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Kommunikationssysteme 2

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Präsentation zum Thema: "Kommunikationssysteme 2"—  Präsentation transkript:

1 Kommunikationssysteme 2
Kommunikation und Netze Jürgen Schüler Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

2 Drahtgebundene interne und externe Kommunikations-Systeme
Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

3 Grunddaten-verwaltung
Vernetzte Informationsflüsse zwischen den betrieblichen Abteilungen Kostenrechnung Vertrieb Grunddaten-verwaltung Konstruktion Arbeits- planung Lohnab- rechnung Material- wirtschaft Einkauf Materialab-rechnung Kapazitäts- wirtschaft Fertigungs-lenkung Qualitäts- sicherung Maschinen- steuerung Betriebsdaten- erfassung Lagersteuerung Transport steuerung Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

4 Rechnergestützte Funktionen in einem EDV-System
Zentrales- Kommunikations- netz CAL (Computer Aided Logistics) CASE Software Engineering) CAO Office) CAC Calculation) CAM Manufactoring and Material Flow) CAP Planning) CAQ Quality) CAE Enegineering) CAD Design) CIL (Computer Integrated Logistics) Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

5 Client-Server Architektur
LAN (Local Area Network) INTRANET = LAN + Internet-Technologie: Internet-Anschluß Internet-Browser Internet-Protokoll (TCP/IP) PC Datenserver Administration Datenserver Fertigung Lokale PCs Client Client bzw. „Frontend“ In einer Client/Server-Architektur sind die Rechenleistungen auf mehrere Computer verteilt. Quelle Abb.: Marcam Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

6 Rechnerkopplung per Terminal-Emulation
Emulationssoftware IBM 3270 Emu- lations- software 3270 syn- chrone Schnitt- stelle PC Emulationsbereich Remote- Steuereinheit HOST 30xx 43xx DFV 3270 VT 3705 3274 Koax-Kabel PU (Typ 2) M V24 DFV= Datenfernverarbeitung Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

7 LAN als Intranet-Konzeption
Browser Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

8 Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006
Extranet im Internet Firewall Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

9 Begriffszuordnungen Internet, Extranet, Intranet
Unternehmen EXTRANET Das Extranet ist eine Erweiterung des Intranets um eine Komponente, die zwei oder mehrere Intranets über eine allgemeine Internetanbindung verbindet. Ein Intranet ist ein Rechnernetzwerk, das auf den gleichen Techniken wie das Internet (TCP/IP, HTTP) basiert, jedoch nur von einer festgelegten Gruppe von Mitgliedern einer Organisation genutzt werden kann. Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

10 ISO, OSI Referenzmodelle für die Architektur offener Systeme
Teilnehmer x Teilnehmer y Bitübertragungsschicht Physical Layer Sicherungsschicht Link Layer Vermittlungsschicht Network Layer Transportschicht Transport Layer Kommunikations-/ Steuerungsschicht Session Layer Darstellungsschicht Presentation Layer Anwendungsschicht Application Layer Transport- orientiert Anwendungs- Physisches Medium zur Übertragung 7 6 5 4 3 2 1 Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

11 Alternative Netzwerkstrukturen (i)
Peer-To-Peer Netzwerk (z. B. Laplink-Software) z. B. Com 2 von A mit Com 2 von B verbinden Oder: z. B. LPT 2 von A mit LPT 2 von B verbinden Oder: USB 2 von A mit USB 2 von B verbinden Oder: per LAN-Karte über HUB zu LAN-Karte Rechner A Rechner B Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

12 Alternative Netzwerkstrukturen (II)
Auch komplexere Peer-To-Peer Netzwerke sind möglich Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

13 Alternative Netzwerkstrukturen (III)
(z. B. Ethernet) Ring-Struktur - ein PC als Server am gemein- samen Zentral-Kabel angeschlossen - jeder PC über das Zentral- Kabel mit dem Server verbunden - niedrige Verfügbarkeit der einzelnen PC-Arbeitsplätze - niedriger Verkabelungsaufwand - ein PC als Server am gemein- samen Ring-Kabel angeschlossen - jeder PC über das Ring- Kabel mit dem Server verbunden - niedrige Verfügbarkeit der einzelnen PC-Arbeitsplätze - niedriger Verkabelungsaufwand Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

