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Netze

Peter B. [email protected]

Sommersemester 2001

Vorlesung 11

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Danksagung

● Vielen Dank an Andrew Tanenbaum,Vrije Universiteit Amsterdam, für die Bilder

● Andrew Tanenbaum, Computer Networks, 3. Ausgabe, Prentice-Hall, 1996

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Client-Server Modell

● Services bzw. Programme, die von mehreren Usern benutzt werden, sitzen auf einer Maschine, dem "Server"

● "Clients" ● Liefern Daten bzw. Anfragen an den Server● Werden vom Server berechnet● Server liefert umgerechnete Daten bzw. Antworten zurück

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Client-Server Modell

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Client-Server Modell

● Benutzt Kommunikations-Medium, also ein Netz● Das Netz ist ein Local Area Net (LAN)● Meistens Ethernet (verkabelt)● Immer öfter Wireless (FunkLAN) nach

IEEE 802.11

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Netz-Typen

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LAN-Topologie

● Oft ein (logisches) Kabel● Die Computer sind alle mit dem gleichen Kabel

verbunden● Oft "broadcast": Nachricht an alle, aber nur der

gewünschte Empfänger reagiert● Unterschiedliche "Topologien", z.B.

● Bus● Ring

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LAN-Topologie

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LAN-Topologie

● Ein LAN wird aufgebaut ● aus kleineren LANs in z.B. unterschiedlichen Gebäudeteilen● über Verbindungselemente

(Hubs, Switches, Router)

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LAN-Topologie

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LAN-Topologie

● Unterschiedliche Topologien in Benutzung● Stern ("Star") für z.B. 10/100BaseT Ethernet

("Twisted Pair" Verkabelung, wie das Telefon)● Bus für 10Base 2 Ethernet

(Coaxiale Verkabelung, wie das Fernseher-Kabel)● Ring für SNA (altmodische IBM-Netztechnik)● Doppelring für FDDI (Fiberoptik)● usw.

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LAN-Topologie

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Protokolle - Das Schichtenmodell

● Netzdienst wird "bootstrapped"● Schichten wie beim Betriebssystem selbst● Funktionsweise/Algorithmen innerhalb einer Schicht:

● Das "Protokoll"● Funktionalität, die eine Schicht an "obere" Schichten

anbietet:● "Service" oder manchmal "Interface"

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Protokolle - Das Schichtenmodell

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Protokolle - Das Schichtenmodell

● Jede Schicht stellt einen "Envelope" vor/hinter die Daten, um die wichtigen Informationen über die von der Schicht benutzten Algorithmen an die gleiche Schicht beim Emfänger zu liefern

● Darüber liegende Schichten nehmen diesen Envelope als Daten

● Um an die Daten zu kommen, muss das gesamte Paket ausgepackt werden

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Protokolle - Das Schichtenmodell

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Services – Verbindungstypen

● Connection-oriented● Eine Verbindung wird zwischen Sender und Empfänger

hergestellt● Wie bei Telefon-Service

● Connectionless● Ein Paket wird geschickt● mit Rückmeldung (ein Paket in die andere Richtung) oder

auch nicht

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Services - Nachrichtentypen

● Messages● Unbestimmte Länge

● Streams● Unendliche Länge (nicht in Wirklichkeit!)

● Datagrams/Pakete● Bestimmte Länge

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Services – Primitiva

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Das OSI Reference Model

● Ein Modell für alle "Open Systems Interconnections"● Idee: Ein neuer Typ von Kommunikation wird im

Rahmen der Terminologie definiert● Wirklichkeit: Niemand definiert Kommunikationstypen

über das OSI-Modell● Das OSI-Modell wird als Vergleichsbasis zwischen

unterschiedlichen Kommunikationsverfahren benutzt

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Das OSI Reference Model

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Das OSI Reference Model

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TCP/IP

● Gebündelte Protokolle● Erst im ARPANet benutzt● Jetzt überall● IP (das Internet Protocol)

● Connectionless, unreliable, datagram, flexibles Routing über Zwischenstopps

● Wie ein Strassennetz● TCP (das Transmission Control Protocol)

● Connection-oriented, reliable, messages/streams● Aufbauend auf IP (Sliding-Windows Algorithmus)

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TCP/IP im Vergleich zu OSI

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TCP/IP Services

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ARPANet 1969 / 70 / 71 / 04.72/ 09.72

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NSFNet Backbone 1988

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Von LAN zu Internetworking

● Man verbindet LANs über ● Hubs (Verlängerungsstücke/Verstärker)● Switches (gerichtete Kommunikation zwischen mehreren

Netzteilen/Netzen)● Router (benutzt IP-Adressen, um Pakete an die

entsprechende Maschine weiterzuleiten)● Andere Kommunikationstechnik als TCP/IP zwischen

Routern möglich:● ATM● FDDI, andere Fiberoptische Technik● Mikrowelle/Funk● Switched Multimegabit Data Service (das erste: Bellcore 1980's)

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Von LAN zu Internetworking