diff --git a/Writerside/images/614b7c97-4b3a-494a-a287-440020ec46e4.png b/Writerside/images/614b7c97-4b3a-494a-a287-440020ec46e4.png new file mode 100644 index 0000000..55c263d Binary files /dev/null and b/Writerside/images/614b7c97-4b3a-494a-a287-440020ec46e4.png differ diff --git a/Writerside/images/image_750.png b/Writerside/images/image_750.png new file mode 100644 index 0000000..c56f76a Binary files /dev/null and b/Writerside/images/image_750.png differ diff --git a/Writerside/images/image_751.png b/Writerside/images/image_751.png new file mode 100644 index 0000000..3e63deb Binary files /dev/null and b/Writerside/images/image_751.png differ diff --git a/Writerside/images/image_752.png b/Writerside/images/image_752.png new file mode 100644 index 0000000..7bdc02d Binary files /dev/null and b/Writerside/images/image_752.png differ diff --git a/Writerside/images/image_753.png b/Writerside/images/image_753.png new file mode 100644 index 0000000..27ef644 Binary files /dev/null and b/Writerside/images/image_753.png differ diff --git a/Writerside/images/image_754.png b/Writerside/images/image_754.png new file mode 100644 index 0000000..2bcdab3 Binary files /dev/null and b/Writerside/images/image_754.png differ diff --git a/Writerside/images/image_755.png b/Writerside/images/image_755.png new file mode 100644 index 0000000..d85374e Binary files /dev/null and b/Writerside/images/image_755.png differ diff --git a/Writerside/images/image_756.png b/Writerside/images/image_756.png new file mode 100644 index 0000000..fe307f0 Binary files /dev/null and b/Writerside/images/image_756.png differ diff --git a/Writerside/images/image_757.png b/Writerside/images/image_757.png new file mode 100644 index 0000000..96ce381 Binary files /dev/null and b/Writerside/images/image_757.png differ diff --git a/Writerside/images/image_758.png b/Writerside/images/image_758.png new file mode 100644 index 0000000..4f9500e Binary files /dev/null and b/Writerside/images/image_758.png differ diff --git a/Writerside/images/image_759.png b/Writerside/images/image_759.png new file mode 100644 index 0000000..d40ec8d Binary files /dev/null and b/Writerside/images/image_759.png differ diff --git a/Writerside/images/image_760.png b/Writerside/images/image_760.png new file mode 100644 index 0000000..bca8ea9 Binary files /dev/null and b/Writerside/images/image_760.png differ diff --git a/Writerside/images/image_761.png b/Writerside/images/image_761.png new file mode 100644 index 0000000..69c6a53 Binary files /dev/null and b/Writerside/images/image_761.png differ diff --git a/Writerside/images/image_762.png b/Writerside/images/image_762.png new file mode 100644 index 0000000..3d00b86 Binary files /dev/null and b/Writerside/images/image_762.png differ diff --git a/Writerside/images/image_763.png b/Writerside/images/image_763.png new file mode 100644 index 0000000..76a0c08 Binary files /dev/null and b/Writerside/images/image_763.png differ diff --git a/Writerside/images/image_764.png b/Writerside/images/image_764.png new file mode 100644 index 0000000..d34800c Binary files /dev/null and b/Writerside/images/image_764.png differ diff --git a/Writerside/images/image_765.png b/Writerside/images/image_765.png new file mode 100644 index 0000000..9c330da Binary files /dev/null and b/Writerside/images/image_765.png differ diff --git a/Writerside/in.tree b/Writerside/in.tree index 4fa6c33..e3754a8 100644 --- a/Writerside/in.tree +++ b/Writerside/in.tree @@ -98,6 +98,8 @@ + + diff --git a/Writerside/topics/04/Rechnernetze/02_HW-BausteineUndVerkabelung.md b/Writerside/topics/04/Rechnernetze/02_HW-BausteineUndVerkabelung.md new file mode 100644 index 0000000..46a4261 --- /dev/null +++ b/Writerside/topics/04/Rechnernetze/02_HW-BausteineUndVerkabelung.md @@ -0,0 +1,154 @@ +# HW-Bausteine und Verkabelung +## Zusammenfassung HW-Bausteine +### Repeater +- Regeneriert und verstärkt elektrisches Signal +- **keine** Bitinterpretation +- kennt **keine** Pakete / Mac-Adressen + +### Hub +- Konzentrator für LANs + - ~**Multiport-[Repeater](#repeater)** + +### Bridge / **Switch** +- Nimmt **physikalische Trennung von Netzen** vor +- Führt **Fehler- und Lasttrennung** durch +- Mechanismen zum **Filtern** implementiert +- Lernt die MAC-Quell-Adressen der aktiven Endgeräte +- Trennt Kollisions-Domänen im LAN auf Schicht 2 + +### Router +- Entkoppelt (Teil-)Netze auf logischer (Protokoll-)Basis + - aufgrund von