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Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Grundlagen der Datenkommunikation Version 1.1.3 Dezember 2002 Vortragsfolien zur Unterlage Der PC im Netz.

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1 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Grundlagen der Datenkommunikation Version Dezember 2002 Vortragsfolien zur Unterlage Der PC im Netz ISBN Franzis Verlag 2002

2 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 2 verschiedene Organisationsformen der Datenkommunikation zentrales System mehrstufig Verbundsystem online vs. offline Betriebsarten: batch vs. dialog Teilnehmer vs Teihbaher S. 18 ff.

3 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 2 Abb. 1 – Organisationsform zentrale DV

4 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 2 Abb. 2– Organisationsform mehrstufiges System

5 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 2 Abb. 3 – Organisationsform Verbundsystem

6 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 2 Abb. 4 – Betriebsarten von Datenfernverarbeitungssystemen Betriebsarten technisch Anwendungssicht batch Dialog Teilnehmer Teilhaber Realtime

7 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 2 – Grundbegriffe der Vernetzung Lokale Netze (LAN) unterscheiden sich -technisch – (heute noch) von Weitverkehrsnetzen (WAN) Ein leistungsfähiges Netz benötigt ein starkes Rückgrat (Backbone) Lokale Vernetzung: Kabel und Hardware nach der strukturierten Verkabelung Es gibt Peer-To-Peer-Netze und Client-Server-Netze Endgeräte und Anwendungen: Frontend, Backend Client, Server S. 24 ff. Komponenten für lokale Netze: LAN-Karten Twisted-Pair Kabel / RJ45-Kabel Hub (Sternkoppler) Switch (intelligenter Hub)

8 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 2 Abb. 5 – Backbone BACKBONE Standort AStandort B Standort D Standort C

9 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 2 Abb. 6 – strukturierte Verkabelung primär tertiär sekundär

10 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 2 Abb. 7 – Frontend, Backend, Client, Server Frontends: Netz: Backends: Web-Server Mail Server File Server Browser NT Clients

11 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 2 – Schnittstelle und Protokoll Schnittstelle: Sprachregelung Stecker, Spannungspegel, Kabellänge Programmaufrufe, Parameternamen, Rückgabewerte So, X Protokoll: Verhaltensregeln wer redet wann, Verbindungsaufbau, Verbindungsabbau ftp, X S. 35

12 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 2 Abb. 9 und 10 - Datenübermittlungssystem DEEDÜE DEE Übertragungs- kanal Übertragungskanal DÜE DEE

13 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 2 – Das OSI Referenzmodell OSI-ModellInternet-Modell 7 (Anwendung)Application Layer 6 (Darstellung) 5 (Kommunikation) 4 (Transport)Transport Layer 3 (Vermittlung)Network Layer 2 (Sicherung)Link Layer 1 (Bitübertragung)

14 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 2 – Standards, Normen und Gremien IEEE Lan-Normung IEEE 802 ISO Europäische Normung ITU / CCITT Postgesellschaften DIN Deutsche Normung

15 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap.3 – Abb. 11 SenderEmpfängerWandler Nachrichtenkanal

16 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 3 – Analog, Digital, Codes, Modulation Daten = Messwerte analog = kontinuierlich vs. digital = diskret Übertragen von Messwerten => Kodieren von Daten Dual-binär vs. Dezimal-Dekadisch Modulation: digitale Daten auf analogem Netz PCM-Verfahren ISO-7-Bit Code S. 47 ff.

17 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap.3 Abb. 12

18 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 3 – Abb. 13

19 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 3 – Abb. 14

20 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 3 – Kenngrößen: Geschwindigkeit und Fehlerrate Leitungen deformieren Rechtecksignale DÜE packen mehrere Bits in ein Signal Schrittgeschwindigkeit, Übertragungskapazität, Transfergeschwindigkeit Fehlerhäufigkeit: Anzahl fehlerhafter Bits / Gesamtzahl Bits S. 63 ff.

