Das OSI MOdell(Ga-Lg)l
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Netzwerkkommunikation (Das OSI-Schichtenmodell) Über die Funktionsweise von Netzwerkverbindungen oder Grundlegendes zur Frage „Wie kommen die Daten von meinem Computer ins Netzwerk?“ Funktionsweise: Schichtenmodell Der russische Präsident möchte gerne mit dem heiligen Vater sprechen Wir erkennen jetzt die Schichten Schichte 4 Die Oberhäupter Direkt geht das nicht. Ein Dolmetscher muss die Sprache übersetzen Schichte 3 Doch auch die Dolmentscher Dolmetscherschicht sprechen nicht wirklich zusammen. Sie sprechen ins Telefon. Das Telefon ist mittels einer Leitung verbunden. Schichte 2 Das Telefon Schichte 1 Das Übertragungsmedium Kommunikationskomponenten Schichte 4 Die Oberhäupter Schichte 3 Dolmetscherschicht Schichte 2 Das Telefon Schichte 1 Das Übertragungsmedium Eine direkte Leitung vom Kreml in den Vatikan gibt es nicht. Es sind vermittelnde Stellen dazwischen. Ein Hub welcher das Signal verteilt oder ein Repeater welcher das Signal auf der langen Leitung von Moskau bis Rom verstärkt Der Hub und Repeater arbeitet in der Schicht 2. Kommunikationskomponenten Schichte 4 Die Oberhäupter Manchmal gibt es Stellen, die haben ein Wörtchen mitzureden. Die Firewall. Eine Firewall kann in allen Schichten arbeiten. Schichte 3 Dolmetscherschicht Schichte 2 Das Telefon Schichte 1 Das Übertragungsmedium So merke ich mir die Namen 7. Bill präsentiert eine neue Software (Anwendung) 6. Wir betreten die Sitzung mit Bill Gates (Darstellung) 5. In diesem Stockwerk sind die Kommunikationsräume angesiedelt (Kommunikation) 4. Mit dem Lift werden wir in die oberen Stockwerke transportiert (Transport) 3. Im Firmensitz angekommen erwartet uns die Dame am Empfang (Vermittlung) 2. Unterwegs werden wir von Lichtsignalen durch den Verkehr geregelt (Verbindung) 1. Mit dem Auto fahren wir zum Firmensitz (Physikalische) Das OSI-Modell: Hintergrund • Wie wird eine Verbindung aufgebaut? • Wie kann eine korrekte, stabile Übertragung gewährleistet werden? • Wie erreicht eine Nachricht ihr Ziel? • Wie kann die Übertragungsrate kontrolliert werden? Diese Fragen löst das OSI Schichtenmodell Aufbau des Modell • Sieben klar definierte Schichten • Gleichartige Funktionen in einer Schicht • Jede Schicht arbeitet nur mit angrenzenden Schichten 7) Anwendungsschicht 7) Application Layer 6) Darstellungsschicht 6) Presentation Layer 5) Sitzungsschicht 5) Session Layer 4) Transportschicht 4) Transport Layer 3) Vermittlungsschicht 3) Network Layer 2) Verbindungsschicht 2) Data Link Layer 1) Bitübertragungsschicht 1) Physikal Layer Übertragunsmedium / Transmission Medium 1-4: Transportschichten 5-7: Anwendungsorientierte Schichten Das OSI-Modell: Funktionsweise Reduktion: Funktionsweise in 4 Schichten OSI: oAnwendung oDarstellung oSitzung oTransport o Vermittlung oSicherung oBitübertragung HTTP,FTP,HTTPS, Anwendungsschicht SSH… Transportschicht TCP, UDP….. Internetschicht IP,IPX Netzzugangsschicht Ethernet, Token Ring… Theorie Pause!!!!! Jetzt: Praktische Vorbereitung