Grundlagen

  • Verarbeitung und Transport digitaler Daten (zwischen Geräten)
  • Informationsaustausch und gemeinsame Resourcennutzung
    • Absprache zur besseren Ausnutzung teurer Ressourcen
    • Zugriff auf fremde Ressourcen

Client-Server Prinzip

Ein Client nimmt den Dienst von einem Server entgegen.
z.B. Web-Browser - Web-Server

Server

  • Ein Prozess stellt einen Dienst über das Netzwerk bereit
  • Nimmt Anforderung an, arbeitet, sendet (wenn gewollt) Ergebins zurück
  • einfache Operationen : Nameserver
  • komplexer Operationen : Webserver

Client

  • Oft kurzlebig (Programm)
  • Nimmt den Angebotenen Dienst in Anspruch

Peer-to-Peer

  • Gleichberechtigte Kommunikation
  • Keine klassischen Server-Client Rollen

z.B. BitTorrent, Filesharing

Netzwerkstrukturen

  • Eindimensional
    • Kette
    • Ring
  • Zweidimensional
    • Chordaler Ring
    • Barrel Shifter
    • Baum
    • Stern
    • 2-D Gitter (Nachbar, hexagonal)
    • 2-D Torus
  • Dreidimensional
    • 3D-Gitter
    • 3D-Torus
    • vollständige Vernetzung
    • Hypercube
    • Cube Connected Cylcle

Bewertungskriterien

Durchmesser: Maximaler Abstang von zwei Knoten.

Bisektionsbreite: Knoten zu entfernen um Netzwerk zu halbieren.

Knotengrad: Anzahl von Kanten an einem Knoten.

Dabei soll der Durchmesser möglichst klein, die Bisektionsbreite möglichst groß und der Knotengrad möglichst klein und konstant sein.

Klassifikation von Netzen

  • 1-10m PAN
  • 10-1km LAN
  • 1km - 100km MAN
  • 100 - 1000 km WAN
  • Internet

Geräte

Switch: Verbindet gezielt mehrere Rechner.

Router: Switch mit globalen Adressinformationen.

Backbone: Rechner mit Punkt-zu-Punkt Verbindung über große Entfernung.

ISO/OSI Referenzmodell

Teilt den kompletten Kommunikationsvorgang in 7 Schichten.

  • Logisch Schlüssige Einzelteile. Möglichst unabhängig.
  • Über wohldefinierte Schnittstellen verbunden.
  • Innerhalb einer Schicht stehene verschiedene Protokolle zur Verfügung.
  • Die Kommunikation erfolgt logisch mit derselben Schicht des Kommunikationspartners

Schichten:

7 Application
6 Presentation
5 Session
4 Transport
3 Network
2 Data Link
1 Physical

Schicht 7: Anwendungsschicht: z.B. GET/POST/DELETE im WWW

Schicht 6: Darstellungsschicht: ASCII/Unicode 1-/2-Kompliment in allgemeingültige Darstellung überführen.

Schicht 5: Sitzungsschicht: Dialogkontrolle. Wer redet wann. Erstellt "Save-Points" an denen Kommunikation wieder aufgenommen werden kann. (z.B. 2h-Datenübertragung)

Schicht 4: Transportschicht: Ende-Zu-Ende Verbindung erstellen, Fehlerbehandlung, Flusskontrolle.

Schicht 3: Vermittlungsschicht: Routing, Übertragung, Wegfindung

Schicht 2: Sicherungsschicht: Logical Link Control, Medium Access Control. Fehlerfreie Übertragung, Konfliktfreier Zugriff

Schicht 1: Bitübertragungsschicht: Leitungstyp, Pinbelegung, Übertragungsrichtung ...

TCP/IP-Referenzmodell

Anwendungsschicht: ISO/OSI 7: Kapselt ersten drei Schichten von ISO/OSI.

Host-to-Network-Schicht: ISO/OSI 1-2: Kapselt die letzten zwei Schichten. Beispiel: Ethernet, WLAN, PPP

Internet Schicht: ISO/OSI 3: IP

Transportschicht: ISO/OSI 4: TCP/UDP

Zusammenfassung:
  • ISO/OSI: Versuchte Standardisierung, Begrifflichkeiten in TCP/IP genutzt
  • ISO/OSI 1-2 als Netzwerkkartentreiber implementiert
  • IP und TCP/UDP sind als Teil des Betriebssystems übertragen