• Router interessiert nur der Netzteil

Leistungsmerkmale

• Leistungsrate(engl. Line Rate) = Paketgröße * pps(Paketpro Sekunde)
• Hersteller verwenden verschiedene Paketgröße

Dynamisches Routing

• Lastverteilung
• Redundanz
• Router informieren nächsten Hop über Änderungen

Kosten

• HopCount = Primär genutzt

Distance Vector Algorithmus

• Konvergiert = Alle kennen alle Routen

Der Beitrag Netzwerke (Vorlesung 10) erschien zuerst auf Maximilian Krieg.

1. ..
2. ..
3. Designierte Bridge für jedes LAN Segment festlegen

Port-States

Forwarding

BlockingKeine Traffiweiterleitung, Lese BPDUs

ListeningKeine Traffiweiterleitung, Lese und Sende BPDUs

Learning

Disabled

Internetworking

• Wenn Paket zu Groß und Fragmentieren = 0, dann wird Paket verworfen und ICMP-Nachricht informiert Sender darüber

Der Beitrag Netzwerke (Vorlesung 9) erschien zuerst auf Maximilian Krieg.

Früher

• Dame im Telefonamt hat Switching-Aufgaben übernommen

Entwicklung

• Switche sehr schnell und sehr günstig geworden
• Weg von Bus- und hin zur Stern-Struktur
• Kollisionsfreiheit

Skalierbarkeit

• Fähigkeit anzuwachsen
• Vermittelnde Netzwerke sind besser skalierbar als Netzwerke mit gemeinsamen Übertragungsmedien

Definition

• Weiterentwicklung der Bridge
• Verwendet MAC-Adressen (L2)
• Sender und Empfänger werden durch den Switch direkt miteinander verbunden
• Trennt Kollisionsdomänen voneinander
• Koppelt unterschiedliche Zugriffsverfahren (z.B.: Eth-WLAN)
• Defekte Frames werden verworfen
• Filtern des lokalen Verkehrs
• Filterregeln einstellbar
• Multiport-Bridge mit Application Specific Integrated Circuit (ASPC

Layer 2 vs Layer 3

• Nicht einheitlich
• Verwendet IP-Adressen (packt PDUs aus und wieder ein / Kapselung)
• Switching auf Hardware-Basis (Router auf Software-Basis)

Switching-Table

• Enthält MAC-Adresse und Output-Interface (Port)

Broadcast

• Rundruf
• Layer 2= An Alle – ff:ff:ff:ff:ff:ff
• Layer 3= An Alle im eigenen Subnetz – 255.255.255.255

Learning

Backward-Learning

1. Quelle unbekannt?
   1. Quelle und physikalischen Port in Tabelle eintragen
   2. Timer für neuen Eintrag setzen
2. Quelle bekannt?
   1. Timer neu setzen
3. Ende

Forwarding

Zieladresse bekannt

• Weiterleitung an Port gemäß Tabelle

Zieladresse unbekannt

• Broadcast an alle aktiven Ports mit Paket (Flooding)

Transportalgorithmus

1. Frame auf Port X empfangen
   1. Zieladresse bekannt?
      1. Weiterleitung soll zurück an Port X -> Löschen
      2. Weiterleitung soll an Port Y -> Weiterleiten an Port Y
   2. Zieladresse unbekannt
      1. Weiterleitung an Alle

Verfahren

Cut-Through

• Extrem schnelle Durchleitung
• Puffern bis zum Empfang der Ziel-MAC
• Nach Auswerten der MAC direkt weiterleiten (erst nach MAC kommt Checksum)
• Keine Fehlererkennung

Store-and-Forward

• Puffern der vollständigen Frames
• Frame Error Checking
• Als Backbone-Switch einsetzbar

Virtuelle LANs

• Logische Segmentierung eines Switches
• Auftrennung in Broadcast-Domänen
• Software-basierte Lösung
• Keine Änderung an Clients dafür notwendig (Transparenz für Endgeräte)

Der Beitrag Netzwerke (Vorlesung 8) erschien zuerst auf Maximilian Krieg.

