A
LZ KA Netzwerktechnik
Einführung: Unterscheidung Netzwerken & Netzwerkprinzipien:
• physikalische und/oder logische Verbindung Computersysteme
• einfachste Netzwerk: 2 Computersysteme
-> verbunden mit Kabel
-> gemeinsame Nutzung Ressourcen
-> benötigt: netzwerkfähiges Betriebssystem
(Anwendungsebene -> stellt Benutzer Ressourcen zur
Verfügung) Interaktion im Netz -> Netzkonzept:
• Definition von Art & Weise über Beziehung
Netzwerkteilnehmer
Vorteile gegenüber unvernetzten Computern: • Beispiele:
• zentrale Steuerung Programmen & Daten -> peer-to-peer-Netzwerk: gemeinsame Bereitstellung
• Nutzung gemeinsamer Datenbeständen & Nutzung Dienste & Daten
• erhöhter Datenschutz & Datensicherheit -> Client-Server: Bereitstellung Daten & Dienste von
• größere Leistungsfähigkeit Server mit Nutzung von angeschlossenen Client
• gemeinsame Nutzung Ressourcen -> Terminal-Server: Bereitstellung Daten & Dienste von
• Kosten-, Platz- und Zeiteinsparung Server mit Nutzung von angeschlossenen Terminal
• Unterschied: bereitgestellte Dienste & jeweiliger
erforderlicher Hardwareausstattung
Gründe für Vernetzung Rechnern:
Unternehmen: Struktur der Vernetzung -> Topologie:
-> gemeinsame Nutzung Ressourcen • Betrachtung physikalische & logische Anordnung
-> schnelle Kommunikationsmöglichkeit innerbetrieblich & mit Netzkomponenten zueinander
(potentiellen) Kunden (Werbung, Umfragen, Produktanpassungen) • Beispiele:
-> Firmenweiter Austausch Informationen -> Bustopologie: Anbindung aller Teilnehmer an
-> Automatisierung Abläufe (Industrie 4.0) gemeinsame physikalische und/oder logische
Datenleitung
Verbraucher: -> Sterntopologie: Verbindung über
-> Onlinekauf gemeinsamen Sternverteiler
-> interaktive Unterhaltung
-> Vermeidung Behördengängen
-> breite Informationssysteme Geografische Ausdehnung:
-> Kommunikation preiswert & schnell • Betrachtung räumliche Verteilung/Ausdehnung in
-> erhöhte Datensicherheit (z.B. über Cloud) realer Welt
• Beispiele:
Politik: -> LAN: geringe Ausdehnung z.B. innerhalb Gebäude
-> Förderung Wirtschaft -> GAN: weltumspannende Ausdehnung z.B. Internet
-> interaktive Bildung (Digitalisierung)
-> Zugriff/Verbreitung Informationen (z.B. im Wahlkampf)
-> Vereinfachung behördlicher Abläufe Datenübertragungstechnik:
-> schnelle Kommunikation zwischen Regierungsbereichen • Betrachtung tatsächliche physikalische Übertragung
• Erfordernisse auf logische Anordnung &
Segmentierung Daten z.B. in Datenpaketen
Netzwerk-Architektur:
• Definition: Struktur & Anordnung Geräte, Topologie &
Verbindungsmuster
, · ⑧ A
⑧
Zugriffssteuerung: Ringtopologie: ·
• Fokus auf Verfahren (welche erlauben, Nutzung • siehe Linientopologie, jedoch Verbindung letzter beider
gemeinsamer physikalische Datenübertragungsmedien) Rechner
• Datenumsatz möglichst störungsfrei • Vorteil: Ausfallsicherheit größer, bei Unterbrechung
• bei Störung: Bereitstellung Verfahren zur Korrektur weiterhin Bestehung Linie & Kommunikation möglich
fehlerbehaftete Übertragung • Nachteil: etwas mehr Verkabelungsaufwand
• Unterscheidung: Zulassung u. Korrektur von
Datenkollisionen & Verhinderung Datenkollisionen ⑧
⑨
⑧ ⑨
Sterntopologie: ⑧
⑧
• Vorteil: Ausfall 1 Rechner -> Kommunikation weiter
Übertragungsmedium: möglich
• Betrachtung rein physikalische Mittel zur Datenübertragung • Nachteile: höherer Verkabelungsaufwand (Verbindung
• Unterscheidung: leistungsgebundenen & mit Zentraleinheit), Ausfall Zentraleinheit -> keine
nichtleistungsgebundenen Medien Kommunikation
-> leistungsgebundene Medien: Unterscheidung
verschiedene Leitungsmaterialien ·
Maschentopologie (Mesh): ⑧
• Vorteil: höchste Ausfallsicherheit (Kommunikation