14 Kombination von Token-Ring und Ethernet
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15 Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006
Bridge Begriff Eine Bridge (Brücke) verbindet im Computernetz zwei Segmente auf der Ebene der Schicht 2 (Sicherungsschicht) des OSI-Modells. Eine Bridge kann auf der Unterschicht MAC oder der Unterschicht LLC arbeiten. Sie wird dann MAC-Bridge oder LLC-Bridge genannt. Einsatzgebiet: Eine Bridge wird hauptsächlich eingesetzt, um die Last in großen Netzen zu vermindert werden, da jeder Netzstrang nur die Pakete empfängt, deren Empfänger sich auch in diesem Netz befindet. MAC-Bridge Eine MAC-Bridge verbindet Netze mit gleichen Zugriffsverfahren. LLC-Bridge Die LLC-Bridge (auch Remote-Bridge oder Translation Bridge) wird verwendet, um zwei Teilnetze mit verschiedenen Zugriffsverfahren (z.B. CSMA/CD und Token-Passing) zu koppeln wobei das Medium zwischen beiden Teilen hierbei egal ist. Transparent Bridge Eine Transparent Bridge lernt, welche MAC-Adressen sich in welchem Teilnetz befinden. Die Bridge lernt mögliche Empfänger, indem die Absender von Paketen in den einzelnen Teilnetzen in eine interne Weiterleitungstabelle eingetragen werden. Anhand dieser Informationen kann die Bridge den Weg zum Empfänger bestimmen. Die Absenderadressen werden laufend aktualisiert, um Änderungen sofort zu erkennen. Source Routing Bridge Eine Source Routing Bridge besitzt keine Weiterleitungstabelle. Hier muss der Sender die Informationen zur Weiterleitung zum Ziel bereitstellen. Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

16 Alternative Netzwerkstrukturen (IV)
(z. B.Großrechner oder UNIX-Anlagen) - ein PC als Server im vermaschten Netzwerk angeschlossen - jeder PC über mehrere Kabel mit dem Server verbunden - sehr hohe Verfügbarkeit der einzelnen PC-Arbeitsplätze - sehr hoher Verkabelungsaufwand - gemeinsamer Server im Mittel- punkt - jeder PC mit einem eigenen Kabel mit Server verbunden - hohe Verfügbarkeit der einzelnen PC-Arbeitsplätze - hoher Verkabelungsaufwand Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

17 Alternative Netzwerkstrukturen (V)
(z. B. ArcNet) Sonderformen von Netzwerken Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

18 Aufgaben eines Servers
1) Zentrale Lizenzverwaltung für Anwendungs-Programme 2) zentrale Datensicherung Spiegelplatten RAID-Systeme Streamer/Bandlaufwerk CD-WORM - CD-RW 3) zentrale Datenbank-Funktion 4) zentrale Programmhaltung- und -pflege Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

19 Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006
RAID-Systeme (1) Redundant Array of Independent Disks (Redundante Anordnung unabhängiger Festplatten). RAID 0: Striping - Beschleunigung ohne Redundanz Streng genommen ist dies gar kein RAID, da es keine Redundanz gibt. RAID 0 bietet gesteigerte Transferraten, indem mehrere Festplatten zusammengeschlossen und Schreiboperationen auf allen parallel durchgeführt werden Der Defekt einer einzigen Festplatte führt schon zum Totalausfall Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

20 Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006
RAID-Systeme (2) RAID-1-Array besteht aus zwei oder mehr Festplatten, die dieselben Daten enthalten bietet die volle Redundanz der gespeicherten Daten, während die Kapazität des Arrays höchstens so groß ist, wie die kleinste beteiligte Festplatte. Fällt eine der gespiegelten Platten aus, können die anderen weiterhin die Daten liefern. greift beim Lesen immer auf beide Festplatten zu. Wenn die Antworten vorliegen, werden die beiden Datenströme verglichen und bei Unstimmigkeiten wird ein Fehler ausgegeben (da das Array dann nicht mehr Synchron läuft). Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