• Name der OSI-Schichten (dt.)
  • Bitübertragung
  • Sicherungsschicht
  • Vermittlung
  • Transport
  • Sitzung
  • Darstellung
  • Anwendungen

Aufgabe 2

• Eine TCP Verbindung besteht aus..
  • Quell-IP-Adresse und Quell-Port
  • Ziel-IP-Adresse und Ziel-Port

Aufgabe 3

• Netzelemente auf..
  • Layer 7
    • Gateway
  • Layer 3
    • Router
  • Layer 2
    • Bridge
    • Switch
  • Layer 1
    • Repeater
    • Hub

Aufgabe 4

• Welches Kabel bei Gebäude übergreifender Verkabelung?
  • Glasfaser,  da es keine Probleme mit der Erdung hat (Spannung fließt)
  • Hohe Reichweite
  • Störunanfällig

Aufgabe 5

• Geräte für die Trennung von Kollisionsdomänen?
  • Bridge
  • Switch
  • (Router)

Aufgabe 6

• Auswirkung von verkleinerter Ethernet-Paketlänge auf die maximale Netzwerkausdehnung?
  • Kollisionserkennung klappt nur während dem Senden
  • Gesamt-Netzwerkausdehnung muss kleiner werden
  • Sonst sind die Pakete so klein, dass sie ständig mitten auf dem Kabel kollidieren

Aufgabe 7

• Erklären Sie folgende Begriffe
  • Carrier Sense:
  • Multiple Access:
  • Collision Detection:

Aufgabe 8

• Falsch
  • Ethernet benutzt IP-Protokoll zum Übertragen
  • Kollisionen werden auf der Seite des Empfängers entdeckt bei CSMA/CD
  • Kollisionen werden zwischen Sender und Empfänger entdeckt bei CSMA/CD
• Richtig
  • Alle Ethernet-Frames passieren alle Knoten im Segment, wobei der im Frame-Header als Ziel bezeichnete Knoten eine Kopie des Frames speichert
  • Kollisionen werden auf der Seite des Senders entdeckt bei CSMA/CD

Testat B – Aufgabe 1

• Richtig
  • Die Bridge ist ein Gerät, das Pakete filtern und weiterleiten kann
  • Wenn eine Bridge neu eingeschaltet wird und ein Paket empfängt, dann speichert sie die MAC-Quelladresse in einer Tabelle und leitet das Paket an alle anderen Ports weiter
  • Die Bridgte teilt ein Datennetz in kleinere, besser überschaubare Einheiten ein und trennt im CSMA/CD-Netz die Kollisionsdomänen voneinander
• Falsch
  • Wenn eine Bridge neu eingeschaltet wird und ein Paket empfängt, dann speichert sie die MAC-Zieladresse in einer Tabelle und wirft das Paket weg
  • Es gibt Bridges, die verbinden Netze mit gleichen oder unterschiedlichen Zugangsverfahren (z.B. Ethernet und WLAN) voneinander

Testat B – Aufgabe 2

• Ein Socket ist eindeutig gekennzeichnet durch..
  • IP-Adresse
  • Port

Testat B – Aufgabe 3

• Beschreibung einer Broadcast-Domäne?
  • Router trennen Broadcast-Domänen voneinander 

Testat B – Aufgabe 5

• Übertragungsgeschwindigkeit eines Frames im Ethernet-Netz?
  • Minimal: 64 Byte = 51,2 Mikrosekunden
  • Maximal: 1500 Byte = 1,2 Millisekunde

Übungsaufgabe

• Beschreiben Sie die Pakete, die ein frisch aufgesetzter PC benötigt, um auf www.xyz.de zu kommen:
  1. DHCP – Netzwerkkonfiguration
  2. ARP-Request für DNS-Server-MAC
  3. ARP-Reply liefert MAC-Adresse
  4. DNS-Request beim DNS
  5. DNS-Reply liefert IP-Adresse
  6. ARP-Request für Router/Standartgateway-MAC
  7. ARP-Reply liefert MAC-Adresse
  8. IP-Paket zum Standart-Gateway

Der Beitrag Netzwerke (Vorlesung 7) erschien zuerst auf Maximilian Krieg.

