it-workshop-vortragsreihe a1 einführung in computernetze
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IT-Workshop-Vortragsreihe
A1 Einführung in Computernetze
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Agenda
0. Organisatorisches1. Computernetze, der Begriff2. OSI/ISO Modell3. TCP/IP Referenzmodell4. Ethernet5. eine Beispielkommunikation
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Organisatorisches
zu meiner Person: Hannes Riechmann E-Mail: [email protected] E-Mail: [email protected]
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Organisatorisches
Alle 2 Wochen Mittwochs 1-2 Stunden Vortrag
Materialien (Folien + Skript): hriechmann.de/vortrag Teamroom des IT-Workshops
3 Teile A Theoretische Grundlagen B Praktische Anwendung C Allerlei
Jeder kann kommen
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Organisatorisches
Bei Fragen immer sofort melden Jeder, der möchte kann Kapitel übernehmen bitte äußert viel konstruktive Kritik
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Agenda
0. Organisatorisches1. Computernetze, der Begriff2. OSI/ISO Modell3. TCP/IP Referenzmodell4. Ethernet5. eine Beispielkommunikation
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Computernetze - der Begriff
Sehr guter Artikel in der deutschen Wikipedia Computernetze:
beliebige elektronische Geräte, die kommunizieren
dafür benötigt: eine Gemeinsprache (Standards) ein Trägermedium für die Sprache
Beispiele Uni-WLAN Rauchmelder-Netz „vernetze Küche“
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Computzernetze - der Begriff
realisiert werden Computzernetze durch: Unterteilung in Nutz- und Addressdaten Zusammenwirken einzelner Protokolle eine Netzstruktur
Baukasten-Prinzip – Einzelteile bilden großes Ganzes hierachische, aber ausfallsichere Struktur
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Definition: Protokoll
Protokolle sind Regeln regeln Nachrichtenaustausch zwischen
verschiedenen Kommunikationspartnern spezifizieren:
Format Inhalt Bedeutung Reihenfolge
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Definition: Schicht
Funktionen gleichen Ranges in einer Hierarchie von Funktionen
bietet nach außen bestimmte Schnittstellen interagiert über Schnittstellen mit anderen
Schichten
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Agenda
0. Organisatorisches1. Computernetze, der Begriff2. OSI/ISO Modell3. TCP/IP Referenzmodell4. Ethernet5. eine Beispielkommunikation
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OSI-Modell
theoretisches Modell spezifiziert einzelne Schichten für Kommunikation in der Implementierung: Schicht Protokoll alle Schichten interagieren nur mit Nachbarn in der Implementation Protokolle einfach austauschbar insgesamt 7 Schichten „Leitfaden“ Fehlersuche
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OSI-Schichten
7. AnwendungApplication
6. DarstellungPresentation
5. SitzungSession
4. Transport Transport3. Netzwerk Network2. Sicherung Datalink1. Bitübertragung Physical
All People Seem To Need Data Processing
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Schicht 7 Anwendungsschicht
Dient als Schnittstelle zwischen Anwendung und OSI-Modell
Diese Protokolle legen das Format der Kommunikation aus Anwendungssicht fest
Beispiele: HTTP,FTP,SMTP
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Schicht 6 Darstellung
setzt die systemabhängige Darstellung der Daten (zum Beispiel ASCII, EBCDIC) in eine unabhängige Form um
ermöglicht somit Kommunikation zwischen unterschiedlichen Systemen
übernimmt bei Bedarf Datenkompression und Verschlüsselung
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Schicht 5 Sitzung
stellt „sichere“ Sitzung zur Verfügung ermöglicht Wiederaufbau der Verbindung bei
Ausfall der unteren Schichten ohne die oberen zu beeinträchtigen
dient als Puffer zwischen anwendungsorientierten und verbindungsorientierten Schichten
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Schicht 4 Transport
segmentiert die Daten regelt den Paketfluss stellt End-zu-End Kommunikation zur
Verfügung es gibt verschiedene Varianten
mit oder ohne Sicherung mit oder ohne QoS
wichtigste Vertreter: TCP UDP
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Schicht 3 Netzwerk