21 Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006
RAID-Systeme (3) RAID 5: Die Nutzdaten werden wie bei RAID 0 auf alle Festplatten verteilt. Die Paritätsinformationen werden jedoch nicht wie bei RAID 4 auf einer Platte konzentriert, sondern ebenfalls verteilt Andere RAIDS-Systeme sind weniger gebräuchlich oder bedeutungslos Quelle:http://de.wikipedia.org/wiki/RAID Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

22 Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006
Netzwerk-Kabel Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

23 Technische Varianten von LAN-Kabelverbindungen I
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24 Technische Varianten von LAN-Kabelverbindungen II
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25 Vergleich von Netzwerk-Topologien
+ = vorteilhaft 0 = mittelmäßig - = ungünstig Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

26 Differenzierung von Bus-Systemen und LANs
1) LANs für den Einsatz in Büros bzw. Verwaltungsbereich und Wohnhäusern 2) Feld-BUS-Systeme für den Einsatz in Produktion und Lager Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

27 Typen von BUS-Systemen
TYP: Anwendung/Eigenschaften: integrierter Bus: wird in integrierten Bausteinen (IC`s), wie beispielsweise Mikroprozessor oder Speicher für den internen Datentransport eingesetzt Leiterkarten-Bus: wird zum Datentransport zwischen mehreren Bauteilen auf einer Logik-Karte benutzt System-Bus: verbindet mehrere Logikkarten einer Systemfamilie, z. B. Prozessorplatinen, Speicherkarten oder Steuerkarten für Anzeigen und Tastaturen, miteinander Peripherie-Bus: dient zum Anschluß der lokalen Peripherie des Rechners, wie z. B. Plattenspeicher, Drucker, Terminals etc. Instrumentierungs-Bus: ermöglicht Meßgeräte, Anzeigen, Schalter, etc. einer Leitwarte, eines Labors etc., miteinander zu verbinden Büro-Bus: erschließt Büro-Bereiche für die kommunikationstechnische Verknüpfung zwischen Rechnern in Form von LAN´S (Local Area Network) Prozeß-Bus: erschließt größere Anlagen, wie z. B. eine Fabrik oder sonstige Groß- anlagen zwecks Datenaustausch zwischen verschiedenen Maschinen, Steuerungsgeräten, Rechnern etc. unter rauhen Einsatzbedingungen, wie z. B. die Feldbussysteme Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

28 Definition und Funktionsprinzip eines Feldbusses
Ein Feldbus ist ein bidirektionales, busfähiges Kommunikationssystem, um Informationen zwischen Feldgeräten und Leitsystemen in der Warte auszutauschen. Funktions-Prinzip: Ein Feldbus-System besteht aus einer Zentraleinheit und einer größeren Anzahl von sogenannten BUS-Adaptern. Es dient dazu, Sensoren und Aktoren wie Temperaturfühler und elektrische Antriebe mit speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) bis hin zu Prozeß- bzw. Leitstandrechnern zu verbinden. Der Feldbus stellt somit Verbindungen von den Meß- und Regelgeräten der untersten Feldebene zu den übergeordneten Kommunikations-Systemen her. Im Feldbuskanal werden die Informationen der einfach abtastenden Sensoren/Aktoren zyklisch in das Automatisierungsgerät in Echtzeit übertragen und von dort wird das Steuerungsgerät in gleicher weise angesprochen wie bisher. In Deutschland haben sich 2 Standards für Feldbus-Systeme etabliert, und zwar der PROFIBUS und der INTERBUS S (mehr als 130 Hersteller in Deutschland). In Frankreich, Italien und Großbritannien setzt sich dagegen der FIP(Flux Information Processus)-BUS und in Japan der Zellbus FAIS durch. Der PROFIBUS wird vom SIEMENS-Konzern unterstützt, welcher seinen Partnern das DP-Protokoll(dezentrale Peripherie geöffnet hat) Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

