Teil 10 d Folie: 1

Teil 10 d
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Funktionselemente
von Netzwerken
Einführung in die Informatik
Medienkonverter
Teil 10 d
Folie: 2
Medienkonverter werden eingesetzt, wenn bei einer Datenübertragungsstrecke zwei unterschiedliche Übertragungsmedien gekoppelt werden. Es findet
eine rein physikalische Umsetzung der Übertragungssignale statt.
Der in dieser Abbildung
gezeigte Konverter setzt
beispielsweise
Signale auf einer
Kupferleitung (1000BaseT)
in
Signale für einen
Lichtwellenleiter
(1000BaseLX) um.
Medienkonverter setzen Übertragungssignale zweier unterschiedlicher Medien auf der
Schicht 1 des ISO/OSIReferenzmodells um.
Einführung in die Informatik
Netzwerkkarte
Teil 10 d
Folie: 3
Für den Anschluss eines Systems an ein Netzwerk wird eine Netzwerkkarte
(NIC: Network Interface Card) benötigt.
Abbildung:
Netzwerkkarte 10/100 MBit
D-Link DFE-530TX PCI,
RJ45 Anschluß, FullDuplex,
32-Bit Fast Ethernet
Netzwerkkarten
ermöglichen den
Zugang zum
Übertragungsmedium
auf den
Schichten 1 und 2
des ISO/OSIReferenzmodells.
Einführung in die Informatik
Repeater
Teil 10 d
Folie: 4
In Netzen mit großer räumlicher Ausdehnung werden Repeater als Signalregeneratoren verwendet. Durch einen Repeater wird auf der physikalischen
Schicht des ISO/OSI-Referenzmodells eine Regeneration der elektrischen Signale durchgeführt. Bei längeren Übertragungsstrecken kommt es sonst durch
schwache, fehlerhafte oder gestörte Signale zu einer Störung der Informationsübermittlung.
Ein Repeater regeneriert die Übertragungssignale in einem Netzwerk und dient der
räumlichen Erweiterung eines Netzwerkes.
Regeneration: Neubildung, Wiederherstellung
Segment: Netzwerke werden zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit und zur besseren Strukturierung in Teilnetzwerke aufgeteilt. Diese Teilnetzwerke werden als Segmente bezeichnet.
Einführung in die Informatik
Hub
Teil 10 d
Folie: 5
Hubs verbinden Netzwerkelemente sternförmig und werden aus diesem Grund auch Sternkoppler genannt. Passive Hubs stellen nur eine elektrische,
jedoch keine logische Verbindung zwischen den einzelnen Netzwerkkomponenten zur Verfügung. Beim Anschluss an einem Hub befinden sich alle
Systeme innerhalb einer Kollisions-Domäne. Aktive Hubs wirken durch eine Regeneration der Signalpegel gleichzeitig auch als Repeater und werden
deshalb auch als Multiport-Repeater bezeichnet.
Ein Hub verbindet als Sternpunktverteiler die
angeschlossenen Systeme auf der Schicht 1. Er ist
in seiner Funktion wie ein Bus zu betrachten.
Gestapelte Hubs
Hub: engl. Mittelpunkt, (Rad) Nabe; Port: Als Ports werden allgemein Schnittstellen zwischen zwei unterschiedlichen Übertragungssystemen bezeichnet.
kaskadieren: hintereinander schalten, Kaskade: Wasserfall; Stack: engl. Stapel; Uplink: engl. Aufwärtsverbindung; Bridge: engl. Brücke
Einführung in die Informatik
Bridge
Teil 10 d
Folie: 6
Eine Bridge arbeitet auf den ersten beiden Schichten des ISO/OSI-Referenzmodells und ermöglicht die Unterteilung von Netzwerken in Segmente
(Teilnetze). Datenpakete werden von der Bridge anhand von Adresslisten auf der Basis von MAC-Adressen den einzelnen Netzen zugewiesen. Damit
werden die angeschlossenen Systeme unterschiedlichen Kollisionsdomänen zugeordnet.
Bridges teilen Netze durch Bildung von
Segmenten in Kollisions-Domänen auf.
