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1 Netzwerktechnik Janine Hennig. 2 Übersicht ISO/OSI – Modell Physikalische Übertragungsmedien Protokolle im LAN Protokolle im WAN.

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Präsentation zum Thema: "1 Netzwerktechnik Janine Hennig. 2 Übersicht ISO/OSI – Modell Physikalische Übertragungsmedien Protokolle im LAN Protokolle im WAN."—  Präsentation transkript:

1 1 Netzwerktechnik Janine Hennig

2 2 Übersicht ISO/OSI – Modell Physikalische Übertragungsmedien Protokolle im LAN Protokolle im WAN

3 Janine Hennig 3 Übersicht ISO/OSI – Modell –Bitübertragungsschicht –Sicherungsschicht Physikalische Übertragungsmedien Protokolle im LAN Protokolle im WAN

4 Janine Hennig 4 ISO/OSI – Modell

5 Janine Hennig 5 ISO/OSI – Modell In dem physical layer werden die binären Signale über- tragen. Es werden mechanische, elektrische und prozedu- ale Schnittstellen festgelegt. Aufgaben:typische Hardware: Bit-Codierung Netzwerkkarte Zugriffsverfahren Repeater Signalanpassung Media Converter Definition der Anschlüsse

6 Janine Hennig 6 ISO/OSI – Modell Der data layer stellt eine zuverlässige Informationsüber- tragung durch den geordneten Zugriff auf das Übertra- gungsmedium und die Strukturierung der Daten sicher. Aufgaben:typische Hardware: Gruppierung der Bits zu Rahmen Netzwerkkarte Steuer-, Address-, Prüfsummen-, Bridge Datenfelder Fehlererkennung Switch

7 Janine Hennig 7 ISO/OSI – Modell Higher layers Logical Link Control Media Access Control Reconcilation Physical Coding Sublayer Physical Medium Attachment Physical Medium Dependant Medium Independant Interface Medium Dependant Interface Medium

8 Janine Hennig 8 Übersicht ISO/OSI – Modell Physikalische Übertragungsmedien –Übertragungsrate –Übertragungsmodi –Kodierverfahren –Störquellen –Zugriffsverfahren –Kabel und Geräte Protokolle im LAN Protokolle im WAN

9 Janine Hennig 9 Physikalische Übertragungsmedien Kupferkabel, Lichtwellenleiter Funk Übertragung

10 Janine Hennig 10 Physikalische Übertragungsmedien Analoges Telefon, Modem, ISDN, DSL [Bit/s] GBit-Ethernet Cheapernet (10Base-2), Ethernet (10Base-T), Asynchronous DSL, 10Base-T und F, FDDI ATM Übertragungsrate

11 Janine Hennig 11 Physikalische Übertragungsmedien analogdigital simplex,halbduplex,vollduplex synchron, asynchron seriell, parallel Übertragungsmodi

12 Janine Hennig 12 Physikalische Übertragungsmedien Kodierverfahren Takt Bits NRZ NRZI Manchester Diff. Manchester

13 Janine Hennig 13 Physikalische Übertragungsmedien Kodierverfahren 4B/5B Nibbles nie Symbole mit mehr als drei Nullen in Folge 32 verschiede Symbole (je 16 zur Nutzdatenübertragung und zu Steuerzwecke) Nachteil ist der 25%ige Overhead z.B. bei FDDI auf 125 MBit/s Nutzdatenrate 100 MBit/s 8B/10B 256 Kombinationen weitere Kombinationen (für Sonderzeichen und ungültige Zeichen) Anwendung: Fiber – Channel sowie bei den ATM

14 Janine Hennig 14 Physikalische Übertragungsmedien Störquellen

15 Janine Hennig 15 Physikalische Übertragungsmedien deterministisch Token Passing Polling Time – Multiplexing (bsw. Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS)) zufällig (random access) Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/ CD) Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/ CA) Zugriffsverfahren

16 Janine Hennig 16 Physikalische Übertragungsmedien Kabel Twisted Pair Vorteil:Nachteil: –Kostengünstig störempfindlich –Beliebige Topologie niedrige Übertragungskapazität Unshield Screened/ Unshield Screened/ Shield Industrial Twisted Pair Twisted Pair Twisted Pair TP