29 Grundsätzliches bei BUS-Systemen
Die Leistungsfähigkeit eines Bus-Systems wird ausgedrückt in: maximale Übertragungsrate maximal überbrückbare Entfernung maximale Teilnehmerzahl wird bestimmt von: der Qualität der Busleitung elektrische Eigenschaften der Busankopplung Umgebungsrandbedingungen (Störfelder) und Datensicherungsprotokolle Teilnehmerverfahren Bus-Systeme weisen grundsätzlich immer die gleiche Verbindungsstruktur auf, und zwar in folgender Form: Es existiert nur ein einziger Übertragungsweg; dieser kann aus elektrischen Leitungen, Lichtleitern oder einem Funk- bzw. Infrarot-Kanal gebildet sein. Alle Teilnehmer sind an diesem einen Übertragungsweg angekoppelt Für die Organisation der Benutzung des Busses durch die verschiedenen Teilnehmer gibt es alternative Verfahren wie: Die Übertragungen der Teilnehmer werden "nacheinander" abgewickelt. Dies geschieht, indem das gemeinsame Übertragungsmedium Bus zeitlich gestaffelt den Teilnehmern zur Verfügung gestellt wird (Zeitmultiplexverfahren). Jeder Teilnehmer erhält einen eigenen Frequenzbereich für seine Übertragungen zugeordnet (Frequenz-Multiplex). Es gibt eine ganze Reihe unterschiedlicher Zeitmultiplex-Verfahren, wovon die wichtigsten sind: Zuteilung mit festem Zeitraster: Der Bus wird sequentiell allen Teilnehmern für eine bestimmte Zeitspanne zugeteilt. Die Zuteilung erfolgt unabhängig davon, ob der Teilnehmer den Bus in diesem Augenblick benötigt oder nicht. Die Länge einer Übertragung ist durch die feste Zuteilungsdauer gegeben. Bei längeren Nachrichten müssen dem Teilnehmer mehrere Zeitabschnitte zugeordnet werden. Es gibt typischerweise einen schlechteren Datendurchsatz aber ein gut kalkulierbares Antwortzeitverhalten. Bedarfsabhängige Zuteilung: mittels einer zusätzlichen Instanz bzw. Technik wird der Bus jeweils gemäß den vorliegenden Übertragungswünschen zugeordnet(FIFO + Eilbedarf) Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

30 Schema einer Steuerungskonfiguration mit einem Feldbus
HOST Dispositive Ebene Leitebene Prozeß- Ebene Operative Ebene Feld-BUS Lagerverwaltungs- Rechner Visualisierung Materialfluß- Rechner Visualisierung Rollenbahn Tragkettenförderer Scanner SPS- Regalvorzone SA-BUS SPS-Regal- bediengerät SPS- FTS Feldbus- konzentrator Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

31 Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006
Neuer Standard: IDA Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

32 Entwicklungstrends in Netzwerken
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33 Computer-Netzwerke im Wohnhaus
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34 Struktur für eine Büro-Vernetzung
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35 Strukturierte Verkabelung im Industriebereich
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36 Vernetzte Informationsflüsse zwischen den betrieblichen Abteilungen
Kostenrechnung Vertrieb Grunddaten-verwaltung Konstruktion Arbeits- planung Lohnab- rechnung Material- wirtschaft Einkauf Materialab-rechnung Kapazitäts- wirtschaft Fertigungs-lenkung Qualitäts- sicherung Maschinen- steuerung Betriebsdaten- erfassung Lagersteuerung Transport- steuerung Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

37 Kennzeichnend für die aktuelle Entwicklung von IuK-Systemen
Weltweite Vernetzung der EDV-Systeme Gestaltung von offenen Strukturen EDV-Systeme mit hierarchischem Aufbau zunehmende Automatisierung von Produktion, Logistik und Verwaltung Normierung/Standardisierung von Schnittstellen, Datensätze und Dateninhalte Verwendung standardisierter Software für die Verwaltung und für die Kommunikation Verwendung von Individual-Software für optimierende Steuerungen (Produktion, Logistik) Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