21 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 3 – Abb Zeit Signal- Spannung

22 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 3 – Abb. 16 Zeit Signal- Spannung 1=0I 0=00 2=I0 3=I I

23 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 4 – Bits und Leitungen S. 71 ff. Übertragungsarten: seriell vs. parallel Bitsynchronismus und Zeichensynchronismus Start-Stop-Verfahren vs. Synchronverfahren Standverbindungen vs. Wählverbindungen

24 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 4 – Abb. 17

25 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 4 - Abb. 18

26 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap.5 – Lokale Netze S. 81 ff. Netztopologien: Bus, Stern, Ring CSMA / CD (BUS-orientiertes Übertragungsverfahren) Ethernet: das häufigste CSMA/CD-Verfahren

27 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 5 – Abb. 19

28 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 5 – Abb. 20 Ethernet – Zwei PCs ohne Hub NIC Kreuz- Kabel

29 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 5 – Abb. 21 Ethernet – Mehrere PCs mit Hub NIC Hub

30 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 5 – Abb. 22 Cheapernet-Kabel

31 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 6 – Abb 35 Migration von Einzelarbeitsplätzen zu vernetzten Arbeitsplätzen 1.)2.)3.)

32 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Provider A Provider B Provider C Kap. 6 – Abb Prinzip des WAN

33 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/ A 5 C B 3 4 Kap. 6 – Abb Technik des WAN

34 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Standort München Standort Köln Standort Düsseldorf 2 Mbit/s-Leitung ISDN-Anschluss Kap. 6 – Abb Vernetzung einer Mittelstandsfirma

35 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 6 – Abb. 38 ISDN - Prinzip des Anschluss NTBA Digitaler Vermittlungsknoten Terminal- Adapter Nebenstellen- anlage ISDN-PC ISDN- Telefon G4-Fax S0S0 U k0

36 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 ISDN Karte NTBA Modem ISDN- Netz Analoges Telefon- Netz Kap. 6 – Abb. 39 Peer-to-Peer Verbindung über ISDN und analoges Telefon

37 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 6 – Abb. 45 ISDN - PC und Nebenstellenanlage ISDN Karte NTBA Digitaler Vermittlungsknoten Nebenstellen- anlage Modem

38 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 6 – Abb. 44 ISDN - interner Aufbau eines Terminaladapters

39 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 6 – Abb. 40 Protokollstapel - cfos/Win über Capi Anwendung für Modem cfos / Win CAPI ISDN-Karte NTBA

40 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 6 - Abb. 42 ISDN Anschlussarten ISDN-Anschluss Euro - ISDN nationales ISDN Basis- Anschluss Primär- Multiplex- Anschluss Basis- Anschluss Primär- Multiplex- Anschluss Mehrgeräte- Anschluss Anlagen- Anschluss

41 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 6 – Abb. 43 Anschluss Unix-Rechner an ISDN (über Terminaladapter) X.25- Karte TANTBA ISDN- Netz X.21 S0S0

42 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 6 – Abb. 48 ADSL - Aufteilung der Frequenzbänder Frequenz POTS (analoges Telefon) ISDN ADSL 0 Hz4 kHz130 kHz1 MHz

43 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 6 – Abb. 46 ADSL-Protokollstapel Anwendung (www, ftp...) TCP/IP PPPoE Ethernet ADSL-Modem OSI 5-7 OSI 3-4 OSI 2 OSI 1-2

44 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 6 - Abb. 47 PPPoE Datenpaket

45 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 6 – Abb. 50 ADSL-Anschluss mehrerer PCs über einen Hub NTBBA zum Splitter Hub

46 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 6 – Abb. 49 ADSL-Splitter für die Aufteilung der Frequenzbänder

47 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 6 – Abb. 51 ADSL - Anschluss mehrerer PCs über einen Software-Router NTBBA Unix-Router zum Splitter

48 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 7 – Abb. 52 Leitungsprotokoll im OSI-Modell

49 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 7 – Abb. 53 Basic Mode Datenblock PADSYNSTXTextETX ETB BCC

50 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 7 – Abb. 54 Datenstrom mit Protokollelementen

51 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 7 – Abb. 55 und 56 HDSL Blöcke FlagADRSTEUText/DatenFCSFlag I-Block FlagADRSTEUFCSFlag S-Block

