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4.1
Argumente für eine Verbindung von mehreren Netzwerk-Inseln
- größere Ausdehnung eines bestehenden Netzes
- Unterteilung eines großen Netzwerks in kleinere Teilnetze
- Verbindung unterschiedlicher Netze mit verschiedenen Protokollen
- Verbindung unterschiedlicher Rechnerwelten
3 Rechnerebenen
- Arbeitsplatzrechnerebene (1)
Endgeräte sind PCs oder Workstations - sind untereinander in der Regel mit Ethernet oder TokenRing-LAN vernetzt.
- Abteilungsrechnerebene (2)
PC-LAN-Server, Minis, kleine Mainframes versorgen Arbeitsplatzrechner mit andwendungsbezogener Leistung (Booten, Andwendungssoftware, lokales NW-Management,....)
Abteilungsrechner sind mit PC-LAN der (1) verbunden und andererseits mit (3)
- Großrechnerebene (3)
Ein oder mehrere Mainframes stellen die Dienste bereit, die von anderen Ebenen nicht erbracht werden können. Sind über Highspeed-LAN wie FDDI oder ATM miteinander verbunden, zusätzlich mit (2) verbunden.
2 Alternativen für die Zusammenschaltung von LANs
1. Bedarfsorientierte (unsystematische) Zusammenschaltung der LANs durch Brücken und Router oder
2. Systematische Zusammenschaltung der LANs durch einen Backbone
4.2
Konnektoren: Transceiver und Repeater
Medien: Koaxial, Twisted-Pair, Glasfaser
Transceiver: Verbindungsglied zwischen dem Übertragungskabel und dem Endgerät.
Funktionen:
- Senden/Empfangen serieller Daten-Bit-Ströme auf/über das Medium
- Kollisionserkennung
- Unterbrechen des Sendevorgangs bei Kollisionen
4.3
Repeater: Unterste Ebene des ISO-OSI-Models
Werden installiert
- um die Distanz von LAN-Segmenten zu verlängern oder den Übergang zwischen unterschiedlichen Netzmedien kostengünstig zu ermöglichen.
- Wenn die Ausdehnung nicht so groß ist, daß Bridge (Preis) gerechtfertigt
- Eine Lasttrennung der einzelnen Segmente ist nicht erforderlich, da wenige Komponenten am LAN angeschlossen sind
- Zwei Netze sollen direkt über Glasfaser miteinander verbunden werden.
- Wenn ein Medienwechsel (z.B von 10Base5 auf 10Base2) notwendig ist
Hauptaufgaben:
- taktgerechte Signalregenerierung
- Kollisionserkennung
- Erzeugen des JAM-Signals
- Verlängerung von Daten-Fragmenten auf mindestens 96 Bits
- Seperation fehlerhafter Netzsegmente
Multiport-Repeater: auf diesen lassen sich bis zu acht Cheapernet- oder Twisted-Pair
segmente anschließen. In der Praxis nicht mehr oft eingesetzt.
Remote-Repeater: es wird die Repeater-Funktion in 2 Repeater-Hälften aufgeteilt. Sie
werden eingesetzt, wenn 2 Kabelsegmente über größere Distanzen miteinander verbunden werden sollen.
Mithilfe von Repeatern kann man das Netzwerk bis auf das 5fache ausdehnen. Sie verlieren aber immer mehr an Bedeutung, da neuere Netzwerk-Technologien (Switches) eingesetzt werden.
4.4
Bridges: teilen ein Datennetz in kleinerer, besser überschaubare Einheiten auf.
Nur Daten, die auf die angeschlossenen Netzwerke zu übertragen sind, gelangen auch auf andere Teilnetze - Lasttrennung, Kollisonsverringerung, Performancesteigerung.
Sie arbeiten auf der MAC-Ebene (Media Access Control) der Schicht 2 des ISO-OSI Models.
Vorteile:
- bei Übergang von Glasfaser auf Koax keine Beschränkung der Netzausdehnung -> alle zu übertragenden Daten werden in Bridges zwischengelagert und es wird eine Regeneration der Daten vorgenommen
- weltweite Länder/Kontinente übergreifende Kommunikation möglich
- Realisierung von redundanten Netzkonfigurationen -> es gibt mehrere Transportwege wobei im Fehlerfall dann ein andere genommen wird.
