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Kommunikationssysteme 5 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006 Kommunikationssysteme 5 Protokollmethoden für verteilte Systeme Jürgen Schüler.

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Präsentation zum Thema: "Kommunikationssysteme 5 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006 Kommunikationssysteme 5 Protokollmethoden für verteilte Systeme Jürgen Schüler."—  Präsentation transkript:

1 Kommunikationssysteme 5 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006 Kommunikationssysteme 5 Protokollmethoden für verteilte Systeme Jürgen Schüler

2 Kommunikationssysteme 5 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006 Agenda 1.) Einführung 2.) Telekommunikationssysteme 3.) Telekommunikationsdienste und -protokolle 4.) Logische Architektur von Kommunikationssystemen

3 Kommunikationssysteme 5 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006 Literatur Bücher: –Walter E. Proebster. Rechnernetze - Technik, Protokolle, Systeme, Anwendungen. R. Oldenbourg Verlag, München, Wien, ISBN –Michael Weber. Verteilte Systeme. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin, ISBN –Peter C. Lockemann, Gerhard Krüger, Heiko Krumm. Telekommunikation und Datenhaltung. Carl Hanser Verlag, München, Wien, ISBN

4 Kommunikationssysteme 5 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006 Kapitel 1 Rechnernetze und verteilte Systeme Rechnernetze Systeme (Exkurs) Telekommunikationssysteme Verteilte Systeme

5 Kommunikationssysteme 5 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006 Rechnernetz WAN LAN Rechner Verbindungseinrichtung Datennetz (Internet) Mobile Computing Nomadic Computing

6 Kommunikationssysteme 5 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006 Rechnernetz - Übersicht Rechner Peripherie Kommunikationssystem Endsystem End- system Lokales Netz Hub End- system Öffentliches Vermittlungsnetz TS End- system End- system Lokales Netz End- system Hub

7 Kommunikationssysteme 5 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006 Rechnernetze - Historie –Rechner: Zentralrechner, Prozeßrechner –Zugang: direkter Rechnerzugang nur durch Systemspezialisten –Netze: Fernstapelverarbeitung: Direkter Nutzerzugang zur Lochkartenstapelstation und zum Drucker –Rechner: erste dialogorientierten Zeitscheibensysteme, Terminals –Zugang: direkter Zugang vom Endnutzer zu Terminals –Netze: assymmetrische Vernetzung zwischen Großrechner und Terminals, Herstellernetze (SNA von IBM, DECNET von DEC, DCA von Sperry, WangNet von WANG) –Rechner: moderne Arbeitsplatzrechner (Workstations, PCs), keine Großrechner mehr –Zugang: direkter Zugang, entfernter Zugang –Netze: Paketnetze (ARPA-Netz, SITA-Netz, TYMNET), ab 1976 Normungsbestrebung durch ISO und ITU-T (CCITT)

8 Kommunikationssysteme 5 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006 Rechnernetze - Historie heute –Rechner: hohe Leistungsfähigkeit (heute schon GIPS) –Zugang: direkter Zugang, weltweiter entfernter Zugang, mobile Endgeräte –Netze: hohe Leistungsfähigkeit durch Glasfasertechnologie (heute im GigaBit- Bereich) –Internet: Verlagerung von Universitäten und Forschungseinrichtungen auf den privaten Sektor, wichtige Dienste: , WWW, Multimedia Zukunft –Rechner: extreme Leistungsfähigkeit (ab 2010 TIPS) –Zugang: einheitlicher Zugang für Telekommunikation, Computer, Unterhaltungsendgeräte –Netze: extreme Leistungsfähigkeit (TeraBit-Bereich), auch Funknetze –Verschmelzung der vier Komplexe Telekommunikationsindustrie, Computerindustrie, Unterhaltungsindustrie, Handel und Dienstleistungen

9 Kommunikationssysteme 5 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006 Rechnernetze - Einsatz Kommunikation von Personen –elektronischer Briefverkehr ( ) –elektronische Foren (chat) –elektronische Konferenzen (news, conferencing) Trend zu Multimedia (simultane Darstellung von Sprache, Ton, Texten und Bildern) Zugriff auf verteilte Information –Dateizugriff (remote file access, ftp) –Informationssysteme (WWW) –Peer-to-Peer-Systeme (Emule, Morpheus) –Fachdatenbanken (Amadeus) –Video on Demand –Audio on Demand –Verzeichnisdienste

10 Kommunikationssysteme 5 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006 Rechnernetze - Einsatz Benutzung entfernter Verarbeitungsrechner / Funktionen –Ferndialog (remote login, telnet) –Stapelverarbeitung (RJE = remote job execution) –E-commerce (z.B. Internetbanking, Teleshopping) Verteilte Programmabläufe –Client/Server-Computing –Distributed Computing –Verteilte Anwendungen

11 Kommunikationssysteme 5 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006 Rechnernetze - Ziele Funktionalität –Erbringung verteilter Anwendungen Lastverteilung –geringe Bearbeitungs-/Transportzeit –hoher Durchsatz –Ausgleich schwankender Anforderungen Zuverlässigkeit –Verfügbarkeit von Anwendungen und Daten Rechnerleistung –Erhöhung durch Verwendung der Leistungsfähigkeit mehrer Rechner Kosten –Minimale Kosten –Minimaler Aufwand Flexibilität –einfaches Einfügen neuer Komponenten und Verbindungen