leitet einzelne Pakete vom Absender zum Empfänger
Punkt-zu-Punkt Kommunikation schrittweise, immer einen Knoten weiter die einzelnen Knoten leiten Paket durch,
betrachten nur die Addressinformation Wegvermittlung/Routing Beispiel: IP
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Schicht 2 Sicherung
gewährleisten einer weitgehen fehlerfreien Übertragung
regelt Zugriff auf das Übertragungsmedium Dazu
Aufteilung des Bitdatenstromes in Blöcke Hinzufügen von Folgenummern und
Prüfsummen Neuanforderung von Blöcken bei Verlust
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Schicht 1 Bitübertragung
Aufgaben: Aktivierung/Deaktivierung von physikalischen
Verbindung Bitübertragung
Hilfsmittel Irgendeine Form physikalischer Verbindung zum Beispiel Kupfer, Glasfaser,Funkwellen
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Agenda
0. Organisatorisches1. Computernetze, der Begriff2. OSI/ISO Modell3. TCP/IP Referenzmodell4. Ethernet5. eine Beispielkommunikation
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3. TCP/IP Referenzmodell
OSI-Modell für reale Implementierung oft zu komplex
Standard ist das TCP/IP-Referenzmodell nur 4 Schichten es ist möglich auch auf entfernte Schichten
zuzugreifen
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TCP/IP Schichten
4. Anwendung (entspricht OSI 5-7)
3. Transport (entspricht OSI 4)
2. Internet (entspricht OSI 3)
1. Netzzugang (entspricht OSI 1-2)
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Schicht 4 Anwendung
Schnittstelle zwischen Programm und Netzwerk
umfasst alle Protokolle, die mit dem Anwendungsprogrammen zusammenarbeiten und Zugriff auf die Netzwerkinfrastruktur nehmen
Beispiel HTTP ähnelt Brief-Format
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Schicht 3 Transport
stellt eine Ende-zu-Ende Verbindung bereit transportiert Daten vom Absender zum
Empfänger wichtigster Vertreter ist TCP entspricht quasi der Deutschen Post
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Schicht 2 Internet
Punkt-zu-Punkt Verbindungen transportiert einzelne Datenpaket zum
nächsten Zwischenziel Beispiel IP entspricht dem Postmitarbeiter
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Schicht 1 Netzzugang
keine speziellen Protokolle unterschiedlichste Host-zu-Netz Techniken übertragt einzelne Bits Beispiel:
Ethernet PPP WLAN
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Agenda
0. Organisatorisches1. Computernetze, der Begriff2. OSI/ISO Modell3. TCP/IP Referenzmodell4. Ethernet5. eine Beispielkommunikation
![Page 29: IT-Workshop-Vortragsreihe A1 Einführung in Computernetze](https://reader036.vdocuments.us/reader036/viewer/2022062512/55204d6349795902118b7a84/html5/thumbnails/29.jpg)
Ethernet (allgemein)
lokale Vernetzung Standard für LAN's jeder Teilnehmer hat eine eindeutige MAC-
Addresse alle kommunizieren über einen
gemeinsamen „Äther“ warten bis niemand sendet, dann senden
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Ethernet-Verkablung
Kupfer oder Glasfaserkabel Kupfer
Twisted-Pair Kabel RJ-45 Anschluss Achtung nicht mit RJ-11 verwechseln
Glasfaser teuer benötigt um größere Entfernungen zu
überbrücken
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Ethernet Verkabelung
Dunkelblau: ClientHellblau: SwitchGrün: Router
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Ethernet Multiport-Repeater (Hub)
Sterntopologie eine Anschlussart (Port) jedes Packet wird an alle Clients
weitergeleitet Nachteile
viele Kollision (viel unnötiger Traffic) unsicher (alle Daten für alle sichtbar)
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Ethernet Switch
„intelligenter“ Hub im Idealfall pro empfangenes Packet ein
verschicktes Packet kann fehlerhafte Packete verwerfen jeder Port kann Geschwindigkeit unabhängig
regeln Ports zusammenschaltbar
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0. Organisatorisches1. Computernetze, der Begriff2. OSI/ISO Modell3. TCP/IP Referenzmodell4. Ethernet5. eine Beispielkommunikation
![Page 35: IT-Workshop-Vortragsreihe A1 Einführung in Computernetze](https://reader036.vdocuments.us/reader036/viewer/2022062512/55204d6349795902118b7a84/html5/thumbnails/35.jpg)
Beispielkommunikation
Cisco Video
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Fragen??
Fragen??