Hub: engl. Mittelpunkt, (Rad) Nabe; Port: Als Ports werden allgemein Schnittstellen zwischen zwei
unterschiedlichen Übertragungssystemen bezeichnet. kaskadieren: hintereinander schalten,
Kaskade: Wasserfall; Stack: engl. Stapel; Uplink: engl. Aufwärtsverbindung; Bridge: engl. Brücke
Einführung in die Informatik
Switch
Teil 10 d
Folie: 7
Ein Switch weist einen ähnlichen Funktionsumfang und Einsatzbereich wie eine Bridge auf. Durch einen schnellen internen Bus können Datenpakete
zwischen den Ports mit maximaler Geschwindigkeit übertragen werden und somit mehrere Verbindungen gleichzeitig hergestellt werden.
An Switches können sowohl einzelne Stationen zur Erhöhung der nutzbaren Übertragungsbandbreite als auch strukturierte Segmente
angeschlossen werden. Mit Hilfe eines Switches kann ein Netzwerk in mehrere Segmente gegliedert werden.
Ein Switch kann als Multiport-Bridge
betrachtet werden.
Einführung in die Informatik
Full-Duplex: (Vollduplex oder Gegenbetrieb) - Daten können
in beide Richtungen gleichzeitig übertragen werden.
Router (1)
Teil 10 d
Folie: 8
Router verbinden Netzwerke mit unterschiedlichen Topologien und Protokollen. Sie arbeiten auf den untersten drei Schichten des ISO/OSI-Referenzmodells. Die Grundfunktion ist die Wegfindung für Datenpakete in einem komplexen Netzwerk. Festgelegt
wird der Weg vom Sender zum Empfänger durch Routing-Tabellen. Nicht alle Protokolle der Schicht 3 können vom Router verarbeitet werden.
Werden Netzwerke mit unterschiedlichen Protokollen über einen Router miteinander verbunden, so muss der Router eine Umsetzung z. B.
der Paketlängen und Übertragungsgeschwindigkeiten vornehmen können. Für nicht routebare Protokolle müssen Router mit einer Bridgefunktion
verwendet werden (Brouter).
Router dienen der Wegfindung, der Vermittlung von Nachrichtenpaketen und der Filterung von Nachrichtenpaketen.
Einführung in die Informatik
Router (2)
Teil 10 d
Folie: 9
Router arbeiten nach folgenden Verfahren:
•Statisches Routing: Der Router arbeitet mit vorher manuell hinterlegten RoutingTabellen.
•Dynamisches Routing: Die Tabellen werden automatisch gebildet und aktualisiert.
Der Weg des Paketes ist nicht festgelegt und wird erst zum Zeitpunkt des Versands
ermittelt. Dazu benötigt der Router Informationen über die Netzwerkparameter der
angeschlossenen Netze. Durchgeführt werden diese Berechnungen auf
der Basis von Protokollen wie z. B. RIP1 und OSPF2.
•Default-Routing: Werden Pakete an Netzwerke gesendet, die dem Router nicht
bekannt sind, so werden diese an einen in der Routing-Tabelle eingetragenen weiteren
Router, den so genannten Default-Router, weitergereicht.
Diese Verfahren können sowohl hardware- als auch softwaremäßig realisiert werden.
Typische Einsatzgebiete von Routern sind Netzkopplungen und Weitverkehrsnetze
(WAN).
Einführung in die Informatik
Gateway
Teil 10 d
Folie: 10
Durch ein Gateway können Netzwerke unterschiedlichen Typs und mit unterschiedlichen Protokollen
bis auf die Ebene der Anwendungen verbunden werden. Ihre Funktion basiert auf allen sieben
Schichten des ISO/OSI-Referenzmodells. Gateways sind Rechnersysteme, die auf allen Schichten des
ISO/OSI-Referenzmodells arbeiten und die gewünschten Funktionen auf der Ebene der
Anwendungssoftware anbieten.
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Gateways können unterschiedliche Netzwerksysteme auf allen
sieben Schichten des ISO/OSI-Referenzmodells koppeln.
Einführung in die Informatik
Überblick Geräte
Einführung in die Informatik
Teil 10 d
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