38 Kommunikations-Netzwerke
1. LAN = Local Area Network: im Büro, Verwaltung 2. Feldbus = LAN für rauhe Umgebungsbedingungen, z. B.: in der Produktion und in automatisierten Logistik- systemen 3. MAN = Metropolitan Area Network: z. B. City-Netze 4. WAN = Wide Area Network: z. B. das Internet Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

39 Techniken für die digitale Datenübertragung
Technik/Übertragungsverfahren Datentransfer: 1) Standard-Digital-Telefon-Leitung(Analog) 56 kbps 2) ISDN = Integriertes Service Dienstleistungs-Netzwerk 64 kbps 3) ADSL = Asymmetric Digital Subscriber Line 768 kbps / 8 Mbps 4) Datex M = Metropolitan-Daten-Netzwerk bis 150 Mbps 5) ATM = Asynchronous Transfer Mode bis Mbps Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

40 Einsatzprinzip eines Modems
digital analog Modem V24-Schnittstelle Modem=Modulator + Demodulator Quelle: connect 3/93 Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

41 Telekommunikations-Netze der Telekom
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42 Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006
Merkmale von ISDN ISDN = Integrated Services Digital Network oder integriertes Dienstleistungs-Netzwerk - Mehrfach-Rufnummern (Endgeräteauswahl) - schnellerer Verbindungsaufbau (ca. 1,5 sec.) - Parken, Makeln, Halten - Anklopfen - Rufnummernübermittlung - Konferenzschaltung (bis 10 Teilnehmer) - Anrufweiterschaltung - Umstecken am Bus (patchen) - geschlossene Benutzergruppen - Übertragung von Steuerinformationen - automatischer Rückruf, Anrufliste - Gebührenanzeige Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

43 ISDN fürs „Home-Office“
PC mit ISDN-Karte Fax Notebook Modem Anrufbeantworter Telefon 2 Telefon 1 Telefonanlage (a/b-Wandler) analog NT 2 x S0 digital Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

44 Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006
Was ist ADSL? Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

45 Kosteneinsparung per ADSL
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46 Anforderungen durch ADSL
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47 Literaturhinweis zu ADSL
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48 Netz-Zugänge von Datex-M
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49 Funktionsprinzip von Datex-P und ATM
Daten- ver- mitt- lungs- stelle Daten- ver- mitt- lungs- stelle Daten des Versenders A Daten des Versenders B Asynchronous Transfer Mode (ATM) ist eine Technik, bei der der Datenverkehr in kleine Pakete, Zellen genannt, mit fester Länge (53 Byte) codiert und über asynchrones Zeitmultiplexing übertragen wird Daten des Versenders C Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

50 Paketvermitteltes Netz - Datex-P (T-Online)
bits/s DVST-P PAD DVST-P= Datenvermittlungsstelle mit Paketvermittlung PAD = Packet Assembly/Dissambly Facillity (Anpassungseinrichtung) bit/s 4.800 bit/s bits/s = Datenpakete 9.600 bits/s Das paketvermittelte Netz nutzt die Leistungskapazität besser aus und ermöglicht höhere Übertragungs- raten = Zeichen Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

51 Volumen und Dauer von Datenübertragungen
Anwendungen Volumen Zeit (64 kbps) Zeit (10 Mbps) Layoutseite 6 Mbyte 15 min. 6 sek. Röntgenbild 8 MByte 20 min. 8 sek. Computertomographie 0,5 MByte 1,3 min. 0,5 sek. Zeitungsseite 30 MByte > 1 Stunde 30 sek. CAD-Datei MByte min sek. Chipentwicklung 10 MByte 26 min. 10 sek. Computersimulation GByte ungeeignet 33 min. Computeranimation GByte ungeeignet min. Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