Netzprotokoll: Rechner mit jedem Rechner)
• Betrachtung Zusammenspiel Übertragungstechniken, • Nachteile: sehr höher Verkabelunsaufwand
Zugriffssteuerungen & Topologien
⑧
O
• Berücksichtigung & Unterscheidung bei Gestaltung ⑳
⑨
Einzelprotokolle: Erfordernisse Datenbehandlung, Zelltopologie (Cellnet):
-weiterleitung & -fehlerkorrektur von Anwendungsebene bis • Topologie Funknetz -> drahtlose Netzwerke
physikalische Ebene • Funkzelle: jeder Accesspoint
• „Nachteil“: Gewährleistung Überlappung, ansonsten kein
lückelnloses Netzwerk
Geografische Ausdehnung - Dimensionen:
• PAN: Personal Area Network (z.B. Bluetooth)
• LAN: Local Area Network (z.B. Ethernet) Mischtopologien:
• MAN: Metropolitan Area Network (z.B. ?) • Beispiele:
• WAN: Wide Area Network (z.B. ISDN) -> Bus-Bus
• GAN: Global Area Network (z.B. Internet) -> Bus-Stern
-> keine 100%ige Abgrenzung: Benutzer LAN auch Benutzer -> Erweiterter Stern (fälschlicherweise: Baumtopologie)
von GAN, … -> Stern-Zell
• Verkabelung höher, Ausfallsicherheit je nach betroffenem
⑧ ⑳ ⑧ Rechner höher/geringer
Busverkabelung/Bustopologie:
⑧ ⑧
• Vorteile: geringer Verkabelungsaufwand (Abzweig von
zentralem Strang) & schnelle Anbindung neue Rechner, Unterscheidung bei Beschreibung Topologie:
Ausfall 1 Computer -> Kommunikation weiter möglich • logische Topologie/Wie ist der Datenfluss
• Nachteile: Übertragungsgeschwindigkeit, Kommunikation (Kennzeichnung Zugriffsverfahren für Teilnehmer)
nur von 1 Teilnehmer möglich, Ausfall bei Beschädigung • physikalische Topologie/Wie ist Leitungsführung
Hauptstrang -> Hardware? (Kennzeichnung realer Aufbau &
Verbindung Netz)
⑧
⑧
⑳
⑧
⑨
⑧
⑧
Linientopologie: ·
• Beispiel: preußische Telegraphenlinie
• Vorteil: wenig Verkabelungsaufwand (Rechner zu Rechner)
• Nachteil: Ausfall 1 Rechner -> Ausfall ab diesem Rechner
LZ KA Netzwerktechnik
Einführung: Unterscheidung Netzwerken & Netzwerkprinzipien:
• physikalische und/oder logische Verbindung Computersysteme
• einfachste Netzwerk: 2 Computersysteme
-> verbunden mit Kabel
-> gemeinsame Nutzung Ressourcen
-> benötigt: netzwerkfähiges Betriebssystem
(Anwendungsebene -> stellt Benutzer Ressourcen zur
Verfügung) Interaktion im Netz -> Netzkonzept:
• Definition von Art & Weise über Beziehung
Netzwerkteilnehmer
Vorteile gegenüber unvernetzten Computern: • Beispiele:
• zentrale Steuerung Programmen & Daten -> peer-to-peer-Netzwerk: gemeinsame Bereitstellung
• Nutzung gemeinsamer Datenbeständen & Nutzung Dienste & Daten
• erhöhter Datenschutz & Datensicherheit -> Client-Server: Bereitstellung Daten & Dienste von
• größere Leistungsfähigkeit Server mit Nutzung von angeschlossenen Client
• gemeinsame Nutzung Ressourcen -> Terminal-Server: Bereitstellung Daten & Dienste von
• Kosten-, Platz- und Zeiteinsparung Server mit Nutzung von angeschlossenen Terminal
• Unterschied: bereitgestellte Dienste & jeweiliger
erforderlicher Hardwareausstattung
Gründe für Vernetzung Rechnern:
Unternehmen: Struktur der Vernetzung -> Topologie:
-> gemeinsame Nutzung Ressourcen • Betrachtung physikalische & logische Anordnung
-> schnelle Kommunikationsmöglichkeit innerbetrieblich & mit Netzkomponenten zueinander
(potentiellen) Kunden (Werbung, Umfragen, Produktanpassungen) • Beispiele:
-> Firmenweiter Austausch Informationen -> Bustopologie: Anbindung aller Teilnehmer an
-> Automatisierung Abläufe (Industrie 4.0) gemeinsame physikalische und/oder logische
Datenleitung
Verbraucher: -> Sterntopologie: Verbindung über
-> Onlinekauf gemeinsamen Sternverteiler
-> interaktive Unterhaltung
-> Vermeidung Behördengängen
-> breite Informationssysteme Geografische Ausdehnung:
