Einführung

Bis jetzt haben wir eigentlich Themen für kleinere LANs angeschaut. In Zukunft werden immer grössere Netzwerke benötigt werden. Schon jetzt sieht man anhand vom Internet, wie gross so ein Netzwerk sein kann. Damit ein Netzwerk aber so gross werden kann werden weitere Technologien benötigt, die wir in diesem Kapitel anschauen werden. Im einzelnen befassen wir uns mit Modems, Repeatern, Bridges, Router und Gateways. Wenn ich genug Infos finde werde ich am Ende noch aufzeigen wie das Internet ungefähr aufgebaut ist.

Modems

Ich denke jeder der das hier liest benutzt gerade eines. Das Modem kann natürlich nicht nur verwendet werden um sich ins Internet einzuwählen. Auch in einem Fax zum Beispiel werden die Texte und Bilder über ein Modem versendet. Auch zur Fernwartung von Computern eines Firmennetzes kann ein Modem verwendet werden. 
Wenn wir anschauen wie ein Modem arbeitet wissen wir auch wieso ein Modem Modem heisst. Da ein Computer digitale Signale verwendet, aber eine Telefonleitung nur analoge Signale übermitteln kann, müssen sie konvertiert werden. Dieser Vorgang nennt sich MOdulation. Auf der anderen Seite der Telefonleitung müssen sie wieder DEModuliert werden.

Modemstandards

Damit Modems verschiedener Hersteller kommunizieren können, müssen sie die gleiche Technik verwenden. Der wohl bekannteste Standard ist von der Firma Hayes Microcomputer Products entwickelt worden. Von daher kommt auch der Begriff "Hayes Compatible" der vielen Dos-Usern was sagen sollte. Die ersten Modems sendeten noch mit einer Geschwindigkeit von 300 Bits/Sekunde, während heutige Analogmodems Geschwindigkeiten von 56600 Bits/Sekunde erreichen.

Geschwindigkeiten

Früher wurde die Geschwindigkeitsangabe oft in Baud gemacht. Das Baud bezieht sich auf die Geschwindigkeit, mit der sich eine Tonwelle über eine Telefonleitung bewegt. Eine Tonwelle entsprach damals einem Bit. 300 Baud entsprachen damals z.B. 300 Bits/Sek.. Heute stimmt diese Angabe allerdings nicht mehr, weil die Daten komprimiert versendet werden. Ich denke die meisten haben schon mal was von den V.22- V.90 Komprimierungsverfahren gehört. Sie werden von den ITU (International Telecommunications Union) entwickelt.

Es gäbe noch vieles über Modems zu erzählen, aber das würde ein bisschen zu lange dauern.

Repeater

Ein Repeater ist auf deutsch gesagt ein Verstärker. Leider gibt es auf jedem Übertragungsmedium eine Dämpfung des Signals. Dies ist Physikalisch bedingt. Wenn man nun ein Signal über eine längere Strecke Übertragen möchte, dann muss man es Verstärken, damit es das empfangende Gerät noch "versteht". Ein Repeater ist nicht in der Lage, Signale zu bereinigen, d.h. wenn das Signal schon schlecht ist wenn es am Eingang des Repeaters ankommt, dann ist es auch am Ausgang noch schlecht. Ein Repeater kann auch gleich zum verbinden verschiedener Kabeltypen (nicht Topologien!) verwendet werden. Im ersten Moment könnte man nun denken, das man ein Netzwerk mit Verstärkern endlos gross machen könnte. Dem ist aber nicht so, denn ein Signal hat, einfach gesagt, nur eine begrenzte Zeit zur Verfügung, um sein Ziel zu erreichen. Die maximale grösse kann je nach Topologie verschieden sein.

Bridges

Bridge heisst auf deutsch übersetzt Brücke. Im Gegensatz zum Repeater kann eine Bridge ein Netzwerk auch ausdehnen. Eine weitere Funktion ist die Reduzierung von der Netzwerkbelastung. Um dies zu verstehen müssen wir die Funktionsweise einer Bridge anschauen.

Die Brücke ist so aufgebaut, dass sie nur Signale durchlässt die für die andere Seite bestimmt sind. Wenn z. B. der Computer A zum Computer B sendet, dann sind die Signale bei den Computern C und D nicht vorhanden. Wenn jetzt aber der Computer A zum Computer C sendet, dann empfängt dieser die Signale ohne Probleme.

Router

Um die Funktionsweise eines Routers zu erklären, möchte ich zuerst kurz ein Wort über das Internet verlieren. Das Internet besteht einfach gesagt aus vielen LANs die miteinander verbunden sind. Da es ja verschiedene Arten von LANs gibt, werden sie über einen Gateway verbunden. Gateways werden später noch genauer angeschaut. Nun könnt ihr euch ja vorstellen das ein Paket von seiner Startadresse bis zu seiner Zieladresse über viele unbeteiligte LANs geht. Damit nun das Paket seinen weg durch die vielen LANs findet benötigt man Router.
Um diese Aufgabe zu erfüllen besitzt ein Router Routingtabellen. Natürlich sind nicht alle Addressen des Internets gespeichert, sondern nur die der nächsten Router. Damit er weiss in welche "Richtung" er das Paket schicken muss sind die Adressen ähnlich wie Postleitzahlen nach Land, Teilnetzen usw. aufgeteilt.

Router haben eine weitere sehr wichtige Eigenschaft, sie wählen für uns automatisch die schnellste Route für das Paket das wir senden wollen. Es gibt zwei verschiedene Arten von Routern:

Statische Router:
Diese Router sind nicht lernfähig. Die Routingtabellen müssen manuell konfiguriert werden.

Dynamische Router:
Sie können Routen lernen und die beste Route unter mehreren redundanten herausfinden. Sie tun dies indem sie die Pakete von anderen Routern analysieren und auswerten.
 
Es gibt zwei verschiedene Möglichkeiten für die Router  den kürzesten Weg, nämlich den 'Shortest- Path Algorithmus und den 'Distance- Vector Algorithmus'. Ich möchte die beiden Verfahren hier aber nicht genauer erläutern da sie nicht ganz einfach sind.

Routingfähige Protokolle

Nicht alle Protokolle sind Routingfähig, NetBEUI zum Beispiel. Routingfähig sind IP, IPX und DDP.

Gateways

Gateways ermöglichen die  Kommunikation zwischen unterschiedlichen Architekturen und Umgebungen. Wenn wir das ins normale Leben übertragen würden, dann wäre ein Gateway eigentlich ein Dolmetscher.
Er kann Protokolle konvertieren, Zeichensätze konvertieren usw.
Ursprünglich nannte man Gateways auch Router, vermutlich weil sie wie Router unterschiedliche Netze miteinander verbinden können...


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