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Netzwerke und Verteilte Systeme | Informatik Lernvideo
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Transkriptautomatisch erstellt · 282 Zeilen
- heute mit dem Thema Netzwerke und verteilte Systeme so zum verteilten System gehönt Netzwerk gehört irgendwie die Möglichkeit Daten zu übertragen und
- schauen wir uns erstmal ein paar Begriffe an so ein datenübertragungssystem besteht immer
- aus mindestens zwei Datenstationen das können ja mehrere sein die an diesem datenübertragungsweg angeschlossen sind in der Datenstation
- selber unterscheiden wir noch die datenübertragungseinrichtung die also quasi die Verbindung zum physikalischen datenübertragungsweg bereitstellt und
- die datenendeinrichtung über die wir dann an die eigentlichen übertragenen Daten zu drankommen alsgar drauf zugreifen
- können so da gibt also mehrere Gründe jetzt Computer zu verknüpfen äh den ist eigentlich alles gemeinsam
- man hat irgendetwas sei Rechenleistung oder irgendeine zentrale Einrichtung die man eben nicht mehr vorh
- also auf jedem Rechner sondern die es eben nur an bestimmten Stellen gibt meistens aus Kostengründen so ganz grob kann man unterscheiden zwischen
- lastenverbund wo man eben sagt na ja die Rechenleistung Rechenlast die möchte ich nicht irgendwie überall vorhalten sondern die zentralisiere ich das heißt
- also da gibt's irgendwie ein kleent den hier und der rechnet eben nicht selber sondern gibt eben Lasten raus dann kann es sein dass es ein
- betriebsmittelverbund gibt ich habe jetzt hier mal so ein großen Monitor vielleicht haben sie Cave oder irgendwas oder ein zentralen 3D Drucker aber man
- sagt also wir haben di nicht überall also nicht jeder hat dieses Betriebsmittel sondern das steht im Netzwerk bereit das heißt also wenn ich
- hier auf dem kleent unterwegs bin kann ich dann eben übers Netzwerk drauf zugreifen dann ganz wichtig Daten und softwareverbund also entweder so ein
- filserver ist ja auch z.B in Daten Server ne das lege ich also Dateien drauf ab oder ich habe irgendwelche Software nur zentral das heißt also
- überdingt der Client hat die Soft W nicht bei sich installiert sondern eben auf einem zentralen Server also gerade bei Webanwendung ist es ja oft und als
- letzte Möglichkeit gibt's den kommunikationsverbund ja dann interessieren mich gar nicht so sehr hier diese anderen Ressourcen die
- bereitgestellt werden sondern da geht's mir eigentlich eher darum die Leute die vor diesen Rechnern sitzen miteinander in Verbindung zu setzen also da ist im
- Prinzip der Rechnerverbund ein Hilfsmittel um Menschen miteinander zu verbinden schauen wir uns mal an wie das physikalisch gemacht ist also ge
- Vertreter wärden jetzt mal das Local Area Network das kennen sie alle das ist das Laden das gibt also innerhalb eines Gebäudes hat eine relativ Hoh
- Übertragungsgeschwindigkeit und jetzt so größenordnungsmäßig ist da bei 5 km mit der Technologie Schluss dann gibt's es white area network auch war warn genannt
- ja das ist ein weltweites Netzwerk oftmals auch über dedizierte Leitung die angemietet wurden ja da ist die Entfernung unbegrenzt klar geht ja
- weltweit ähm ist natürlich dann in der Summe etwas langsamer und jetzt teilweise Nutzung von postleitung also sprich Leitungen
- die irgendwo zentral von irgendeinem Dienstleister bereitgestellt werden wo man dann eben sich einmietet und das ganze miteinander vernetzt gut und dann
- gibt's natürlich verschiedene Zwischenstufen die uns jetzt mal an der Stelle nicht so direkt interessieren sollen von der Topologie her also wie
- schaltet man nachher die Rechner zusammen gibt's ja mehrere Möglichkeiten es gibt ein Stern da werden also alle Stationen hier mit so einer
- Zentralstation verbunden dann kann man gibt's eine buskonfiguration das heißt alle ähm Datenstationen sind an so einem