• Begriffe
  • Uplink: Kommunikation nach oben zum Knoten hin
  • Downlink: Kommunikation nach unten zum Endgerät hin
  • MIMO: Multiple Input Multiple Output (Senden und Empfangen mit mehreren Antennen gleichzeitig)
• Standard IEEE 802.11
  • m: Standard Maintenance
  • p: Wireless Access for Vehicular Environtment
  • r: Fast Roaming
  • s: ESS Mesh Networking
  • T: Wireless Performance Prediction
  • u: Wireless Interworking with External Networks
  • v: Wireless Network Management
  • w: Protected Management Frames
• Nicht geregelt
  • Keine Positionsinformationen (vgl. Zellular)
• Übertragungsraten
  • 11 Mbit/s
  • 54 Mbit/s
  • >100 Mbit/s (~ 300 Mbit/s)
• Frequenzbänder
  • 2,4 GHz (frei)
  • 5 Ghz
• Übersicht

Architektur

• Ad-hoc
  • Spontane Vernetzung zwischen Clients
  • Kein Zentraler Knoten
  • Peer-to-Peer
• Infrastruktur
  • Zentrale Knoten + Netzwerkanbindung
  • Access Points als Elemente

Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS)

• Wechsel durch die Bänder
• Random Hopping Sequence

Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS)

• Random Spreading Code
• XOR-Verknüpfung Daten mit n(11) Zufallsbit-Code
• Empfänger setzt die aufgespreizten Daten wieder zusammen

Kollisionsvermeidung

• Aufgabe:
  • Warum versagt das CSMA/CD-Verfahren (CD = CollisonDetection), das wir vom Ethernet kennen, bei der drahtlosen Kommunikation?
• Lösung:
  • Kein gemeinsames Trägermedium auf dem Wireless-Pakete geprüft werden können beim Absenden in vernetzten Umgebungen
  • DFWMAC-DCF CSMA/CA, Kollisionsvermeidung durch zufälligen „backoff“-Mechanismus = Wartezeit im Vorlauf aushandeln per Zufallszahl

Der Beitrag Netzwerke (Vorlesung 6) erschien zuerst auf Maximilian Krieg.

• Datum: 22.11.2011
• Circa wie letzte Übung
• Zusätzlich Ethernet

Zugriffssteuerung

• Zugriffe sollten so gesteuert werden, dass jeder nach einer gewissen Fairness Zugriff erhält

Netzneutralität

• Bevorzugung von Diensten?
• Sperren von Diensten?
• Regulierung durch den Staat oder ISPs?

Ethernet

• Ursprüngliche Idee 
  1. Implementierung
  2. Kollabierung nach einige Jahren
  3. Update der Implementierung
  4. Kollabierung nach einige Jahren
  5.  wieder Update usw.
• Funktionsweise:
  • Signal geht auf Kabel und von dort aus in alle Richtungen
  • Es darf nur dann gesendet werden, wenn das Kabel / Medium frei ist
  • Gleichzeitiges Senden von Empfänger <-> Sender -> Datenkollision
  • Implementierung ohne Einführung eines verwaltenden Systems?
  • Kollisionserkennung und -erkläung notwendig

Repeater

• Maximale Ausdehnung: 2500m
• Aufbau: 5-4-3 regel

Übertragungsgeschwindigkeit

• Aufgabe: Wie lange braucht die Übertragung von 1 Bit (Bitzeit) bei:
  • Ethernet (1 MBit/s) = 100ns
  • Fast-Ethernet (10 MBit/s) = 10ns
  • Gigabit-Ethernet (100 MBit/s) = 1ns

Duplex

• Vollduplex: Beide Richtungen können gleichzeitig senden
• Halbduplex: Es sendet immer nur einer, aber beide Richtungen möglich
• Simplex: Es sendet immer nur einer, aber nur eine Richtung möglich

Der Beitrag Netzwerke (Vorlesung 5) erschien zuerst auf Maximilian Krieg.

• Tutor: Patrick
• Tool: Wireshark
• Hausaufgabe: Schriftliche Vorbereitung per Email 1 Tag vorher

Network Layer (Layer 3)

IP-Protokoll

• Anpassung der IP-Paketgröße auf Layer 2-Größe (sonst verschluckt)

ARP-Protokoll

• Zuordnung/Identifikation von IP- und MAC-Adresse

ICMP-Protokoll

• Bruder des IP-Protokolls
• Fehler und Signalisierung

Routing-Protokolle

• Algorithmen zur Pfadfindung
• Verbreitung der Informationen
• Bildung von Routing-Tabellen

IPv4-Adressierung

• Klasseneinteilung früher
• Alle Adressen vergeben
• Heutzutage beliebige Auftrennung dank ..
• 32 bit (4x8bit-Blocks)

IPv4-Header

• TTL = HopCount –> Count = Count -1 pro Knoten – Löschen wenn 0
• Protocol = TCP/UDP
• Quelladresse = IP
• Zieladresse = IP