Token-Ring Bridges:
Mithilfe des Source-Routing-Verfahrens wird mit der Information im Datenpaket gleichzeitig die Information über den Transportweg mit übertragen, so daß die Wegwahlentscheidung auf die Endgeräte verlagert ist. Der Sender, auch Source genannt, definiert genau den Weg, den ein Frame zwischen Absender und Ziel zu folgen hat, indem er ein Routing-Information-Feld, das den kompletten Weg zur Destination beschreibt, in den Header des Datenpaktes einfügt.
Lokale/Remote Bridges:
Lokale Bridges können physikalisch gleichartige Netzwerke als auch Übergänge zwischen verschiedenen Medien schaffen. Dadurch wird die Begrenzung der maximalen Netzreichweite aufgehoben.
Remote-Bridges dienen zum transparenten Verbinden von entfernt liegenden Teilnetzen über festgeschaltete Verbindungen oder Wählleitungen in privaten oder öffentlichen Netzen.
Spanning-Tree Bridges:
Der Spanning Tree Algorithmus dient zur eindeutigen Festlegung von Übertragungswegen zwischen lokalen Bridges in vermaschten Ethernet-Strukturen. Beim Ausfall einer Brücke oder im Falle eines Kabelbruches wird automatisch eine neue Strecke in der Spanning-Tree-Topologie wiederhergestellt, indem deaktivierte Brücken-Ports aktiviert werden.
Filtering Bridges:
Bridges sind in der Lage, Daten oder bestimmte Ereignisse zu filtern. Der Betreiber eines Netzwerkes hat damit die Möglichkeit, individuelle Kommunikationsstrukturen zu realisieren.
4.5
Router: Router stellen eine Verbindung zwischen Subnetzen auf Netzwerksebene
(Schicht 3) her. Sie unterstützen: Aufbau, Aufrechterhaltung und geordneten Abbau einer Ende-zu-Ende Verbindung zweier Endgeräte.
Funktionen:
- Untergliederung des Netzwerks in logische Subnetze
- Ausführung komplexer Wegwahlfunktionen
- Interpretation von Netzwerk-Protokollen (z.B. IP)
- Fehlerbegrenzung
- Datenpakete zusammensetzen oder aufteilen
Fragmentierung: Auf dem Weg zwischen Sender und Empfänger können Datenpakete
über Netzwerke geroutet werden, deren max. Paketlänge geringer ist als die Länge des zu transportierenden Paketes. Daher muß der Router dieses zu große Paket in mehrere Teile zerlegen. Das Zerlegen in kleinere Einheiten wird als Fragmentierung bezeichnet.
Einsatz von Routern:
- bei vermaschten Netzen mit einem Topologiewechsel
- wenn die Funktionalität einer Bridge nicht ausreichend ist
Brouter: sind Zwitter zwischen Bridges und Routern. Die Bridge Komponente bridget alle Datenpakete, die sich mit den aktivierten Schicht-3-Protokollen nicht routen lassen.
4.6
a) ???????? (-> siehe Serie: Einsteiger, Teil 5, Seite 70)
Hub = Konzentrator oder Sternpunkt in einem Netzwerk. In Hubs kann man mehrere
Einschubmodule einsetzen: Switches, Bridges, Router. Hubs sind somit die Netzwerkknoten strukturierter Netzwerke.
Stackable-Hubs:
Modulare Hubs:
Switching Hubs:
Distributed Backbones und Collapsed Backbones siehe Punkt 2.7
4.7
Gateways: Verbindung von völlig unterschiedlichen (Groß-)rechnerwelten treten
Probleme auf, da eine Umsetzung über alle 7 Schichten des ISO-OSI Modells erforderlich wird. Diese Funktion wird von Gateways realisiert.
Funktionsweise:
Funktionen bei der Umsetzung:
ändern von
- Paketformate, Protokollstrukturen
- Zeichensätze
- Paketgrößen
- Adressinformationen
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