52 Anwendungsbereiche medizinischer Datennetze
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53 Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006
Die ATM-Technik Der Kern der Architektur des Asynchronous Transfer Mode (ATM) ist die “Zellenvermittlung” (Cell Switching), welche ein Multiplexen von vielen logischen Kanälen auf einen einfachen physikalischen Kanal ermöglicht. Bei ATM werden auf jedem Übertragungsabschnitt ununterbrochen Pakete (Zellen) fester Länge übertragen. Die Zellen bestehen aus 48 Bytes für Nutzinformationen und 5 Bytes für den Zellkopf. Zelle Nutzinformationen 48 Bytes Übertragungsrichtung Zellkopf (5 Bytes) HEC P0LT VCI VPI GFC CLP Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

54 Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006
Das ATM-Konzept Der Asynchronous Transfer Mode (ATM) ist ein digitales paketorientiertes Transport- und Vermittlungsverfahren für Sprache, Text, Daten und Bilder. Die am Anfang einer Verbindung stehenden Digitalsignale werden in einheitliche Pakete von 48 Byte Länge (der "Nutzlast") unterteilt und jeweils mit einem Adreßkopf (5 Byte) versehen. Mittels dieser Adresse bahnen sich die Pakete ihren Weg durch die Vermittlungsstellen selbst, um beim Zielteilnehmer wieder zu einem kontinuierlichen Bitstrom zusammengefügt zu werden. Die ATM-Zellen können mit Lastwagen einer Spedition verglichen werden, deren Fahrer (der "Adreßkopf") die Route zum Zielort flexibel entsprechend der Verkehrslage wählt. Im Idealfall spielt, wie im Container-Stückgutverkehr, die Art der Nutzlast keine Rolle mehr - welchen Charakter die Informationen haben, die von den ATM-Zellen zwischen Ortsvermittlungen, Mobilfunk-Basisstationen oder Datenbanken transportiert werden - ob Bild, Daten, Sprache oder Text, ist für die Übertragung unerheblich. Erst mit ATM-Technik wird das universelle Netz für schmal- und breitbandige Anwendungen Wirklichkeit. Die Dienste werden von den Übertragungsverfahren entkoppelt: Neue Dienste benötigen keine neuen Netze mehr Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

55 HIGH-SPEED-NETWORKING
ATM: Hohe Übertragungs-Kapazität und einsetzbar im lokalen Netz sowie im Weitverkehrbereich 155 100 16 10 1 MBit/Sekunde Rechner- bus ATM MAN schnelles LAN (FDDI) LAN's Bridges, Router, Bridge/Router X.25 und/oder Frame Relay 10-3 10-1 10 100 1000km 1 Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

56 Privatisierung staatlicher Telefongesellschaften
1982: In den USA beginnt die Entflechtung von AT & T. Regionale Telefongesellschaften entstehen. Der Wettbewerb bei Mehrwertdiensten führt zu besserem Angebot und niedrigeren Preisen. 1984: Großbritannien folgt dem Beipiel der USA. An der Börse werden 51 Prozent der Anteile von British Telecom verkauft, die 1980 aus dem öffentlichen Postunternehmen ausgegliedert wurde. Mercury Communications, Tochter von Cable & Wireless, mausert sich zum Konkurrenten. 1985: Die Japaner ziehen nach. NTT wird zu einer Aktiengesellschaft. Die zunehmende Konkurrenz beschert Anwendern um bis zu 50 Prozent niedrigere Tarife. 1989: Liberalisierung des Post- und Fernmeldewesens in Deutschland. Hoheitsaufgaben werden nicht mehr von der Post, sondern vom Bundesminister für Post und Telekommunikation wahrgenommen. Wettbewerb auf dem Sektor Telekommunikation wird generell zugelassen. Ausnahmen sind der Telefondienst und der Netzbereich. 1994: Postreform II: Die seit 1989 bestehenden Postbehörden Telekom, Postdienst und Postbank sollen am 1. Januar 1995 in Aktiengesellschaften umgewandelt werden. Die Leistungen sollen nach einer Übergangszeit nicht mehr ausschließlich von den Postunternehmen, sondern auch von privaten Wettbewerbern angeboten werden. Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