Internet Control Message Protocol

• Zeitgleich zu IP entwickelt
• Ping
• Traceroute
  • Gewählten Weg
  • Roundtrippath

Transport Layer (Layer 4)

RTP

• Real Time Transport Protocol

TCP

• Drei-Wege-Handschlag / Three-Way-Handshake
• Verlässlicher vollduplex Datenstrom
• Vollständig (Retransmission)
• Nicht doppelt
• Richtige Reihenfolge (Sortierung durch Sequenznummern)
• Zählt Bytes – keine Pakete!
• Duplex = Senden und Empfangen in beide Richtung pro Verbindung

Flusskontrolle

• Überlastung beim Empfänger verhindern
• Empfänger meldet verfügbare Ressourcen und drosselt den Sendestrom

TCP-Header

• Sequenze Number = Sequenznummer
• Erste Sequenznummer = Initial Sequenze Number (zufällig generiert)
• Verhindert bei Lauschangriffen dem Angreifer zu erkennen, wo das erste Paket beginnt
• Acknowledgement-Number = Nächste erwartete Sequenznummer + Quittung, dass alle Daten angekommen sind
• Pointer = 0/1 für besondere Funktionen (1bit)
• Syn = Verbindungsaufbau
• Ack = Acknowledgement-Number enthalten im Paket
• Fin = Verbindung abbauen / abgebaut

UDP

• Einfach
• Schnell

Das OSI-Referenzmodell umfasst insgesamt 7 Schichten.

1. Bitübertragung
2. Sicherung
3. Vermittlung
4. Transport
5. Sitzung
6. Präsentation
7. Anwendung

Bytegrößen

• 1 Kilobyte = 1.024 Byte
• 1 Megabyte = 1.048.576 Byte
• 1 Gigabyte = 1.073.741.824 Byte
• 1 Terrabyte = 1.099.511.627.776 Byte
• 1 Petabyte = 1.125.899.906.842.624 Byte
• 1 Exabyte = 1.152.921.504.606.846.976 Byte

Aufgabe 5

• Datei = 1,5 MB = 1572864 Byte
• RTT = 80ms
• Paketgröße = 1 KB = 1024 Byte
• 2x RTT für Handshaking

a)Bandbreite: 10Mbit / s = 10485760 Bit / s = 1310720 Byte / s 2xRTT=160ms = 0,001 * 160ms = 0,16s Zeit = 0,16s + (1572864 / 1310720 Byte / s*Byte ) = 0,16s + 1,2s = 1,36sb)Pakete = 1536 Zeit = 1,36s + 1536*RTT = 1,36s + 1536*80ms = 1,36s + 1536*0,08s = 1,36s + 122,88s = 124,24sc)Zeit = 2xTT+(1536/20 x RTT) = 78,8 x RTT = 6,304s

Der Beitrag Netzwerke (Vorlesung 4) erschien zuerst auf Maximilian Krieg.

• Schichten, Schnittstellen und Protokolle
• OSI-Referenzmodell
• Hybrid-Referenzmodell und Internet-Architektur

Fehlerkontrolle

• Checksum
• Paritätsbit
• Fehlerkorrektur
• Wenn ein Paket kaputt geht, wird es neu übermittelt (Retransmission)

De-/Multiplexen

• Eine Leitung (auch z.B. WLAN-Karte)
• Mehrere Verbindungen

Flusskontrolldienst

• Schutz davor sein Gegenüber zu überladen/überlasten

Überlastkontrolldienst

• Überladung und Staus an Routern/Zwischenstellen verhindern, die zur Löschung führen würden

OSI-Modell

• Nicht auf allen Systemen sind alle Schichten implementiert
• Endsysteme: 7 Layer
• Router: 3 Layer
• Switch: 2 Layer

Layer 2

• Pakete beginnen erst mit Layer 2

Layer 3

• Datagramme

Layer 4

• Segmente
• TCP-Pakete

Data Encapsulation

• Felder müssen immer ausgefüllt werden
• Header enthalten die Informationen der dazugehörigen Schicht
• Link Trailer enthält Checksum
• Link Header enthält Adressen (MAC)

Vergleich: OSI-und TCP/IP-Referenzmodell

• TCP/IP gab es vor OSI-Modell
• Hybrid-Modell ist die Verteilung der TCP/IP-Schichten auf das OSI-Modell