Layer-3-Adressen +- Steuert Verkehr zwischen Netzen (**Wegefindung**) +- Arbeitet **Protokollabhängig** +- Trennt Broadcast- und Kollisionsdomänen im LAN + +### Gateway +- Nimmt **Umwandlung von Diensten** vor + - _ISDN-Telefonie ↔ Voice-over-IP_ +- Security Mechanismen möglich + - _Firewall, Proxy_ + +### Unterschiede Bausteine +#### Switch vs. Router +![image_750.png](image_750.png) + +##### Routing vs. Switching +![image_751.png](image_751.png) + +#### Weiterleitung vs. Routing +> ![image_752.png](image_752.png) + +## Broadcast-Domäne +### Bereich/Definition +> umfasst alle Geräte und Netzwerksegmente, die durch Switches, Hubs und Brücken miteinander +> verbunden sind, jedoch nicht durch Router getrennt werden + +> Layer-2-Switche leiten Broadcasts, insbesondere an alle Ports innerhalb des gleichen +> VLANs weiter + +#### Begrenzung durch Router +> Router begrenzen Broadcast-Domänen, indem sie Broadcast-Pakete nicht an andere Netzwerke weiterleiten. +> Dies ist wichtig, da ein unkontrollierter Broadcast-Verkehr das Netzwerk überlasten und die Leistung +> beeinflussen kann. + +### Broadcast-Typen +> [ARP](01_Internetworking.md#address-resolution-protocol-arp)-Anfragen +> +> [DHCP](01_Internetworking.md#dynamic-host-configuration-protocol-dhcp)-Anfragen +> +> Essenziell, um Netzwerkadressinformationen zu ermitteln oder zuzuweisen + + +## Kollisionsdomäne +### Bereich/Definition Kollisionsdomäne +> Netzwerksegment, in dem Datenpakete kollidieren können, wenn zwei Geräte gleichzeitig senden. +> Typisch für ältere Ethernet-Netzwerke, die auf einer Bus-Topologie oder Hub basieren und das +> [CSMA/CD-Protokoll](#csma-cd-protokoll) (Caarrier Sense Multiple Access with Collision Detection) verwenden. + +### Begrenzung +> Verwendung von Switches oder Routern anstelle von Hubs +> +> Während Hubs das gesamte Netzwerk zu einer KD machen, isoliert jeder Port eines Switches/Routers +> eine separate KD. + +### CSMA/CD-Protokoll +> Wird verwendet, um Kollisionen zu handhaben. Wenn eine Kollision erkannt wird, stoppen die sendenden +> Geräte, warten eine zufällige Zeitspanne und versuchen dann erneut, ihre Daten zu senden. + +![image_754.png](image_754.png) + +## Beispielaufgabe Klausur Broadcast-/Kollisionsdomänen +- Netzwerkplan gegeben +- Alle Broadcast- und Kollisionsdomänen einzeichnen + - **Router trennen Broadcast-Domänen** + - **Router, Switch und Bridge trennen Kollisionsdomänen** +- ![image_758.png](image_758.png) +- ![image_755.png](image_755.png) +- Antwort: + - | ![image_756.png](image_756.png) | ![image_757.png](image_757.png) | + |---------------------------------|---------------------------------| + +## Netzwerktopologien +> ![image_759.png](image_759.png) + +## Strukturierte Verkabelung +### Primärbereich +> Gebäudeübergreifende Verkabelung mittels Glasfaser (redundanter Kabeltrassen auf Lichtwellenleiterbasis) +> +> Beginnen und enden an Gebäudeverteilern +> +> Aufgrund der relativ großen Entfernung, Erdungsproblematik, Bandbreite → Glasfaser +> +> Beispiel: Backbone zwischen Gebäuden eines Campus + +### Sekundärbereich +- Gebäudeintern + - einzelne Etagenverteiler auf Grundlage von Kupfer- oder Glasfaserkabeln +- Innerhalb des Gebäudes zwischen Zentralraum und Etagenverteiler + +### Tertiärbereich +- Meist sternförmige Verkabelung **auf Etagenebene** + - Endgeräte mit Etagenverteilern verbinden +- Kupfer- / Glasfaserkabel + + +## Beispielaufgabe Klausur strukturierte Verkabelung +- ![image_760.png](image_760.png) +- Lösung: + - ![image_761.png](image_761.png) + +## Ethernet (IEEE 802.3) in einer Nussschale +![614b7c97-4b3a-494a-a287-440020ec46e4.png](614b7c97-4b3a-494a-a287-440020ec46e4.png) +- Problem: Viele Ethernetstationen greifen konkurrierend auf einen Bus zu +- Lösung: + - Carrier Sensing (CS) + - Multiple Access (MA) + - Collision Detection (CD) + - Binary Exponential Backoff-Algorithmus (BEB) +- ![image_762.png](image_762.png) + +### IEEE 802-Protokollfamilie + +### Data Flow (Transmitting Data) +![image_763.png](image_763.png) + +### Data Flow (Receiving Data) +![image_764.png](image_764.png) + +### Ethernet Header +![image_765.png](image_765.png) + + +## Kabeltypen +- Kupferkabel + - Twisted Pair + - Geschirmt / Ungeschirmt +- Glasfaser + - Multimode + - Monomode + +### Schirmung oder nicht? +> Schirmung ist nur dann sinnvoll, wenn beide Seiten auf selbem Erdungspotenzial liegen +> +> Niemals zwischen Gebäuden! \ No newline at end of file