Kommunikationssysteme IT an der Duale Hochschule Baden-Württemberg

Karteikarten und Zusammenfassungen für Kommunikationssysteme IT an der Duale Hochschule Baden-Württemberg

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Lokale Netzwerke-Grundlagen

Netzwerkgröße 

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Lokale Netzwerke-Grundlagen

->Netzwerktopologie 

Misch- und Sonderformen 

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Lokale Netzwerke-Grundlagen

->Netzwerktopologie 

Vermaschung 

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Lokale Netzwerke-Grundlagen

->Netzwerktopologie Sterntopologie 

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Lokale Netzwerke-Grundlagen

->Netzwerktopologie Ring Topologie 

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Lokale Netzwerke-Grundlagen

->Netzwerktopologie Bus Topologie 

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Lokale Netzwerke-Grundlagen

->Struktureller Aufbau eines LANs

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Lokale Netzwerke-Grundlagen 

-> Definition und Merkmale eines Local Area Networks 

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Direktverbindungsnetzwerke -

Stop-and-Wait-Algorithmus 

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Direktverbindungsnetzwerke -
Zuverlässige Übertragung 

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Direktverbindungsnetzwerke -
Internet Prüfalgorithmus 

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Lokale Netzwerke-Grundlagen 

Zugriffsverfahren - ALOHA

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Kommunikationssysteme IT

Lokale Netzwerke-Grundlagen

Netzwerkgröße 


PAN -> Personal Area Network (ca. 10m, z.b. Bluetooth)
– LAN -> Local Area Network (Begrenzt auf ein Grundstück)
– WLAN -> Wireless LAN ( Funkvariante, ca. 300m)
– MAN -> Metropolitan Area Network (Auf Stadtgrenzen ausgerichtet)
– WAN -> Wide Area Network (früher Kontinentenweit, heute für globale Vernetzung
verwendet)
– GAN -> Global Area Network (Weltweit Vernetzung, Begriff wird aber nicht mehr
verwendet)

Kommunikationssysteme IT

Lokale Netzwerke-Grundlagen

->Netzwerktopologie 

Misch- und Sonderformen 

-Abzweigende Äste müssen (je nach Netzgröße) über Verstärker an dem
Backbone(Rückgrat-sehr leistungsfähig mit einer hohen Übertragungsrate) gekoppelt
sein -> Bus-Systeme können nicht über beliebige Entfernungen verlegt werden

– Kopplungselemente entweder Repeater/ Bridges
– Reapter: wenn Topologie über maximale Segmentlänge hinaus erweitert werden muss,
regeneriert + wiederholt alle Signale eines jeden Segments -> gibt auf andere
Segmente weiter

Kommunikationssysteme IT

Lokale Netzwerke-Grundlagen

->Netzwerktopologie 

Vermaschung 

-Jeder Rechner im Netz mit jedem anderen direkt verbunden ist
– Sehr leistungsfähiges Netz + hohe Ausfallsicherheit (aber sehr schwer zu realisieren)

– Denn sollen N Rechner auf diese Art und Weise vernetzt werden, braucht
es 𝑁 =∗ (𝑛 − 1) Leitungen, also bei 5 Rechnern sind das 10 Leitungen, bei 10 Rechnern
45 Verbindungen 2 und bei 100 Rechnern stolze 4.950 Leitungen

Kommunikationssysteme IT

Lokale Netzwerke-Grundlagen

->Netzwerktopologie Sterntopologie 

– Über zentrale Einheit(Switch oder Hub) sind Rechner miteinander verbunden

-Sendet eine Station eine Nachricht oder Daten zu einer anderen Station im Netz ->
dann läuft diese Kommunikation immer über diesen zentralen Knoten.

– Nimmt gesendete Daten auf -> leitet sie an die Empfangsstation weiter

Kommunikationssysteme IT

Lokale Netzwerke-Grundlagen

->Netzwerktopologie Ring Topologie 

-Jede Station eindeutigen Vorgänger und eindeutigen Nachfolger
– Übertragene Information von Station zu Station weitergereicht

-Jede Station testet, ob Nachricht für sie bestimmt ist, wenn nicht wird die Nachricht an
die nächste Station weitergeleitet (und wird ausgewertet von ihr)

Kommunikationssysteme IT

Lokale Netzwerke-Grundlagen

->Netzwerktopologie Bus Topologie 


Jede am Bus angeschlossene Station kann mit jeder anderen Station frei
kommunizieren
– Daten, die über den Bus von eines Sendestation zur Empfangsstation übertragen
werden, werden von allen am Nus hängenden Stationen empfangen -> aber Nut von
Empfangsstation ausgewertet

Kommunikationssysteme IT

Lokale Netzwerke-Grundlagen

->Struktureller Aufbau eines LANs

– Netzwerktopologie: Art des Aufbaus des Netzes
– Übertragungsmedium: Art der Verkabelung
– Übertragungsverfahren: Art der Übertragung, ob also ein Basisband gewählt wird oder
ein Breitband Übertragung

Zugriffsverfahren: Hier differenziert man nach der Art und Weise, wie die am Netz
angeschlossenen Stationen die Daten auf das Übertragungsmedium bringen

Kommunikationssysteme IT

Lokale Netzwerke-Grundlagen 

-> Definition und Merkmale eines Local Area Networks 


Lokales Netzwerk: dient der bitseriellen Imformationsübertragung zwischen miteinander
verbundenen, unabhängigen Geräten. Es befindet sich vollständig im
Entscheidungsbereich des Benutzers und ist in seiner Ausdehnung auf sein Gelände
beschränkt

