Bit 7 = MSB Most Significant Bit
Binärdarstellung Um Zahlen größer als 1 oder allgemein Zeichen darstellen zu können, müssen Folgen der Zeichen 0 und 1 gebildet werden Dezimal Dual 0 0000 1 0001 2 0010 3 0011...... 16 10000 Systematik Byte Potenz 2 7 2 6 2 5 2 4 2 3 2 2 2 1 2 0 Stellenwert 128 64 32 16 8 4 2 1 Bit 7 6 5 4 3 2 1 0
Binärzahlen
Umwandlung Dual- in Dezimalzahl 110011001 2 = 1*2 8 + 1*2 7 + 1*2 4 + 1*2 3 + 1 = 256 + 128 + 16 + 8 + 1 = 409 10 Dezimal- in Dualzahl Verfahren fortgesetzter Division 333 : 2 = 166 Rest 1 166 : 2 = 83 Rest 0 83 : 2 = 41 Rest 1 41 : 2 = 20 Rest 1 20 : 2 = 10 Rest 0 10 : 2 = 5 Rest 0 5 : 2 = 2 Rest 1 2 : 2 = 1 Rest 0 Ergebnis : 101001101
Stellenwertsysteme n z = Σ a k * B k k = 0 Wert Nennwert Stellenwert Beispiele Basis B Nennwert a Dual 2 0,1 Oktal 8 0,...,7 Dezimal 10 0,...,9 Hexadezimal 16 0,...,9,A,...,F
Merkmale des Stellenwertsystems In einem Stellenwertsystem mit Basis B kann der max. Nennwert einer Ziffer höchstens B-1 sein; ansonsten erfolgt ein Übertrag Die Stellenwerte sind ganzzahlige Potenzen der Basis Die Anzahl verschiedener Ziffern entspricht dem Wert der Basis Der größte Nennwert einer Ziffer ergibt sich aus : (Basis 1).
Beispiel von Stellenwertsystemen Dualsystem Dezimalsystem Hexadezimalsystem Oktalsystem 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 01 02 03 04 05 06 07 10 11 12 13 14 15 16 17 20 21 22 23 24 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 11 12 13 14
Häufige Zahlen in drei Darstellungsformen
Bits und Bytes
Vier Byte Dotted-decimal darstellung einer 32-Bit- Binärzahl
IP Adressen