- zentralen an so einer zentralen Leitung angeschlossen dann gibt's den Ring da sehen sie hier da ist also im Prinzip immer jeder mit zwei anderen mit dem
- nächsten und der letzten in dem Ring verbunden und dann gibt's den Baum sehen Sie mal der Baum ist im Prinzip ja so eine aufge weichte Sterntopologie ne da
- und da gibt's halt der ist mit den zweien verbunden und so
- weiter so wenn ich jetzt mehrere Datenstationen wie das hier so dargestellt ist an einen so ein Bus anschließe also spricht
- die haben irgendwie eine gemeinsame Leitung dann muss es ja irgendwie eine Möglichkeit geben wie die da trotzdem drüber kommunizieren können ich habe das
- jetzt mal hier so aufgezeichnet aus der aus der Sicht von dieser Datenstation a die Datenstation a schaut ob irgendjemand schon Daten überträgt das
- ist sogenannte Carrier Sense ne wenn sie jetzt sagt möchten ein paar Daten übertragen schaut erstmal nach überträgt irgendjemand anders dann wird die
- Datenstation a einfach anfangen Daten zu senden wenn das aber gleichzeitig eine andere Datenstation tut also hier in dem Beispiel die C dann hätten wir multiple
- access das heißt also mehrere Datenstationen versuchen gleichzeitig Daten zu senden so das natürlich schlecht ja
- also hier hab mal mit diesem roten Kreis symbolisiert also jetzt wird es ja zu einer Kollision kommen ne das ist nennt man dann collision detection
- das heißt also das feststellt also irgendwie sind die Daten die da auf dem Bus sind nicht unbedingt die die ich sende da ist irgendwas läuft da
- schief und dann hören einfach beide Stationen auf weil die C würde das ja auch merken einfach beide Station auf und dann warten die einfach eine gewisse
- Zeit und versuchen es noch mal damit die nicht die gleiche Zeit warten ist das über ein Zufallsgenerator gemacht das heißt beide
- warten jetzt eine zufällige Zeit und dann ist es sehr wahrscheinlich so dass beim nächsten Zugriff nur einer den Bus benutzt der andere würde ja dann
- nicht anfangen zu senden wenn er feststellt ach da sendet schon jemand anders das ganze sehen da kann man natürlich jetzt
- keine Voraussage machen wann ich denn jetzt wirklich meine Daten loswerde ne klar könnte ja sein dass ich fünf mal warten muss oder so dafür ist das Ganze
- aber in der Summe sehr sehr schnell ja weil ich habe nur eine Leitung und kann trotzdem sehr sehr schnell meine Daten übertragen wenn ich jetzt aber sage ich
- möchte auf jeden Fall sicherstellen dass ich in ein gewissen Zeit meine Daten übertrage also mit derer garantierten
- Übertragungszeit dann brauche ich andere Mittel also bräuchte ich entweder andere mit um auf diesen Bus zuzugreifen oder was man auch machen kann
- ist z.B das Token Ring Verfahren na beim Token Ring Verfahren ist es so dass es im Prinzip hier einfach nur eine etwas andere Darstellung von dieser
- Ringstruktur ich habe also hier ein Medium und alle sind da irgendwie dran angeschlossen so wenn jetzt A nach C etwas senden möchte dann macht er das so
- die Datenstationen reichen sich immer so einen datentoken im Kreis der Sender a wir will das losschicken jetzt bekommt der von D irgendwann diesen Token dann
- hängt er an den Token dran das was er abschicken will ne das heißt also er hängt in an den Token die Daten dran und die laufen dann hier
- rum bis zu C das heißt aber wenn der Token bei B vorbeikommt sind schon Daten drin dann kann B in dem Moment nicht senden das heißt hier bei C kommt das
- dann in der garantierten Zeit an dann läuft's hier rum und irgendwann hängt jetzt C was weiß ich hängt dran ich habe die Daten bekommen dann geht es hier
- einmal rum und dann kann a sagen okay Daten sind bei C angekommen ich bin zufrieden dann ist der Token wieder frei und jetzt könnte dann beim nächsten Mal