Eigenschaften eines LAN’s: lokale Netz befindet sich rechtlich vollständig unter der
Kontrolle des Eigentümers, überdeckt ein beschränktes Gebiet(in der Regel ein
Firmengelände oder Uni-Campus), verfügt über hohe Datenübertragungsrate, die am
Netz hängenden Arbeitsstationen haben Zugriff auf gleiche Hard- und Software-
Ressourcen

Folgende Aspekte sprechen für den Einsatz eines LAN: Datenverbund,
Funktionsverbund, Verfügbarkeitsverbund, Leistungsverbund, Lastverbund

Kommunikationssysteme IT

Direktverbindungsnetzwerke -

Stop-and-Wait-Algorithmus 



einfachste ARQ-Methode ist der Stop-and-Wait-Algorithmus
Basiert auf einfachen Konzept:
– Nach Übertragung eines Frames wartet der Sender auf ein ACK, bevor er den
nächsten Frame übertragt

2.19 zeigt den Fall, bei dem das ACK vor Ablauf des Timeout empfangen wird und
stellen den Fall dar, bei dem der Original-Frame bzw. das ACK verlorengeht und bei
dem in dargestellten Fall läuft der Timeout zu früh ab -> Mit „verloren“ ist gemeint,
Frame bei Übertragung verfälscht wurde, dies durch einen Fehlercode im Empfänger
erkannt wurde und dass der Rahmen demzufolge verworfen wurde
– es besteht Möglichkeit, dass mehrere Kopien eines Frames zugestellt werden
– Um dieses Problem zu lösen, beinhaltet der Header beim Stop-And-Wait-Protokoll
normalerweise eine 1 Bit lange Sequenznummer, die den Wert 0 oder 1 annehmen
kann

Kommunikationssysteme IT

Direktverbindungsnetzwerke -
Zuverlässige Übertragung 

– Wir wissen, dass Frames bei der Übertragung auch verfälscht werden -> verfälschte
Frames essen verworfen werden
-Protokoll der Sicherungsschicht (Frames zuverlässig zustellen möchte), muss
versuchen die verworfen Frames wiederherzustellen
-Eine Bestätigung ist ein kleiner Kontroll-Frame -> ein Protokoll seinem Partner
zurücksendet und mitteilt, dass es einen früheren Frame enthalten hat
-Kontroll-Frame ist ein Header ohne weitere Daten(Protokoll kann auch im
Huckepackverfahren ein ACK an einen Daten-Frame anhängen, den es in
entgegengesetzter Richtung sendet) -> Empfang eines ACK gibt dem Sender des
Original-Frames zu verstehen, dass sein Frame erfolgreich zugestellt wurde => Erhält
der Sender innerhalb eines angemessenen Zeitraums kein ACK, übertragt er den
Original-Frame erneut

Kommunikationssysteme IT

Direktverbindungsnetzwerke -
Internet Prüfalgorithmus 

– Zweite Fehlererkennungsmetgode wird am Beispiel der Internet-Prüfsumme dargestellt
– Man addiert alle übertragenden Wörter -> übertragt dann das Ergebnis dieser Summe
(Prüfsumme)
– Empfänger führt gleiche Berechnung mit empfangenen Daten durch und vergleicht das
Ergebnis (mit empfangener Prüfsumme)
– Sind übertragene Daten/ Prüfsumme selbst verfälscht -> stimmen Ergebnisse nicht
überein(Empfänger weiß dass ein Fehler vorliegt)
– folgende Routine stellt unkomplizierte Implementierung des Algorithmus der Internet-
Prüfsumme dar

u_short
cksum(u_short *buf, int count) {
register u_long sum = 0; while (count–){
sum += *buf++;
if (sum & OxFFFFOOOO) {
/* Umbrechen, weil sich ein Übertrag ergeben hat */
sum &= OxFFFF;
sum++; } }
return – (sum & OxFFFF); }
– Dieser Code stellt sicher, dass bei Berechnung die Eierkomplement-Arithmetik und nicht in
meisten Rechnern benutzte Zweierkomplement herangezogen wird

– Verwendeten Zahl redundanter Bits- nur 16 für eine Nachricht beliebiger Länge- dieser
Algorithmus dem Wiederholungscode überlegen, schneidet hinsichtlich Fehlererkennung
schlechter ab -> Prüfsumme dieser Art reicht aus
– Diese Prüfsumme letzte „Verteidigungslinie“ in einem Ende-zu-Ende-Protokoll

Kommunikationssysteme IT

Lokale Netzwerke-Grundlagen 

Zugriffsverfahren - ALOHA

-Eines der ältesten Zugriffsverfahren ( 1970, in Hawaii an einer Uni entwickelt)

– Grundidee: jede Station darf jederzeit senden

-Sendende Station wartet auf eine Bestätigung auf einem 

separaten Rückkanal

-Senden zwei Stationen zur gleichen Zeit, treten Kollisionen auf -> Datenblöcke sind
defekt + es erfolgt keine Bestätigung

-Wurde Bestätigung empfangen -> kann bei Bedarf 

weitergesendet werden

-Im anderen Fall wartet jede Sendestation eine Zeitspanne -> Länge zufällig bestimmt

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