18.04.00 - Institut für Informatik

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18.04.00 - Institut für Informatik
Schichtenmodelle von Rechnernetzen
o
Aufbau von Kommunikationssystemen
å Dienst
å Schnittstelle
å Protokoll
o
Netznormung
o
Protokollhierarchien
å OSI
å TCP/IP
å Paketierung
o
Protokolltypen
Vorlesung Rechnernetze
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1-12
Wie wird kommuniziert?
Wissen
Schicht 4
Wissen
Information
Schicht 3
Information
Daten
Schicht 2
Daten
Physikalische
Signale
Physikalische
Physikalisches
Schicht 1
Signale
Signal
Sender
Empfänger
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1
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1-13
Codierung, Bitübertragung
0
1
0
1
1
0
0
1
0
0
Binär
AM
FM
Phase
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1-14
Anforderungen an
Rechnernetzkomponenten
o
o
o
o
o
o
Wiederverwertbarkeit
Zuverlässigkeit
Wartbarkeit
Langlebigkeit
Performanz
Einfachheit (!)
Frage: Welche Organisation der Software?
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2
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1-15
Standardisierung
o
ITU (International Telecommunications Unit)
å ITU-T ehemals CCITT
å Empfehlungen
o
ETSI
å Europäische Normen (EN)
o
ISO (International Organization for Standardization)
å Normen
o
IETF (Internet Engineering Task Force)
å RFCs (Request For Comment)
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1-16
Protokollhierarchien
o
Rechnernetze sind komplexe Systeme
o
Strukturierung durch Aufteilung in Schichten
o
Schichtenmodell
Schicht 4
Schicht 4
Schicht 3
Schicht 3
Schicht 2
Schicht 2
Schicht 1
Schicht 1
Endgerät A
Endgerät B
Schnittstelle n
Schicht n
Protokoll n
Schnittstelle n-1
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1-17
Analogie:
kommunizierende Philosophen
Standort A
Standort B
Philosophin A
Philosoph B
“I like
rabbits“
“J’aime
les lapins“
Übersetzer A
Übersetzerin B
“Ik hou van
konijnen“
“Ik hou van
konijnen“
Sekretärin A
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Sekretär B
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1-18
Dienst, Schnittstelle, Protokoll
o
Eine Schicht erbringt für die jeweils darüberliegende Schicht
bestimmte Dienste. Mit dem Dienst wird definiert, was die
Schicht macht, nicht wie darauf zugegriffen wird oder wie der
Dienst erbracht wird.
o
Die Schnittstelle einer Schicht definiert, wie darüberliegende
Prozesse auf Dienste zugreifen können.
o
Die Protokolle einer Schicht sind nicht von außen sichtbar. Sie
können ausgetauscht werden. Die Kommunikation gemäß
eines Protokolls wird durch Benutzung der Dienste einer
darunterliegenden Schicht durchgeführt (außer in der untersten
Schicht).
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4
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1-19
OSI-Referenzmodell
Verarbeitung
Verarbeitung
Darstellung
Darstellung
Sitzung
Sitzung
Transport
Transport
Vermittlung
Vermittlung
Sicherung
Sicherung
Bitübertragung
Bitübertragung
Endgerät A
Endgerät B
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1-20
OSI- und TCP-Referenzmodell
OSI
TCP
TCP Protokolle und Netze
Verarbeitung
Verarbeitung
Telnet, FTP, SMTP, DNS, …
Darstellung
Darstellung
Sitzung
Sitzung
Transport
Transport
TCP, UDP
Vermittlung
Vermittlung
IP
Sicherung
Bitübertragung
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Rechneran-Netz
Bitübertragung
LAN, ARPANET, SATNET
Bitübertragung
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5
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1-21
Repeater im OSI-Referenzmodell
Verarbeitung
Verarbeitung
Darstellung
Darstellung
Sitzung
Sitzung
Transport
Transport
Vermittlung
Vermittlung
Sicherung
Sicherung
Bitübertragung
Bitübertragung
Bitübertragung
Endgerät A
Repeater
Endgerät B
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1-22
Bridge im OSI-Referenzmodell
Verarbeitung
Verarbeitung
Darstellung
Darstellung
Sitzung
Sitzung
Transport
Transport
Vermittlung
Vermittlung
Sicherung
Bitübertragung
Endgerät A
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Sicherung
Bitübertragung
Sicherung
Bitübertragung
Bridge
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6
Bitübertragung
Endgerät B
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1-23
Vermittlungsknoten (Router) im
OSI-Referenzmodell
Verarbeitung
Verarbeitung
Darstellung
Darstellung
Sitzung
Sitzung
Transport
Transport
Vermittlung
Vermittlung
Vermittlung
Vermittlung
Vermittlung
Sicherung
Sicherung
Sicherung
Sicherung
Bitübertragung
Bitübertragung
Bitübertragung
Bitübertragung
Endgerät A
Vermittlungsknoten
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Endgerät B
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1-24
Paketierung
Layer
5
Layer 5 protocol
M
H4
4
M
Layer 4 protocol
M
3
H3 H4
M1
H3
M2
2
H2 H3 H4
M1
H2 H3
M2
Layer 3 protocol
Layer 2 protocol
H4
M
H3 H4
M1
H3
M2
H2 H3 H4
M1
H2 H3
M2
Transmission
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