57 Organisationsstruktur von Post und Telekom
Bundesregierung Bundesministerium für Post und Telekommunikation Regulierungsrat Bundesanstalt für Post und Telekom- munikation (Holding) Deutsche Post AG Deutsche Telekom AG Postbank AG Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

58 Stromversorger als Anbieter von „Datenautobahnen“
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59 Beispiel für ein City-Netz
Knoten Kunde A SDH 155 Mbit/s Nebenstellen- anlage Vermittlungs- stelle ATM, SMDS, FR MBit/s 2 MBit/s 34 MBit/s 155 MBit/s City-Netz- Betreiber Andere Netze City-Netz Frame Relay Ethernet MBit/s 384 KBit/s 128 KBit/s City-Netz Knoten Kunde B SDH 155 Mbit/s Router Multiplexer MBit/s Max. 2 MBit/s Telekom SDH = Synchrone Digital Hierarchie, ATM = Asynchroner Transfer-Modus FR = Frame Relay, SMDS = Switched Multi-Megabit Data Service Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

60 Beispiel für einen City-Netz-Betreiber
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61 Zusammenwachsen von Sprach- und Datennetzen
Vergangenheit bis ca. 1990 Gegenwart Zukunft ab ca. 2000 (X.25-Zeitalter) (TCP / IP-Zeitalter) ( ATM-Zeitalter) Papier Fax Telex Allein- stehende PCs EDI Local Area Networks Client-Server-Systeme Wide Area Networks Metropolitan Area Networks (Terrestrisch/Funk/Satellit) Großrechn er- systeme ATM nur im WAN- Back- bone Globale Sprach- Daten- Video- Integration (ATM) Value- Added-Markt Veränderung bei der Informationsübertra-gung im Laufe der Zeit Auch in Zukunft vorhandene Medien Video Video /Telefon Conferencing Digitale Sprach- übertragung Analoge Sprach- Massen- markt Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

62 Das ISO/OSI-Schicht-Modell
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63 Technische Bausteine von OSI
Unternehmen A Vertragsbeziehungen Unternehmen B Pragmatik Anwendungsbezogene Funktion Aktions-/Reaktions-Muster (z.B. Rückmeldungen bei Autorisierungsanfragen) Semantik Kommunikationssprache Bedeutung u. Inhalt einer Zeichenfolge (Nachricht): z.B. Vereinbaren v. Produktschlüsseln Anwendungs- system Rechner - Kommunikation Quelle: Alt, Rainer, Cathomen Telekommunikationsdienste z.B. X.400 Übermittlungs- dienste (Schicht 5 - 7) Transportdienste (Schicht 1 -4) Telekommunikationsnetzwerke z.B. DATEX-L/P Syntax Ordnung von Zeichen und Zeichenverbindungen innerhalb einer Nachricht (formale Struktur): z.B. Datenaustausch UN/EDIFACT OSI = Open System Interface Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

64 Übertragungsprotokolle nach IEEE-802-Standards im Überblick
IEEE OSI Logical link control OSI Data link layer Medium access Physical OSI layer Physical 802.1 802.2 LAN-Reference Modell 802.3 CSMA/CD Ethernet 802.4 Token Bus 802.5 Token Ring 802.6 Metropolitan Area Networks (DQDB) IEEE = Institute for Electrical and Electronic Engineers Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

65 Multimedia-Komplettlösung für Telekommunikations-Netze
Endgeräte Telefon Setop box TV Daten NT UTP KOAX * Plain old telephone Service Zugangsnetzwerk Telecommunications Management Network Multilink - Broadcast analog/digital - Telefon - interakt. Fernsehen - Daten UTP Koax Fiber Hub Fiberglas/ (Analoge Telefondienste) Hauptnetzwerk Optimized Network Management Network System Satelliten- Kopfstation Kabelfernsehen (Cable TV) POTS* /ISDN- Netzwerk intelligentes ATM Videoserver Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006


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