zur Vernetzung von Notebooks. Übliche Unterscheidung von Netzwerken • LAN Local Area Network • Ist ein lokal begrenzter Bereich (z.B.: Raum, Gebäude, Campus) • MAN Metropolitan Area Network • Netzwerk mit einer Ausdehnung die etwa der Größe einer Stadt entspricht. • WAN Wide Area Network • Netzwerkverbindungen über größere Distanzen Vier Typen Physikalischer Vernetzungen Drei Kabelgebundene Ethernet 10BASE2 Drahtlose Vernetzung (Funk) Glasfaser W(ireless)-LAN Eher Vergangenheit: KOAXIALE Verkabelung RG 58 • RG 58 KOAX Kabel • Bustopologie - Vorteil: Nur eine Leitung • Abschlusswiderstand von 50 Ohm auf beiden Enden • Max. Länge: 185m • Max. Bandbreite: 10MBit/s Die Zukunft: Glasfaserverkabelung • Stern oder Ringtopologie • Max. Länge: • 2000m Multimode • 3000m Singlemode • Bandbreite: bis GBit/s Bequem in Gegenwart und Zukunft: WLAN Drei Standards mit unterschiedlichen Übertragungsraten 1.802.11b Erweiterung der physikalischen Schicht, 1999 Datentransfer: brutto 11 MBit/s (netto maximal 50 %) 2.802.11g Erweiterung der physikalischen Schicht, 2003 Datentransfer: brutto 54 MBit/s (netto maximal 40 %) 3.802.11n Neuer Standard am Ende der Entwicklungsphase, Termin der Fertigstellung: 2009. Datentransfer: brutto 540 MBit/s Die Reichweiten hängen stark von der Antenne ab: Von wenigen Metern bis zu mehreren Kilometern. Die Sendeleistung ist in Deutschland begrenzt. Der Standard in der Gegenwart: Kupferkabel CAT 5,6,7 Sterntopologie Max. Länge: 100m Max. Bandbreite 100 -1000 Mbit/s. Netzwerkkomponenten – wer macht was? Hub /Repeater Router Switch /Bridge Firewall Antwort ist erst später möglich! IP Adressierung im Netzwerk Ohne Adresse keine Kommunikation Aufbau der IP Klassen Eine IP-Adresse wird aus 4 Byte (IP 4) zusammengesetzt. Die einzelnen Bytes werden üblicherweise als Dezimalzahl dargestellt und durch Punkte von einander getrennt, dadurch ergibt sich folgendes Adressierungsmuster: nnn.nnn.nnn.nnn oder 149.201.242.100 Mit einem Byte können maximal 256 Werte dargestellt werden. Es ergibt sich also eine Wertskala von 0 bis 255 pro IP-Byte. Damit ist die max. Anzahl der möglichen Rechner festgelegt!!!! Lösung: Erweiterung des Adressbereiches um zwei weitere Bytes. Kommt in den nächsten Jahren: IP6 Oder: Adressen mehrfach verwenden / teilen. Es gibt zu wenig Adressen für jeden Rechner! Lösung: Unterscheidung zwischen privaten und öffentlichen Adressen. Öffentliche (im Internet gültige) IP Adressen werden damit sie eindeutig sind zentral vergeben. Die privaten Adressen (reservierter Adressraum) darf jeder nutzen, der nicht mit dem Internet verbunden ist. Netzklasse IP Adr. Von bis A 10.0.0.1 10.255.255.254 B 172.16.0.1 172.16.255.254 C 192.168.0.1 192.168.255.254 Praktische Übung I Unsere Rechner erhalten eine eigene feste IP Adresse! Keine Adresse darf doppelt vergeben werden! Absprachen und Kontrolle ist notwendig! Praktische Übung II Erste Kontaktaufnahme über die Kommandozeile: Die Befehle PING und NETSEND, IPCONFIG und TRACERT Praktische Übung III Wir legen Rechnernamen und Arbeitsgruppen fest.