- B Daten anhängen das ganze Verfahren ist deutlich langsamer als das als die der buszugriff aber sie sehen ja
- sie haben ein Haufen leerleistung also hier läuft der Token ja dann einmal rum nur um einmal quasi ein Datenpaket von A nach C geschaufelt zu haben das
- ist relativ langsam aber eben hat den Vorteil ich kann wenn ich weiß welche Daten da verschickt werden kann ich eine Voraussage machen wie schnell ich meine
- Daten los werde gut dann gibt's verschiedene Übertragungstechniken ich habe hier mal so ein paar aufgetragen die es heute
- gibt und die oder die noch vorhanden sind die man noch bekommen kann also iSDN ist einer der ersten integrated Services digital
- Network das läuft über die vorhanden Telefonleitung hat genormt 64 KBit pro Sekunde und kann eben bis zu 155 Megabit aufgebt werden na dann haben wir
- den DSL-Anschluss oder asymmetrischen DSL-Anschluss ADSL der läuft auch das ist der den sie im Prinzip heute von der Telekom oder so
- kaufen können der nutzt die vorhandene Telefonleitung der hat heute in der Regel irgendwie so ein downstream von 16 Mbit ein Upstream von einem Mbit und
- geht so bis 50 Mbit ja das ändert sich natürlich immer mal wieder irgendjemand eine neue Idee für eine bessere Übertragungsart aber das ist so das was
- wir heute über die DSL ja auch kaufen können dann gibt's das ATM asynchron Transfer Mode das wird im Wesentlichen in so Backbone Netzen verwendet das
- läuft über Twisted Pair oder Glasfaser und kann so 150 bis 650 MBit pro Sekunde übertragen dann gibt's noch ich habe es mal hier sonstige genannt also es gibt
- ja noch andere Übertragungstechniken sie können z.B von ihrem energielieferern also von ihrem Stromlieferanten über dieses Powerline
- communication angeschlossen werden oder übers Kabelnetz ne Kabel Deutschland und Media wie sie alle heißen die bieten sowas ja an ne da läuft im Prinzip dann
- die Kommunikation eben über so ein kxkabel was seiner Zeit von der Telekom verbuddelt wurde dann haben wir ganzen Reihe drahtloser Verfahren die immer
- wichtiger werden einmal die ich sag mal nennen sie mal lokale drahlose Verfahren und dann eben die Mobilfunknetze ja also Infrarot und Bluetooth da können wir
- unsere Peripherie Geräte anschließen wir haben WLAN was im Prinzip dann das Wireless LAN ist und es gibt Satellitenkommunikation Richtfunk je
- nachdem wie viel Geld Sie ausgeben wollen für eine Datenübertragung gibt's hier immer die passende Technologie und dann gibt's eben die mobfunknetze die
- irgendwie zentral betrieben werden wo man sich dann eben entsprechend einkauft über ein Vertrag das Wichtigste was wir heute haben ist sicher UMTS gepaart mit
- der mit der GPS und das der kommende Standard hier soll wohl das longterm Evolution werden wo im Moment die ersten Tests laufen so das heißt also wir haben
- eine ganze Reihe verschiedener Übertragungstechniken wie wir jetzt also letztendlich
- die Endgeräte physikalisch mit dem Netz verbinden und trotzdem funktionieren viele Anwendungen unabhängig davon welche Übertragungsart ich genutzt habe
- und wie das funktioniert das schauen wir uns gleich mal an hier noch mal eine kurze über überüberblick über die Medien also Twisted
- Pair das ist das was wir heute viel beim im WLAN haben das sind dann immer vier oder acht paarweise verdrillte Adern da kann ich immer Punkt zu Punkt mit
- verbinden also klassische Sterntopologie immer ein Punkt ist der im am Stern und ein Punkt ist die Maschine so größenordnungsmäßig schaffen
- wir da heute 100 m mit dann brauchen wir irgendwie ein Repeater und so 1 Gigabit pro Sekunde ist Standard ist Standardisierung läuft im Moment auf 10
- gab raus aber was man so kauft ist im Moment 1 Gigabit robust super leicht verlegbar ja also sie können die um die Ecke legen die Kabel das macht gar
