Kapitel 4: Technische Grundlagen - Rechnernetze Basiswissen Wirtschaftsinformatik 3. Auflage Peter Weber / Roland Gabriel / Thomas Lux Copyright 2018: Weber / Gabriel / Lux - Basiswissen Wirtschaftsinformatik

Inhalt 4.1 Ziele und Verbundvorteile von Rechnernetzen 4.2 Rechnernetztypen – lokale und weite Netze 4.3 Koordinationsformen: Client/Server-Konzept und Peer-to-Peer 4.4 Topologien von Rechnernetzen 4.5 Übertragungsmedien 4.6 Referenzmodelle der Datenübertragung 4.7 Internet, Intranet und Extranet Copyright 2018: Weber / Gabriel / Lux - Basiswissen Wirtschaftsinformatik

4.1 Ziele und Verbundvorteile Die wichtigsten aus einer Vernetzung resultierenden Verbundformen: Kommunikationsverbund Datenverbund Funktionsverbund Lastverbund Verfügbarkeitsverbund Copyright 2018: Weber / Gabriel / Lux - Basiswissen Wirtschaftsinformatik

4.2 Rechnernetztypen Lokale Netzwerke (LAN) In einem lokalen Netzwerk ist das Computersystem auf einen kleinen geographischen Bereich beschränkt (z.B. in einem Unternehmen). Der Nutzer ist meistens auch der Besitzer des Netzwerks Hohe Übertragungsraten Kupfer und Glasfaserkabel als Übertragungsmedium oder das Netz wird als Wireless Local Area Network (WLAN) bereitgestellt. Heimnetze (Home Area Networks, HAN) als junge Ausprägung zur Vernetzung digitaler Endgeräte in Haushalten. Copyright 2018: Weber / Gabriel / Lux - Basiswissen Wirtschaftsinformatik

4.2 Rechnernetztypen Fernnetze (WAN) + Globale Netze (GAN) Fernnetze (Wide Area Networks): Zur Überbrückung großer räumlicher Entfernungen; z.B. zur Vernetzung von Firmenstandorten Nutzung öffentlicher Leitungen oder speziell gemieteter Leitungen (i.d.R. Glasfaserkabel) Die Unternehmung bzw. der Nutzer des Netzwerks ist meistens nicht der Betreiber des Netzes Globale Netze (Global Area Networks): Ermöglichen interkontinentale Verbindungen Infrastrukturspezialisten (Telekommunikationsunt.) als Netzwerkbetreiber Glasfaserkabel oder Funkübertragung (Satellit) als Übertragungsmedium Copyright 2018: Weber / Gabriel / Lux - Basiswissen Wirtschaftsinformatik

4.3 Koordinationsformen Client-Server Client-Server-Architektur Häufigste Koordinationsform in der Praxis Ein Server bietet Clients einen oder mehrere Dienste an (Daten, Kommunikation, Sicherung, usw.) Beispiel: Webpage-Anfrage (siehe nächste Folie) Client/Server-Konzept [Utor17] Copyright 2018: Weber / Gabriel / Lux - Basiswissen Wirtschaftsinformatik

4.3 Koordinationsformen Web-Page Anfrage Copyright 2018: Weber / Gabriel / Lux - Basiswissen Wirtschaftsinformatik

4.3 Koordinationsformen Peer-to-Peer (P2P) Peer-to-Peer-Architektur Jeder Knoten kommuniziert direkt mit einem anderen Knoten Peers erfüllen die Client und Server Rolle simultan Steuerungskomponente nicht zwingend erforderlich Beispiele: File Sharing System Spontane Vernetzung mobiler Geräte Peer-to-Peer-Architektur Copyright 2018: Weber / Gabriel / Lux - Basiswissen Wirtschaftsinformatik

4.4 Topologien von Rechnernetzen Sternnetz und Busnetz Jeder Rechner mit zentralem Vermittlungsknoten verbunden Vorteile sind Zuverlässigkeit und Ausfallsicherheit Hubs oder Switches steuern den Netzwerkverkehr Busnetz Alle Rechner über ein gemeinsames Übertragungsmedium (Bus) verbunden Datenaustausch in beide Richtungen möglich Keine zentrale Steuerungskomponente Copyright 2018: Weber / Gabriel / Lux - Basiswissen Wirtschaftsinformatik

4.4 Topologien von Rechnernetzen Ringnetz und Maschennetz Gerichtete Punkt-zu-Punkt-Verbindung Token (Folge von Bits) wird zur Übertragung von Daten eingesetzt In der Praxis oft Kombinationen, z. B. aus Ring- und Busnetz Maschennetz Mehrere Knoten direkt miteinander verbunden direkte Verbindung von zwei Knoten möglich, wenn der Datenaustausch zwischen den beiden Knoten sehr hoch ist Vorteile: hohe Ausfallsicherheit und Performanz Copyright 2018: Weber / Gabriel / Lux - Basiswissen Wirtschaftsinformatik