52 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 7 – Abb. 57 PPP – Phasendiagramm des Protokollautomaten Dead Establish Authenticate Terminate Network UP OPENED SUCCESS / NONE FAIL CLOSE DOWN

53 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 7 - Abb. 58 PPP Paket Aufbau

54 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 7 – Abb. 60 IP im OSI- und im Internet-Modell Anwendung (z.B. ftp, Web..) Transport-Protokoll (TCP oder UDP) IP Leitungsprotokoll (z.B. PPP) OSI 5-7 OSI 4 OSI 3 OSI 2 Bitübertragung (z.B. ISDN)OSI 1 Anwendung Transport Internet Link

55 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 7 – Abb. 61 IP Datetenpaket

56 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 7 – Abb. 62 IP-Adressen in verschiedenen grossen Netzen

57 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 7 – Abb. 63 UDP Datagramm

58 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 7 – Abb. 64 und 65 TCP-Datenpaket, Spezialbits

59 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 7 - Abb. 66 TCP Phasendiagramm

60 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 7 – Abb. 67 Protokollschachtelung

61 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 7 – Abb 72 TCP-IP-Testaufbau

62 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 7 – Testprogramme für TCP/IP-Netze Beschrieben in RFC 2151 für alle Betriebssysteme: ping traceroute und auch: Analyser-Software S. 194 ff.

63 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 7 – Software-Router fli4l: Diskettenrouter für (alte) PCs geringe Hardwareanforderungen auch ohne UNIX-Kenntnisse einsetzbar S. 203 ff. Weitere Möglichkeiten: Router unter LINUX aufsetzen NAT32 unter Windows

64 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 8 – Übersicht anwendungsorientierte Protokolle OSI-Protokolle: FTAMDateitransfer MHS / X.400elektronische Post VTVirtuelles Terminal Internet-Protokolle: FTPDateitransfer POP3 , Zugang zum Postfach IMAP , Zugang zum Postfach (neu) SMTP , Mail versenden TELNETRemote (UNIX-) Terminal HTTPWorld Wide Web-Protokoll.....viele Hintergrundprotokolle S. 252 ff.

65 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 8 – http im OSI Referenzmodell Partner 1 Partner 2 Bezeichnung 7Web-Browser MS Internet Explorer, Netscape Comunicator oder Opera..... Web-Server MS Internet Information Server, Netscape Enterprise Server, Apache, Xitami http 6 5Router5 4TCP 4 3IP 3 2PPP Ether- 2 1ISDN net 1 S. 261

66 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 9 – Netze und Netzsicherheit Der erste Schritt: ein Datensicherheitskonzept Hilfe bietet: Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik Sicherheitstechnik für Netze: Paketfilter Proxy Firewall (Proxy zwischen zwei Paketfiltern) S. 275

67 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 9 – Abb. 94 Die richtige Firewall ServerClient Eigenes, sicheres Netz Zielnetz Server- Prozess Client- Prozess Proxy Paket- Filter S. 279

68 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 9 – Das Internet Historie: 1969 ARPANET (nur Militär) 1980 NSFNET (auch Colleges) 1989 auch in Europa (RIPE) 1991 Geburtsstunde des WWW 1994 Beginn der Kommerzialisierung in Europa Technik: weltweiter Verbund von Computernetzen TCP/IP Protokollfamilie Organisation: Koordinierungsstelle: ISOC (Förderung des Info-Austausches) Ältestenrat: IAB (regelt Technik) InterNic: Verteilt Top-Level-Domains DENIC: verteilt de-Domains

69 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/2002 Kap. 10 – Client / Server Gartner-Group-Modell: Beschreibt Verteilung der Client- und Server-Softwarekomponenten Kommerzielle Entwicklungs- und Betriebsumgebungen: -ONC -DCE Trends: Ende der der 80er: Rightsizing (vom Mainframe zum PC) Mitte der 90er: der PC kann alles (Fette Clients) Ende der 90er: der PC kann manches (dünne Clients) Heute: Back to the roots: Web-basierte Konzepte Morgen: Anytime, Anywhere.... (mobile Konzepte für alles und jeden)

70 Datenkommunikation – (C) Claus Brell 12/ Ein Router verbindet drei Netze Netz A Netz C Netz B


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