- nichts und die sind auch relativ billig also twisted per Kabel kann man im Baumarkt kaufen so vorher gab es oder sind heute auch noch viel im Einsatz
- verschiedene Coax Kabel das ist immer jeweils ein Bussystem können also mehrere Maschinen anschließen die thin wires also etwas dünneren ging so bis
- 200 m die etwas dickeren bis 500 m da ist aber bei 10 MBit Schluss also da gibt's eigentlich keine schnelleren Übertragungsraten das ganze ist auch gar
- nicht so robust also wenn sie so ein korxabel mal um die Ecke legen dann funktioniert es nicht mehr so richtig das heißt also die Verlegbarkeit ist
- auch nicht gegeben wenn der Bus nicht mehr jetzt geschlossen ist dann funktioniert funktioniert das Netzwerk nicht mehr also Robustheit und
- Verlegbarkeit sind hier nicht so toll Preis natürlich ein Argument also der so ein kaxkabel ist jetzt nicht so teuer aber
- heute allein durch die Masse sind sogar die twist PS billiger gut dann gibt's die Glasfaser das sind ganz feine Adern meistens sind die so gebündelt immer in
- zweier Schritten also 8 bis 266 feine Adern Glasfaser und die sind in soem Kunststoffträger ne weil die Glasfaser an sich wäre natürlich sehr sehr leicht
- beschädigt zu beschädigen da kann man auch immer nur Punkt zu Punkt verbinden also wieder klassische Sterntopologie das ganze funktioniert so
- bis 1,5 km danach brauchen sie irgendwie eine Verstärkung ähm und ich sage jetzt mal hier größer als 1 Gigabit ne da ist die Entwicklung im Moment rasant also da
- haben wir 10 Gigabit verfügbar und es wird sicher auch irgendwann 100 Gigabit Standard geben und so weiter also sehr sehr schnell
- ist in dem Kunststoff eingebettet auch sehr robust aber beim Verlegen ist relativ aufwendig weil da müssen Sie nämlich dann irgendwelche Kurvenradien
- einhalten wenn Sie die unterschreiten dann bricht entweder die Glasfaser oder die Übertragung wird gedämpft al so ein bisschen aufwendiger
- und das ganze ist natürlich auch nicht billig ne also wen sie glasfasser kaufen das gibt's gar nicht so im im normalen Laden also im Baumarkt kriegen s
- zumindest nicht das ist dann schon wieder ein bisschen teurer ne aber je nachdem was man vorhat kann sich das natürlich
- lohnen so sieht es aus ne also kxkabel sie sehen hier da gibt's in der Mitte ein Kabel und dann ist hier außen die Schirmung und hier ist im Prinzip die
- zweite Phase und dann hier haben wir eine Abschirmung gegen die Umwelt und sie sehen wenn ich das jetzt irgendwo hier Knicke ne dann kommen die sich
- natürlich näher und dann funktioniert es nicht mehr ganz so gut Twisted Pair ist relativ einfach sie sehen es sind hier ganz einfache Litzen die sind einfach
- nur miteinander verdrillt immer zwei Stück und ich habe eben gesagt acht Stück ist heute der Gigabit Standard dann haben wir einfach 4 x 2 und die
- sind ebeno miteinander verdrillt farblich kodiert damit man weiß wo man sie anschließen muss ganz einfache Geschichte gaswasserkabel sie sehen das
- ist schon ein bisschen aufwendiger ich habe jetzt auch nur eine schemadarstellung genommen weil das ist natürlich sehr sehr klein ne also hier
- dies Glasfaser die ist sehr klein die sitzt liegt liegt in so einem paraffinmantel da drumherum gibt's dann je nachdem wo s es verlegen als das ist
- jetzt hier so ein Kabel was man z.B auch in im Meer versenken kann dann gibt's ja noch mal ein extra Kupferrohr und dann eben Kunststoff und Aluminium Höhen und
- außenrum eben Stahlseile die das ganze dann als Trosser halten und so können Sie das dann im Meer versenken ja also das heißt die ganze
- Kraftübertragung läuft über die Stahlseile s dass die Glasfaser die da in diesem Paraffin schwimmt im Endeffekt möglichst geschont wird weil die Glas
- selbst ist nämlich dann doch sehr empfindlich ne das ganze wird erst handhabbar durch die Verpackung Stecker haben wir auch
