Kommunikation in Netzen

 
1. Einteilung der Netzwerke nach ihrer Ausdehnung
2. Einteilung der Netzwerke nach ihrer Struktur - Netzwerktopologien
4. Hardware
5. Leitungsarten
6. OSI-Schichtenmodell
7. TCP/IP-Modell

1. Einteilung der Netzwerke nach ihrer Ausdehnung

Body Area Network BAN

- auch Skinplex genannt
- zentrale, drahtlose Kommunikation zu am Körper befestigten Sensoren, Variante des PAN
- Sensoren messen beispielsweise die Leitfähigkeit der menschlichen Haut
- Anwendung: Auslösung von Funktionen wie Schaltvorgänge, Alarm, Öffnungs-/Schließ- oder Schutzsysteme
- medizinischer Bereich, Hochleistungssport, Automobilbau

Personal Area Network PAN

- Netz, welches durch Geräte wie PDA, Mobiltelefone, Piper mittels Bluetooth, USB oder IrDA aufgebaut wird.
- Geräte können untereinander oder mit einem anderen Netz in Verbindung stehen.

Local Area Network LAN

- Rechnernetz, dessen Größe jene von PANs übertrifft, jedoch klein als MANs, WANs und CANs
- lokale Netze: mehrere Rechner über kleine Entfernungen an einem bestimmten Ort vernetzt
- Technologien: Kabel, Glasfaser
- Standard: Ethernet
- Übertragung: twisted pair cable, Funk (drahtlose lokale Netze - Wireless LAN)
- Komponenten: Hubs, Router, Bridges, Switches

Field Area Network FAN

- Vernetzung in Produktionshallen

Campus Area Network CAN

- Universitätsnetz, oft in MANs eingebunden
- Netze zwischen Universitäten

Department Area Network DAN

- Netz innerhalb von Behörden 

Metropolitan Area Network LAN

- Breitbandnetz
-Technologie: Glasfaser (meist in Synchronous Digital Hierarchy)
- Struktur: meist ringförmig
- Verbindung zwischen wichtigsten Büros meherer Großstädte
- Beispiel: Datex-M der Telekom, DTAG
- Perspektive: Metro Ethernet 

Wide Area Network WAN

- Weitverkehrsnetz,  auch Weitbereichsnetz , ist ein Rechnernetz, das sich über einen sehr großen geografischen Bereich erstreckt (Länder, Kontinente
- Vernetzung von LANs oder auch einzelnen Rechnern
- arbeitet auf der Bitübertragungsschicht und der Sicherungsschicht des OSI-Referenzmodells
- Technologien: u.a. (Plesiochrone Digitale Hierarchie, Synchrone Digitale Hierarchie, Asynchronous Transfer Mode, X.25)

Global Area Network GAN

- Netz, das über unbegrenzte geographische Entfernungen mehrere Wide Area Networks verbindet
- Beispiel: Netz der Filialen eines globalen Konzerns
- meist per Satellitenübertragung
- mitunter sind GANs abgeschottet

Informieren Sie sich auch hier über die Netz-Topologien!


2. Einteilung der Netzwerke nach ihrer Struktur - Netzwerktopologien

Aufgabe a) Quiz 1
Bus-Topologie
Ring-Topologie
   
Stern-Topologie
Cluster
   
Baum-Topologie (hier unser Schulnetz)
Vermascht-Topologie
Alle Geräte sind miteinander verbunden - ein vollvermaschtes Netz.
Aufgabe b) Ordnen Sie die Strukturen in der Abbildung Baum-Topologie den Räumen an unserer Schule zu!
Aufgabe c) Welche andere neben der hier gezeigten Topologie finden Sie an unserer Schule vor?
Aufgabe d) Tragen Sie die Übertragungsmöglichkeiten zusammen (Wie können z. Bsp. zwei PC miteinander verbunden werden?)

3. Netzwerkarchitekturen


Server - bietet Dienste an - Kommunikations-Server (Mail, ...), File-Server (Programme u. Dateien speichern und Verwalten), Printserver, Access-Server für ext. Verbindungen)

Client - reicht Aufträge an Server weiter

Terminal - Bedien- und Eingabekonsole (z. Bsp. in Hotels)

Aufgabe f) Fragen Sie den Hausmeister, wie viele Server an unserer Schule im Einsatz sind und wer sie administriert.
Aufgabe g) Erstellen Sie ein Raster: Vorteile | Nachteile jeweils von Peer- to -Peer-Netzwerk, Client-Server-Netzwerk, Terminal-Server-Netzwerk, Mittlere Datentechnik und Cluster!
Aufgabe h) Fotografieren Sie Netzwerkkarte, Repeater, Hub, Bridge, Switch, Router und schreiben Sie zu den Fotos kurz die Funktion der Geräte!!