Socket

• Kombination IP und Port

Ports

• Ports öffentlich bekannt oder frei
• DNS ist nach Standard für TCP oder UDP erlaubt

IPv4 Header

• TTL=Time to live => Zeit bis sich das Paket selbst zerstört
• Standard 255

Kommunikationsmodelle

Aufbau

• Jede Schicht hat seine eigenen Regeln und Aktivitäten
• Die oberen Schichten nutzen und vertrauen auf die Dienste der unteren Schichten
• Die unteren Schichten bieten verschiedene Dienste den oberen Schichten an
• Gleiche Schichten auf verschiedenen Systemen tauschen spezielle Kontrollinformationen aus, wie z. B.: Geschäftszeichen, Bearbeiterkürzel, Datum, Anlagenverzeichnis, Absender- und Empfängeradresse, PLZ, Briefmarke, Poststempel, Bearbeitungsvermerke (Einschreiben, Luftpost,…)

Ziele

• Implementierung verteilter Systeme

Der Beitrag Netzwerke (Vorlesung 3) erschien zuerst auf Maximilian Krieg.

Geschäftsanwendungen (Business Applications)

• Ein Netzwerk mit zwei Clients und einem Server

Anwendungen im Privatbereich (engl. Home Applications)Anforderung

• Netzwerkanwendungen sind die Daseinsberechtigung eines Computernetzwerks

Modelle

Client/Server-Modell

• Enthält Anfragen (engl. Requests) und Antworten (engl. Replies)

Prozess-Sicht

• Der Prozess, der den Zugriff auf Daten anfordert heißt Client
• Der Prozessder den Zugriff unterstützt heißt Server

Kommunikationsmuster

• Anfrage/Antwort-Kanäle

Peer-to-Peer Netzwerke

• Keine festgelegten Clients
• Keine festgelegten Server

MAN

• Zugriff vom privatem Netz bzw. Terminal des Kunden in öffentliches Netz
• Die meisten Access Netze fallen in die Kategorie der MANs

DirtyLast Mile

• Hohe Infrastruktur Kosten
• Monopol weniger Netzeigner (Telekom)

Zusätzliche Funktionen

• Mobile Access Netzwerken (Handover, Roaming)

Herausforderung

• Gleichzeitige Bereitstellung einer Vielzahl unterschiedlicher Dienste über ein Access Netzwerk.
• Insbesondere Echtzeit-Dienste (Sprache,…) und zeit-unkritische Datendienste.

Ansätze

• QoS-EnablingProtocollswie SIP oder H.323

Leitungsvermittelt oder paketvermittelt

• Unterscheidung auf höchster Ebene

Unterteilung Paketvermittelt

• VC-Netzwerke (ATM) (Virtual Circuits (Virtuelle Kanäle/Leitungen))
• Datagramm-Netzwerke (IP)

Beispiele für Leitungsvermittelt

• Analog-Telefonie
• GSM

Beispiele für Paketvermittelt

• Internet

Beispiele für drahtgebundene Netzwerke

• ATM
• Ethernet
• Glasfaser (SONET = SynchronousOpticalNetwork)

Beispiele für drahtlose Netzwerke

• GSM
• GPRS
• UMTS
• WLAN (IEEE 802.11)
• WiMax(IEEE 802.16)
• Bluetooth
• Infrarot (IrDA)
• Satellit
• Richtfunk

Der Beitrag Netzwerke (Vorlesung 2) erschien zuerst auf Maximilian Krieg.

• Prüfung
  • Schriftlich
  • 90 Minuten Dauer
  • Freitag 10.02.2012
  • 8:30 – 10:00
  • Noten, vereinheitlicht mit den anderen Kursen
• Prüfungsvorleistungen
  • Studien müssen alle erledigt sein
• Hausaufgaben
  • alle erledigt
  • Schriftliche Vorbereitung bis 1 Tag vor Praktikum per Mail (pdf/doc) zusenden
  • Haben den Zweck auf die Praktika vorzubereiten
  • 1 Woche Vorbereitungszeit
  • Gruppenarbeit ist erlaubt (hauptsache es wurde erledigt)
  • Voraussetzung zur Teilnahme am Praktika
• Praktikumsversuche
  • An allen teilgenommen
  • 4 Gruppen a 16 Personen
  • Jeder bekommt eigenen PC
• Testate
  • 3 von 5 bestehen
  • Zentral angekündigt
  • Art: Ja/Nein-Bestehen, kleiner Test mit 10 Fragen auf 1 A4 Seite
  • Dauer: 20 Minuten
  • Leistung: > 50% richtig