- verschiedene ne also heute das kennen sie das ist der ganz normale iselet Stecker wie wir heute oft haben das waren so die Stecker von den
- Koaxialkabeln ja und auf kom wir auch ohne Stecker aus da stecken wir hängen wir das einfach in unser WLAN mal so eine WLAN
- Box so und jetzt wissen wir also dass wir physikalisch Rechner verbinden können ich habe jetzt mir zwei verbunden der ist verbunden mit dem wenn wir jetzt
- noch ein dritten hätten müssen wir irgendwie überlegen also der ist verbunden mit dem wenn er auf den zugreifen will brauchen noch eine
- Verbindung zu dem das würde in der Tat relativ schnell zu einem relativ groß Chaos führen sie sehen das werden immer
- mehr Verbindung und irgendwann ist es nicht mehr händelbar also in der Praxis sind nur manche Rechner verbunden das heit also der hier mit dem und der mit
- dem hier das sieht ja so ein bisschen aus wie ein Stern die sind also alle mit dem verbunden und so weiter trotzdem ist es möglich dass ich jetzt hier von da
- nach da Daten ich habe das jetztmer so als Brief also quasi eine Nachricht versende und es funktioniert deshalb weil die Rechner die dazwischen sind
- diese Nachricht immer in die richtige Richtung weitergeben ja wie machen die das also da gibt's erstmal ganz einfaches Hilfsmittel das ist das
- Gateway und später und auch der Router beim Gateway ist es so wenn Sie jetzt hier sich mal vorstellen der Mitte sei das Internet dann gibt es jetzt also
- Subnetze ja in denen immer ein eine Maschine also ein Gerät das kann hier bei diesem WLAN ist es z.B hier diese WLAN Box oder hier ist es halt eineron
- von von diesen Rechnern im Net der ist dafür zuständig dass alle Daten die ins Internet sollen oder von da empfangen werden entsprechend weitergegeben werden
- ne das heißt also nur noch einer in so einem Netz ist mit dem Internet verbunden das kennen sie won zu Hause also wenn sie jetzt zum von ihrem
- Telekommunikationsanbieter hier so eine Box kriegen ne die hängen sie dann an DSL Kabel da gibt's dann die Verbindung zum Internet und alle Rechner
- kommunizieren dann eben über diese DSL Box ja gleiche hier wenn Sie so eine Router haben und dann eben mit dem ins Internet gehen gut wie funktioniert das
- das Routing ne also es gibt erstmal für jeden Rechner eine eindeutige Adresse also 10 11 12 dann habe ich hier die 20 die 21 und so weiter wie Sie sehen habe
- ich die auch schon mal so ein bisschen vorsortiert also hier sind die Zehner hier sind die 30er hier sind die 20er ja das ganze Netz also das gesamte Internet
- ist in sogenannte Subnetze eingeteilt also in unternetze so und wenn ich jetzt quasi hier diese Adresse kenne dann kann ich diesen Rechner auch erreichen so im
- Netz sieht es jetzt so aus wir haben bei IPv4 das ist im Moment so das aktuelle Protokoll haben wir 4 Byte pro Adresse ein BTE hatten wir
- schon mal gesagt gibt 256 verschiedene Möglichkeiten 256 hoch 4 sind dann ungefähr 4,3 million Milliarden Rechner die wir im Internet
- haben können 109 so jeder Rechner muss jetzt nur die Rechner aus seiner unmittelbaren Umgebung kennen ja und einer dieser Rechner dem man alle Pakete
- schickt die wo er nicht weiß wo die hinkommen das nennen wir jetzt mal Gateway und dieses Gateway leitet die dann am Ende
- weiter das sieht also so aus wir haben hier so ein Subnetz nehmen mal an das wäre jetzt zu Hause in derwg
- ja und hier gibt's ein anderes Subnetz mein die Hochschule und dann gibt's hier eben diese Gateways die sind draußen verbunden mit
- hier diesem dieser Maschine draußen das muss jetzt nicht unbedingt PC sein das ist irgendein Rechner und den nennen wir Router so jetzt möchte ich also quasi
- von hier nach hier eine Nachricht verschicken was passiert als erstes ich kenne die Zieladresse aber ich weiß in meinem