Aufgabe i) Quiz


4. Hardware  

Aufghabe j) Vervollständigen Sie die Tabelle im Heft! Infos zum Beispiel hier . Und hier die Lösung:
Gerät Funktion
Netzwerkkarte  
Repeater  
Hub  
Bridge  
Switch  
Router (britisch: ru:ter; US-amerikanisch: rauter)  


5. Leitungsarten

Twisted-Pair-Leitung, Koaxialleitung, Lichtwellenleiter - Funkübertragung (Wireless LAN)

6. Schichtenmodell

| Animationen des Schichtenmodells
Anwendungsschicht   HTTP, FTP, SMTP

- Dateinein- und ausgabe,
- verbindet Anwendungsprogramm mit Netzwerk
- einzige Schicht, mit der Anwender in Berührung kommt

Darstellungsschicht     - transformiert Daten in geeignetes Format (codiert, decodiert, ver- und entschlüsselt, prüft Daten)
Sitzungsschicht     - organisiert Dialog zwischen Endsystemen,
 - Zugangskontrolle,
 - Zugangsberechtigungen,
 - Fehlerbehandlung,
 - steuert Datenaustausch
Transportschicht   TCP
UDP
SPX
- verbindet anwendungs- mit transportorientierten Schichten,
- organisiert Verbindungsaufbau, -freigabe und abbau,
- segmentiert Daten / setzt sie zusammen
- steuert Datenfluss,
- stellt Unverfälschtheit der Daten sicher,
- mitunter Multiplexing
Vermittlungsschicht   IGMP
IP
IPX
- organisiert Zustellung der Datenpakete (Routing) ,
- steuert Kommunikation zwischen Endgeräten,

- auch Netzwerkschicht genannt
Sicherungsschicht Netzwerkkarte, Repeater, Switch ISO 8326 - auch Verbindungsschicht genannt
- sorgt für reibungslose Übertragung der daten über physikalische Verbindung
- erkennt und behebt Übertragungsfehler,
- kontrolliert Datenfluss, erzeugt Datenrahmen (eigentl. Infos + Rahmeninfos),
Bitübertragungsschicht   - Übermittlung der Information
 - baut physik. Verbindung auf,
 - legt Übertragungsmedium, Steckverbindungen inkl. Belegung, Signalcodierung und -pegel fest,
 - wandelt Bitsequenzen in übertragbare Formate um
 - baut physikal. Verbindung ab
Aufgabe k) Zuordnungsaufgabe zum Schichtenmodell

7. Das TCP/IP -Modell


Erläuterung 1
Erläuterung 2
Lückentext

Aufgabe l: Wovon hängt die Größe eines Datenpakets ab? Info
Aufgabe m: Was passiert, wenn ein Datenpaket wegen seiner Überlänge nicht als eine Einheit übertragbar ist? Info
Aufgabe n: "Es soll ein TCP-Paket mit einer Länge von 250 Byte über IP versandt werden." Laden Sie sich diese PDF-Datei herunter und arbeiten Sie sich den Text zur Fragmentierung eines TCP-Pakets auf den Seiten 7 und 8 (bis "...wird das Datagramm vernichtet. ..." durch. Rechnen Sie das Beispiel durch, wenn 270 Byte über IP versandt werden sollen.
 

 

 

 

Mit TCP/IP werden Daten adressiert und transpotiert.
Dabei bedeutet TCP .................................................................
IP ....................................................................

Jeder Rechner, der am Internet teilnimmt, besitzt eine IP. Damit sind Internetaktivitäten auch nach Monaten noch konkreten Rechnern zuzuordnen.

Eine IP-Adresse (Version IPv4) besteht aus ............... Bytes, das sind ........... Bits.

Eine solche IP-Adresse (in Dezimalzahlen) ist zum Beispiel ........................................ (Orlatal-Gymnasium) ( www.wieistmeineip.de ).

Als Dualzahl lautet die IP-Adresse der Schule .............. .............. .............. .............. .

Bei dieser IP-Adresse ist .............. die Netzwerknummer (bezeichnet Netz) und

.............................. die Hostnummer (Nummer des am Internet angeschlossenen Rechners).


Bei Einwahl wird eine ............................... IP-Adresse vergeben, wodurch IP-Adressen gespart werden.

Die neue Version, IPv...., benutzt ........... Bit große Adressen.

Der eigene Rechner hat die Adresse .......................................

Auch Standleitungen haben eine feste IP-Nummer.

Das TCP sorgt dafür, dass die Datenpakete in der richtigen Reihenfolge ankommen. Jedes Paket erhält eine Sequenznummer.