Literatur

• Primär
  • Larry L. Peterson und Bruce S. Davie, Computernetze,3. Auflage (2003), dpunkt.verlag, [PetersonDavie] (oder höher)
• Sekundär
  • Andrew S. Tanenbaum, Computernetzwerke,4. Auflage (2003), Pearson Studium Verlag, [Tanenbaum] (oder höher)
  • James F. Kuroseund Keith W. Ross, Computernetze, 1. Auflage (2001/02), Pearson Studium Verlag (Bafög-Ausgabe), [KuroseRoss]

Didaktisches Vorgehen

• Anlehnung an Peterson & Davie
  • Kapitel 2.6-2.8
  • Kapitel 3.2
  • Kapitel 4.1-4.3
  • Kapitel 5.1-5.3
  • Kapitel 9.1-9.2
• Ziele
  • Verstehen wie ein Computernetzwerk aufgebaut ist
  • Verstehen wie ein Computernetzwerk entwickelt wird
• Anforderungen
  • Potenzial für Wachstum auf globale Dimensionen
  • Telefonkonferenzen
  • Video on Demand
  • Elektronischer Handel
  • Verteiltes Rechnen
  • Digitale Bibliotheken

Telekommunikation

• Definitionen
• Brockhaus: 
  • Kommunikation über beliebige Entfernungen
• IEEE
  • Signalübertragung über große Entfernung
  • Medium:
    • Telegraphen
    • Radio
    • Fernsehen
• Wikipedia
  • Griechisch Tele: fern/weit
  • Lat. communicare: mitteilen
  • Austausch von Informationen über gewisse Distanz
  • Kein materielles Transportmedium (Brief)
• Versuch einer eigenen Definition
  • Austausch von Nachrichten über größere Entfernungen mit Hilfe von Telekommunikationsmitteln.
• Beispiele:
  • Rechnernetzwerke und Internetworking
  • Analog-Telefon und ISDN
  • Digital SubscriberLine (engl. für Digitale Teilnehmeranschlussleitung, Abk.: DSL)
  • Zellulare Mobilfunknetze -> GSM, GPRS, EDGE, UMTS, HSPA
  • Mobilfunk -> Zigbee, Infrarot, Bluetooth, WLAN, WiMax, u.v.m.
  • Kabelfernsehen und DVB-T/H
  • Satellitenkommunikation
  • TriplePlay (Internet + Voice+ DVB-H)
  • QuadruplePlay (Internet + Voice+ DVB-H + Mobilfunk)
  • Radio (analog und digital)

Wirtschaftliche Bedeutung und Marktkennzahlen

• Beschäftigte im ITK-Bereich in Deutschland:

Grundlagen

• Traditionelle Sichtweise
  • Data – Informationsdienste
  • Voice – Telefonie
    • Kabellos
    • Kabelgebunden
  • Audio/TV – Radio und TV
  • Video/TV – Kabelfernsehen
• Moderne Sichtweise – Single Service Networks
  • Transport und Switching zwischen den Diensten
    • Public Land Mobile Network (öffentliches Mobilfunknetz)
    • Public Switched Telephone Network (Festnetz)
    • Integrated Services Digital Network (ISDN)
    • Data/IP-Netzwerke
    • Cable TV (CATV) – Kabelfernsehen
• Multimediale Kommunikation
• Konversationen über
  • Videoanruf
  • Videokonferenz
• Multimedial
  • Messaging
  • Präsentationen mit Video/Sound
  • Anwendungsverteilung
  • Streaming von Video Clips

Digitale Konvergenz

• Definition
  • Zusammenwachsen verschiedener Dienste und Inhalte
  • Pakete = Konvergente Verpackung
  • Inhalte der Pakete:
    • Schrift
    • Signale
    • Töne
    • Daten
    • Bilder

Aufbau bisher

• Es ergeben sich keine Änderung durch All over IP-Konvergenz, da:

• Ausblick
  • Konvergierung der Dienste zu „integrierten Diensten“

Zukunftstrends

• Computer
  • Preis- und Wertverfall
  • Werden immer austauschbarer (Thin-Clients)
• Mobilität
  • Lokalisierung von Benutzer und Gerät
  • Verhaltensanpassung (Weiterleitungen, etc.)
  • Mobile Datenkommunikation
  • Übertragung von Sprache, Daten, Audio, Video, etc.
  • „anybody, anytime, anywhere
  • Weltweite Abdeckung
  • Mobiltelefonie > Festnetz
  • 2005: > 800 Millionen User
• Technik
  • Mehr Rechenleistung pro Raum
  • Flache Displays mit niedrigem Stromverbrauch
  • Höhere Bandbreiten
  • Neue Schnittstellen zum User (z.B.: Touch)
  • Konvergierung von Tele- und Datenkommunikation
• Teleservices
  • Mehr Geräte als Teilnehmer
  • In Alltag eingebettete Technologien
    • Smarte Räume
    • Maschinen
    • Haushaltsgeräte
    • Sensoren
    • Consumer Elektronik
  • Ferndiagnosen und präventive Wartung
  • Logistik und Administration

Bisherige Entwicklung

• Multimediale Vernetzung
  • Entwicklung für neue Netzwerktechnologien
  • Zusammenschluss konkurrierender Carrier
  • Böswillige Endbenutzer
• Triple- und Quadruple Play
  • Fernsehen, Internet, Telefonie via:
  • Leitung
  • Luftschnittstelle
• Always-Best-Connected
  • Überall Zugriff auf beste zur Verfügung stehende Zugangstechnologie

Anbindungsmethoden

• Flächendeckend
  • UMTS
  • HSPA
  • LTE
• Bandbreite
  • WLAN
  • WIMAX
• Batterieschonend und lokal
  • Bluetooth

Computernetzwerk

• Definition
  • Zwei oder mehr Rechner (Knoten)
  • Trennung durch Räume möglich
• Verbindungsarten
  • Übertragungsmedium (physikalische Verbindung)
  • logische Verbindung

Rechnernetzwerke

• Vorteile
  • Gemeinsame Nutzung von Ressourcen
    • Hardware (teure Geräte, wie z.B. Farblaserdrucker)
    • Software (teure Software, wie z.B. Datenbanken und CAD-Systeme)
    • Daten (umfangreiche Datenbestände, wie z.B. Geschäftsdaten von BMW)
    • Verfügbarkeit für räumlich getrennte Rechner:
• Niedrigere Kosten
  • Mehrere Rechner am Arbeitsplatz günstiger als Großrechner
• Stufenweise Ausbaubarkeit (Skalierung)
  • Erhöhte Flexibilität
• Zuverlässigkeit durch Redundanz
  • Erhöhte Ausfallsicherheit
• Verteilung von Rechenleistung und Datenhaltung auf unterschiedliche Rechner
  • Erhöhte Flexibilität und Ausfallsicherheit
• Rechnergestützte Aufgaben können arbeitsteilig ausgeführt werden
  • Verteilte Auslastung
• Zugriffe auf Daten, Programme, Ressourcen anderer Rechner ist möglich

Botnetze

• Sammlung tausender ferngesteuerter Computer
• Schadsoftware versucht geheim und unsichtbar zu agieren
• Zweck ist es Ressourcen und HW-Leistung der Bots zu nutzen
• Sammeln von Nutzerdaten
• Zentrale Steuerung aller Bots durch einen Botmaster-Server
• Ziele
  • Spam – 200 Mrd. Mails am Tag (Entspricht 2 Millionen Haushalten im Monat an Strom)
  • Phising (Daten ausspähen)
  • Distributed Denial of Service (DDoS) – Erpressung
  • Dienste von Botnetzen bilden einen wirtschaftlicher Zweig

Internet

• Voraussetzung für das Internet ist die Verfügbarkeit von Elektrizität
• 8000 Satelliten stehen zur Verfügung
• Glasfaserkabel durch die Ozeane verbinden Kontinente
• Traffic
  • Exponentieller Anstieg des Mobile Video Traffic im Internet (66%)
  • 2015 wird der Gesamte Traffic auf 7.000 Petabyte pro Monat angestiegen sein
• Aufbau
  • Das Internet ist ein Zusammenschluss mehrerer kleinerer Netze:
    1. Verknüpfung von 2 Systemen (1:1)
    2. Verknüpfung von 2 Netzen (1:1)
    3. Verknüpfung von mehreren Netzen (n:m)

Der Beitrag Netzwerke (Vorlesung 1) erschien zuerst auf Maximilian Krieg.