- Subnetz hier befindet sich die nicht also schicke ich die Nachricht erstmal zu dem Gateway das Gateway guckt sich die Nachricht an sagt na die gehört
- nicht zum Subnetz also muss sie raus schickt er die also raus zu diesem ersten Router der Router guckt die an und sagt ach das Subnetz kenne ich das
- ist das hier dann schicke ich die mal an das Gateway von diesem Subnetz der guckt sie Nachricht an und sagt ach Klasse gehört zu meinem Subnetz leite ich also
- quasi direkt an den Rechner in dem in meinem Subnetz weiter ne so kann ich jetzt quasi obwohl diese Rechner die hier unten gar nicht kennen kann ich die
- Daten rüberschicken ne ich brauche nur die Adresse und dann findet sich äh das Datenpaket findet dann quasi seinen eigenen Weg bzw wird richtig
- weitergegeben findet den Weg und das nennen wir Routing als Beispiel wenn man jetzt hier ganz viele Subnetze zusammenschaltet ne dann ergeben sich
- hier halt auch Kaskaden von Routern ja wo dieser gibt deine Daten an den weiter der reicht sie vielleicht hier runter der reicht sie hier hoch und er gibt sie
- dann an dieses Gateway und der verteilt sie dann in dem Subnetz ja das ganze ist natürlich im Internet noch mal Größenordnung größer das sind so im
- Moment die Verbindung hab mal versucht die verschiedenen Datenleitungen also die Übertragungskapazitäten durch
- verschiedene Farben darzustellen da gibt's immer mal aktuelle Darstellung schauen Sie mal Wikipedia ist immer immer ein guter Link drin da sehen sie
- hier so Hotspots da wo richtig viele Rechner miteinander versetzt sind ja und so sieht das Internet eben heute aus mit den wichtigsten Hauptleitungen und da
- sehen sie auch das ganze ist natürlich viel viel kaskadierter als wir das jetzt hier in dem Beispiel nachvollzogen haben gut also oben drüber gibt es
- offensichtlich irgendwas was auf diesen allgemeinen Adressen basiert und unten drunter also da wo wir jetzt quasi die Sachen zusammenstecken da gibt's jetzt
- verschiedene Arten der Datenübertragung die kann man ein bisschen klassieren also ein bisschen näher unterteilen einmal die Verbindungsart die
- Vermittlungsart die Richtung und Übertragungsart schauen wir uns mal die verschiedenen Sachen an also bei der Verbindungsart gibt's jetzt verschiedene
- Möglichkeiten also ich könnte ja eine Standleitung haben das heißt also z.B diese diese kommunikationsknoten und diese Rechner die sind alle fest
- verbunden das heißt ich schicke hier irgendwie über meine Verbindung Daten Daten raus die werden hier rüber gerutet und landen dann hier hinten
- ja meistens sind diese Leitungen dann irgendwie in der eine verbindungskapazität also nicht wirklich eine physikalische Strippe aber gedacht
- sind es dann schon richtige feste Standleitung das ist im Prinzip das was wir heute auch haben wen wir DSL haben ja sie haben im Prinzip immer eine
- Netzwerkverbindung die wird gar nicht mehr abgebaut was es aber auch gibt früher war das weiter verbreitet sind Wählverbindung das heißt wenn ich jetzt
- feststelle ich möchte hier den Daten verschicken dann wird eben auf dieser Strecke werden entsprechend die Wählverbindung zusammengeschaltet damit
- diese Verbindung nachher steht ja das war früher ganz normal Daten fern Übertragung DFÜ das lief üers Telefonnetz da hat man sich eingewählt
- und hat eben die Daten übertragen das wird dann auch nur bei Bedarf erstellt das heißt also das Netz ist zwar da aber ich benutze quasi die eine Leitung die
- ich brauche nurze dem Zeitpunkt wo ich sie brauche schauen uns noch mal die Vermittlungsart an also die eine
- Vermittlungsart ist die kontinuierliche Vermittlung das heißt also hier ist die Leitung steht fest und ich habe im Prinzip kann ich mir das vorstellen wie
- als wäre das ein durchgängiger Draht ich lege also hier vorne irgendein Signal an hei Sprache oder eben irgendwelche modulierten Daten und dann laufen die