12 Kommunikationssysteme 5 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006 Rechnernetze - Ziele Sicht eines Rechnernetzes als Verbund: Funktionsverbund –Funktionalität der Einzelrechner nutzbar Datenverbund –Daten der Einzelrechner zugreifbar Lastverbund –Verarbeitungs-/Speicherkapazität der Einzelrechner verfügbar Zuverlässigkeitsverbund / Verfügbarkeitsverbund –Erhöhung der Zuverlässigkeit von Funktionen durch redundantes Angebot –Erhöhung der Verfügbarkeit von Daten durch redundantes Speichern Flexible Erweiterbarkeit –problemloses Einfügen neuer Komponenten und Verbindungen

13 Kommunikationssysteme 5 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006 Rechnernetze - Ziele Sicht eines Rechnernetzes als Verbund: Leistungsverbund –Datenverarbeitung auf Mehrrechnersystemen –Dezentralisierung Aufhebung von Parallelisierungsbarrieren Datenlokalität Ortsverbund –Integration von Transport und Verarbeitung Verteilte Informationssysteme Telekooperationssysteme

14 Kommunikationssysteme 5 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006 Rechnernetze - Ziele Begriff der Offenheit: –Hersteller-Unabhängigkeit –Dynamische Integration von Komponenten –Dezentrale Verwaltung –Autonome Partner Offene Datennetze / Rechnernetze –Internet Ziel erreicht Offene Anwendungen –Komponentenstrukturierte verteilte Software Software wird aus Komponenten zusammengesetzt Komponenten von unterschiedlichen Herstellern Komponenten laufen auf verteilten Wirtsrechnern Programmiersprachliche Basis: Java

15 Kommunikationssysteme 5 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006 Rechnernetze - Ziele Zielkonflikte: billig geringe Transportzeithoher Durchsatz hohe Zuverlässigkeit Ziele des Endnutzers: –billig –geringe Transportzeit –hohe Zuverlässigkeit Ziele des Betreibers: –billig –hoher Durchsatz –hohe Zuverlässigkeit

16 Kommunikationssysteme 5 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006 Systeme Definition –Menge von in Wechselwirkung stehenden Instanzen Instanz –besitzt Betriebsmittel –besitzt Verhalten, d.h., sie agiert im Verlauf der Zeit Beispiele für Instanz –Mensch –Mensch in Rolle (Vortragender, Zuhörer) –Rechenprozeß –Rechenprozeßmenge –Teil eines Rechenprozeß –Verbund aus Menschen und Rechenprozessen Subsystem

17 Kommunikationssysteme 5 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006 Systeme Systemarten: Instanz Umwelt geschlossenes Systemoffenes System hierarchisch strukturiertes System

18 Kommunikationssysteme 5 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006 Systeme Dienstleistende Systeme: Instanzen: –Menge von Dienstnehmern –Diensterbringer (offenes Subsystem) Kommunikation: –vertikale Kommunikation Abwicklung von Dienstleistungen –horizontale Kommunikation zwischen Dienstleistern Kommunikationssysteme: –in der Zeit Datenhaltungssystem –im Raum Telekommunikationssystem Dienstleistungen dienen dem Nachrichtenaustausch zwischen Dienstnehmern Diensterbringer interpretiert Nachrichten nicht Dienst- nehmer Diensterbringer Dienst- nehmer Dienst- nehmer

19 Kommunikationssysteme 5 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006 Telekommunikationssysteme Endsystem Datennetz implementiert Telekommunikationssystem Transitsystem Rechnernetz benötigt Telekommunikationssystem Telekommunikationssystem wird durch (dedizierte) Datennetze implementiert Tendenz: –Rechner- und Datennetze verschmelzen –Datennetzanbieter betreiben Endsysteme und bieten Informationsdienste an

20 Kommunikationssysteme 5 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006 Verteilte Systeme Begriffsklärung: Rechnernetz: –konkrete Basismaschine aus Rechnern, Verbindungen, Datennetz. Verteiltes System: –Anwendungssystem, das verschiedene Orte berührt. –Rechnernetz bildet Basis zur Erbringung seiner Funktionalität.

21 Kommunikationssysteme 5 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006 Verteilte Systeme - Eigenschaften Real meßbare Qualitäts-Anforderungen –Kosten –Leistung –Zuverlässigkeit Langlebigkeit und Komplexität –Fehler- und Ausfalltoleranz der Verbindungen –Fehler- und Ausfalltoleranz der Komponenten –flexible modulare Struktur Beispiel –Internet-Banking –Flugbuchungssystem Abhängigkeit von Störungen und Ausfällen des Rechnernetzes –Störungserkennung und -behebung durch Redundanz in Nachrichten –Störungen sind nicht vollständig verdeckbar

22 Kommunikationssysteme 5 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006 Verteilte Systeme - Eigenschaften Störungen sind nicht vollständig verdeckbar: –Beispiel: Konsens unter Fristsetzung ist in absolut zuverlässiger Weise nicht möglich Jürgen Schüler Prof. Schröder Ingelheim Mainz t Vorlesung am in Mainz?! Bitte quittieren! Ok! Aber bitte Quittung quittieren!..... Ok! Aber bitte Quittung der Quittung quittieren! erreicht!


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