-> Kommunikation preiswert & schnell • Betrachtung räumliche Verteilung/Ausdehnung in
-> erhöhte Datensicherheit (z.B. über Cloud) realer Welt
• Beispiele:
Politik: -> LAN: geringe Ausdehnung z.B. innerhalb Gebäude
-> Förderung Wirtschaft -> GAN: weltumspannende Ausdehnung z.B. Internet
-> interaktive Bildung (Digitalisierung)
-> Zugriff/Verbreitung Informationen (z.B. im Wahlkampf)
-> Vereinfachung behördlicher Abläufe Datenübertragungstechnik:
-> schnelle Kommunikation zwischen Regierungsbereichen • Betrachtung tatsächliche physikalische Übertragung
• Erfordernisse auf logische Anordnung &
Segmentierung Daten z.B. in Datenpaketen
Netzwerk-Architektur:
• Definition: Struktur & Anordnung Geräte, Topologie &
Verbindungsmuster
, · ⑧ A
⑧
Zugriffssteuerung: Ringtopologie: ·
• Fokus auf Verfahren (welche erlauben, Nutzung • siehe Linientopologie, jedoch Verbindung letzter beider
gemeinsamer physikalische Datenübertragungsmedien) Rechner
• Datenumsatz möglichst störungsfrei • Vorteil: Ausfallsicherheit größer, bei Unterbrechung
• bei Störung: Bereitstellung Verfahren zur Korrektur weiterhin Bestehung Linie & Kommunikation möglich
fehlerbehaftete Übertragung • Nachteil: etwas mehr Verkabelungsaufwand
• Unterscheidung: Zulassung u. Korrektur von
Datenkollisionen & Verhinderung Datenkollisionen ⑧
⑨
⑧ ⑨
Sterntopologie: ⑧
⑧
• Vorteil: Ausfall 1 Rechner -> Kommunikation weiter
Übertragungsmedium: möglich
• Betrachtung rein physikalische Mittel zur Datenübertragung • Nachteile: höherer Verkabelungsaufwand (Verbindung
• Unterscheidung: leistungsgebundenen & mit Zentraleinheit), Ausfall Zentraleinheit -> keine
nichtleistungsgebundenen Medien Kommunikation
-> leistungsgebundene Medien: Unterscheidung
verschiedene Leitungsmaterialien ·
Maschentopologie (Mesh): ⑧
• Vorteil: höchste Ausfallsicherheit (Kommunikation
Netzprotokoll: Rechner mit jedem Rechner)
• Betrachtung Zusammenspiel Übertragungstechniken, • Nachteile: sehr höher Verkabelunsaufwand
Zugriffssteuerungen & Topologien
⑧
O
• Berücksichtigung & Unterscheidung bei Gestaltung ⑳
⑨
Einzelprotokolle: Erfordernisse Datenbehandlung, Zelltopologie (Cellnet):
-weiterleitung & -fehlerkorrektur von Anwendungsebene bis • Topologie Funknetz -> drahtlose Netzwerke
physikalische Ebene • Funkzelle: jeder Accesspoint
• „Nachteil“: Gewährleistung Überlappung, ansonsten kein
lückelnloses Netzwerk
Geografische Ausdehnung - Dimensionen:
• PAN: Personal Area Network (z.B. Bluetooth)
• LAN: Local Area Network (z.B. Ethernet) Mischtopologien:
• MAN: Metropolitan Area Network (z.B. ?) • Beispiele:
• WAN: Wide Area Network (z.B. ISDN) -> Bus-Bus
• GAN: Global Area Network (z.B. Internet) -> Bus-Stern
-> keine 100%ige Abgrenzung: Benutzer LAN auch Benutzer -> Erweiterter Stern (fälschlicherweise: Baumtopologie)
von GAN, … -> Stern-Zell
• Verkabelung höher, Ausfallsicherheit je nach betroffenem
⑧ ⑳ ⑧ Rechner höher/geringer
Busverkabelung/Bustopologie:
⑧ ⑧
• Vorteile: geringer Verkabelungsaufwand (Abzweig von
zentralem Strang) & schnelle Anbindung neue Rechner, Unterscheidung bei Beschreibung Topologie:
Ausfall 1 Computer -> Kommunikation weiter möglich • logische Topologie/Wie ist der Datenfluss
• Nachteile: Übertragungsgeschwindigkeit, Kommunikation (Kennzeichnung Zugriffsverfahren für Teilnehmer)
nur von 1 Teilnehmer möglich, Ausfall bei Beschädigung • physikalische Topologie/Wie ist Leitungsführung
Hauptstrang -> Hardware? (Kennzeichnung realer Aufbau &
Verbindung Netz)
⑧
⑧
⑳
⑧
⑨
⑧
⑧
Linientopologie: ·
• Beispiel: preußische Telegraphenlinie
• Vorteil: wenig Verkabelungsaufwand (Rechner zu Rechner)
• Nachteil: Ausfall 1 Rechner -> Ausfall ab diesem Rechner