4.5 Übertragungsmedien Kabelgebundene Medien Koaxialkabel Glasfaserkabel Twisted-Pair Kabel [Lipi12] Copyright 2018: Weber / Gabriel / Lux - Basiswissen Wirtschaftsinformatik

4.6 Referenzmodelle OSI-Modell Copyright 2018: Weber / Gabriel / Lux - Basiswissen Wirtschaftsinformatik

4.6 Referenzmodelle OSI-Modell und TCP/IP-Modell Copyright 2018: Weber / Gabriel / Lux - Basiswissen Wirtschaftsinformatik

4.6 Referenzmodelle TCP/IP Protokoll-Schichten Copyright 2018: Weber / Gabriel / Lux - Basiswissen Wirtschaftsinformatik

4.6 Referenzmodelle Exkurs: Eine Protokollreise Aufgaben und Fragen: Was ist ein Header und welche Informationen finden sich hier? Was ist unter IPv4 und IPv6 zu verstehen und warum wurde IPv6 entwickelt? Ermittlen Sie die MAC-Adresse Ihres Netzwerkadapters. Tipp: Öffnen Sie unter Windows durch die Tastenkombination [Windows R] ein Kommandozeilenfenster und geben Sie cmd ein. Geben Sie jetzt den Befehl getmac /v ein und bestätigen Sie mit der Eingabetaste. Windows listet daraufhin alle Ihre Netzwerkadapter mit den dazugehörigen phyischen Adressen (MAC-Adressen) und ein weiteren Informationen auf. Was ist ein Problem auf dem OSI-Layer 8? Copyright 2018: Weber / Gabriel / Lux - Basiswissen Wirtschaftsinformatik

4.7 Internet, Intranet und Extranet Internet Weltumspannendes, heterogenes Computernetzwerk, das unzählige Netzwerke miteinander verbinden. Nach dem auch heute noch gültigen TCP/IP Stack (Transmission Control Protocol / Internet TCP/IP Protocol) werden Daten standardisiert in Datenpakete aufgespaltet … … und jedes Paket an die vorher definierte Zieladresse, eine sog. IP-Adresse, versendet. Technische Infrastruktur, die verschiedene Dienstleistungen ermöglicht (z.B. Email, WWW, FTP, usw.) Wichtiger Meilenstein für die Verbreitung des Internets bildet der von Mitarbeitern im CERN 1992 entwickelte Dienst World Wide Web kurz WWW oder Web . [Emar16] Copyright 2018: Weber / Gabriel / Lux - Basiswissen Wirtschaftsinformatik

4.7 Internet, Intranet und Extranet Standarddienste und Anwendungen Kommunikationsdienste Der zeitgleicher oder zeitversetzte Informationsaustauch Grundlegende Dienste sind E-Mail, Internet Relay Chat und Diskussionsgruppen Informationsdienste Ein Web-Server hält Informationen in Form von HTML-Seiten vor und stellt sie über das HTTP-Protokoll (Hypertext Transfer Protocol) zur Verfügung File Transfer Protokoll Protokoll zur Übertragung von Daten zwischen zwei Rechnersystemen Zusammenspiel aus FTP-Server, der den Dienst bereithält, und FTP-Client(s) als Dienstnutzer Toolbeispiel: Filezilla Copyright 2018: Weber / Gabriel / Lux - Basiswissen Wirtschaftsinformatik

4.7 Internet, Intranet und Extranet Standarddienste und Anwendungen Remotedienste Die Nutzung eines fremden Systems, welches Befehle abarbeitet und das Ergebnis an den Client zurücksendet Beispiel: telnet als Terminalemulationsprogramm, z.B. zum Verbindungsaufbau mit einem leistungsstarken Host-Rechner Mobile Dienste & Anwendungen Die Anbindung von mobilen Geräten an das Internet erfolgt über die Telefonverbindung (UMTS, LTE, usw.) oder über WLAN Zwei Entwicklungen: Inhalte und Funktionalitäten einer Web-Seite werden an mobile Geräte angepasst (mobile web) Entwicklung spezieller Apps für die mobilen Endgeräte Copyright 2018: Weber / Gabriel / Lux - Basiswissen Wirtschaftsinformatik

4.7 Internet, Intranet und Extranet Aufruf einer Web-Seite Copyright 2018: Weber / Gabriel / Lux - Basiswissen Wirtschaftsinformatik

4.7 Internet, Intranet und Extranet Logische Abgrenzung Copyright 2018: Weber / Gabriel / Lux - Basiswissen Wirtschaftsinformatik