17 Janine Hennig 17 Physikalische Übertragungsmedien Kabel Twisted Pair Leistungsklassen: 1.konventionelles Telefonkabel1 MBit/s 2.Einsatz für ISDN4 MBit/s 3.UTP und STP – Kabel für Ethernet (10Base-T) und Token Ring bis 100 m (16 MHz spezifiziert)10 MBit/s 4.UTP und STP – Kabel auch für größere Entfernungen (20 MHz spezifiziert)20 MBit/s 5.Standardkabel für Fast Ethernet und FDDI (100MHz) 6.für ATM (Frequenzbereich ab 200MHz) 7.Frequenzbereich bis 600 MHz

18 Janine Hennig 18 Physikalische Übertragungsmedien Kabel Koaxialkabel Vorteil:Nachteil: –hohe Bandbreite nur ein Kabel –digitale Übertragung Längenbegrenzung (10 km) –wenig störempfindlich Keine Abhörsicherheit –preisgünstig hoher Entwicklungsgrad 1 Innenleiter 2 Dielektrikum 3 Außenleiter 4 Isolierung

19 Janine Hennig 19 Physikalische Übertragungsmedien Glasfaser Vorteil:Nachteil: –unbegrenzte Übertragungsrate keine Bus-Struktur –guter Datenschutz schwierige Verbindungstechnik –geringes Gewicht, kleiner Querschnitt teuer Kabel

20 Janine Hennig 20 Physikalische Übertragungsmedien Universal Serial Bus (USB) hot – plugging keine Eignung für zeitkritische Anwendungen Host-Controller (Master) notwendig Begrenzung von einem Gerät pro USB - Port über HUBs 127 Geräten Baumstrukturen Small Computer System Interface (SCSI) Anbindung von Festplatten, Scanner, CD-ROM/ DVD-Laufwerk/ -Brenner Abschluss jedes Stranges mit zwei Terminatoren Lokal Unit Number (LUN) FireWire i.Link oder IEEE 1394 (Nachfolger für SCSI) FireWire 800: bis 88 MBit/s Geräte

21 Janine Hennig 21 Physikalische Übertragungsmedien Repeater Regeneriert und verstärkt das elektrische Signal Längenbeschränkung des Ethernet wird aufgehoben 5 Kabelsegmente – 4 Repeater – 3 Segmente mit Rechnern Media Converter Übertragung von Informationen von einem Leitungstyp zu einem anderen Bsp.: 10/100Base-TX = Fast Ethernet Media Converter Übersetzung Signal TP 100Base-TX cable 100Base-FX fiber optic cable Geräte

22 Janine Hennig 22 Übersicht ISO/OSI – Modell Physikalische Übertragungsmedien Protokolle im LAN –Ethernet –FDDI –Geräte Protokolle im WAN

23 Janine Hennig 23 Protokolle im LAN 10Base-2 IEEE 802.3: 10MBit/s, 200 m bis zu 30 Stationen 5 – 4 – 3 – Repeater – Regel max. Entfernung zwischen zwei Stationen 2.5 km 10Base-5 IEEE 802.3: 10MBit/s, 500 m Yellow Cable (TP, Cheapernet) hat LLC können zwar gleichem physikalischen Netz koexistieren aber nicht kommunizieren darf 2,5 km Ethernet

24 Janine Hennig 24 Protokolle im LAN 100Base-X IEEE802.3u: 100MBit/s TP/ Koax (bis 200 m), LWL (bis 2 km) Zugriffsverfahren: CSMA/CD Nachteile: –Kollisionsanfälligkeit bei hoher Anzahl von Anwendern –Längenrestriktion –Probleme bei echtzeitkritischen Anwendungen Ethernet – Switch schaltet kollisionsfreien Kanal mit der vollen Ethernet-Bandbreite zwischen dem Empfangs- und dem Ausgangsport hat LLC können zwar gleichem physikalischen Netz koexistieren aber nicht kommunizieren Ethernet

25 Janine Hennig 25 Protokolle im LAN 1000Base-X oder GBit-Ethernet IEEE802.3z und ab TP, LWL Zugriffsverfahren: CSMA/CD 8B/10B-Codierung Nachteile: –Übersprechen zwischen den Adernpaaren Schicht für Link - Aggregation –paralleles Arbeiten über mehrere MAC – Säulen –Leistungsredundanz –grobe Skalierung der Bandbreite Ethernet

26 Janine Hennig 26 Protokolle im LAN Fiber Distributed Data Interface Arbeitsgruppe X3T9.5. unter ISO 9314 Übertragungsrate: 100MBit/s FDDI Eigenschaft: –Stationsmanagement –Frame control –FDDI – MAC –PMD 4B/ 5B Kodierung TP, LWL 100 km synchronous mode (X3T12 ANSI Standard) Zuordnung einer fester Übertragungsbandbreite (QoS) Bsp.: 30 Stationen für jede 2 MBit/s fest reserviert 40 MBit/s für übrige Stationen zur normalen Datenübertragung übrig FDDI

27 Janine Hennig 27 Protokolle im LAN FDDI Bridge/ Router Ethernet Token Ring FDDI Concentrator Dual Attached Stations Single Attached Stations FDDI Concentrator

28 Janine Hennig 28 Protokolle im LAN Bridge/Switch nimmt physikalische Trennung von Netzen vor führt Fehler- und Lasttrennung durch rudimentäre Mechanismen zur Wegfindung u. U. vorhanden (routing Bridge) Arten: - Frame–Switching (cut through, store & forward) - Cell–Switching HUB Verstärkerkomponente Sternförmige Vernetzung möglich Verbindung mehrer TP -Kabelsegmente über ein Tranceiver - Anschluss mit dem Ethernet Kaskadierung (4, 8, 16, 32 Ports) Geräte

29 Janine Hennig 29 Übersicht Physikalische Übertragungsmedien ISO/OSI – Modell Protokolle im LAN Protokolle im WAN –ISDN –DSL –wireless –ATM

30 Janine Hennig 30 Protokolle im WAN Geräte Modem Digitale Informationen analoge Signal Abstimmung wichtiger Parameter: - Übertragungsgeschwindigkeit - Fehlerkorrektur - Datenkompression - Protokolle ISDN Ablösung des analogen Telefons Teilnehmervermittlungsstelle Network Terminal Basis Anschluss Hausgeräte B-Kanal (binär) 64kBit/s; D-Kanal (Systemdaten) 16kBit/s max. 12 Anschlussmöglichkeiten, 8 Endgeräte, 4 Telefone

31 Janine Hennig 31 Protokolle im WAN Geräte Wireless Standard der IEEE Modus:- Ad – hoc – Modus - Infrastruktur – Modus Teilnehmer teilen sich Leistung Verschlüsselungsverfahren nötig Reichweite 80 m in geschlossenen Räumen

32 Janine Hennig 32 Protokolle im WAN Asynchron Transfer Mode vom CCITT feste Paketlänge (Zellen) 5 Byte Header, 48 Byte Daten verbindungsorientierte Übertragung Zuordnung: jeder time slot = Kanal (QoS) TP, LWL (100 MBit/s) ATM Adaption Layer Verbindung: –Point to Point –Point to Multi – point –Multi – point to Multi – point Koppelnetzarchitektur ATM

33 Janine Hennig 33 Protokolle im WAN ATM

34 Janine Hennig 34 Literatur T. Kipping: Technologie – Wegweiser: Netze, Hüting Verlag, Heidelberg: 1996 S. Müller: Lokale Netze, PC-Netzwerke, Carl Hanser Verlag, München Wien:1991 U. Heuert: Vorlesung Rechnernetze K. Lipinski: Lexikon LAN – Technologien, MITP – Verlag GmbH, Bonn: 2001 M. Hein, T. Vollmer: Bay Networks ATM LAN Guide, 2. Aufl., Fossil – Verlag, Köln: ww.wikipedia.de Bücher Internet

35 Janine Hennig 35 Protokolle der Schichten 1 und 2


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