- eben durch das Netz durch und auf der anderen Seite kann ich die genau wieder abgreifen bei der Paketvermittlung ist es so dass ich
- jetzt meine Nachricht in so Pakete verpacke und das Netz ist jetzt in der Lage diese Pakete weiterzugeben so wie wir das eben in diesem Beispiel mit
- diesem Briefumschlag hatten ja da wird also nicht kontinuierlich das System zusammengeschalt und dann wird kontinuierlich gesendet sondern ich pack
- das was ich senden möchte in Pakete und das System gibt dann die Pakete so schnell weiter dass es aussieht als wäre da eine feste kontinuierliche
- Vermittlung zumindest sieht's heute so aus heute ist es Netz schnell genug vorher hat man das schon no gemerkt da war eine gewisse Latenz drin also eine
- Verzögerung dann gibt es ja auch wenn man jetzt gerade in Richtung Hardware geht verschiedene Richtungen richtungsarten ne der Übertragung da
- gibt's den simplex das heißt der kann zu dem Daten übertragen aber nicht umgekehrt ne wenn Sie sich jetzt z.B so eine ringarchitektur vorstellen könnten
- jetzt hier noch andere sitzen und die können immer nur in eine Richtung Daten senden ne weil diese Strecke ist eine simplexstcke da geht's immer nur in eine
- Richtung dann gibt's ein Halbduplex Verfahren das heißt äh die Richtung wird umgeschaltet es ist aber immer nur eine Richtung
- gleichzeitig möglich ja das kennen Sie vielleicht noch vom cbfunk da kann ich ja drücken auf den auf den Knopf an meiner cbfunkstation und dann sende ich
- der andere kann empfangen wenn er auch drückt empfängt er nicht ähm und dann brauche ich aber irgendwie eine Art Protokoll dass der andere aufprechen
- kann ne da gibt's ja dieses over und dann sage ich okay ich sag zwei drei Sätze dann sage ich over dann weiß der andere aha jetzt darf er auch reden ne
- dann ist im Prinzip so eine Art Protokoll auf Gegenseitigkeit jeder gibt irgendwann die Frequenz frei und dann kann der andere auch einsprechen das
- nennen wir Halbduplex es gibt also nur eine Richtung und die kann ich umschalten und dann gibt es duplexverfahren da gibt's
- beide Richtungen gleichzeitig da kann ich also der eine kann Senden der andere kann senden und das immer
- gleichzeitig ohne ohne dass sich die beiden Richtungen beeinflussen so und dann gibt's noch die Frage der Übertragungsart also ist im Prinzip die
- Frage wie viel Leitung ich hier zwischen zwei m Datenstationen verlegen muss da gibt's einmal bit seriell und bit parallel Bit
- ist wieder hier unsere kleinste Informationseinheit und dann kann man hier was weiß ich eine gewisse Spannung oder ein potentialabstand auf so eine
- Leitung legen und wenn ich jetzt hier so ein Wort aus 8 Bit übertragen wollte 001 001 damit auf der anderen Seite 001 001
- Empfang und wieder zu diesem Wort zusammengesetzt parallel geht es auch also bit parallel wer dann ich übertrage in einem Rutsch das Wort
- 0011 und Empfang es auf der anderen Seite genauso wieder dann hätte ich das ganze Wort drüben empfangen gut und dann nächste Wort übertrage ich dann eben
- wieder 8 Bit parallel und so weiter so das war jetzt meine grobe Klassifizierung der Übertragungsmöglichkeiten so nachdem wir
- jetzt also uns angeschaut haben wie wir die Datenstation in unserem Fall eben die Rechner miteinander verknüpfen können schauen un mal an wie dieser
- Datenaustausch überhaupt abgewickelt wird also es gibt ja meistens ein Zweck also wenn ich jetzt ein fallserver mir anguck dann ist der Zweck ich tausche
- Daten aus damit am Ende eine Datei auf diesem fallserver liegt ne so und dazu brauche ich ein Protokoll Protokoll ist ein Satz von festgelegten Regeln nach
- der zwei Kommunikationspartner ihren Datenaustausch miteinander abwickeln ja das heißt da wird festgelegt was gemacht werden muss um eben diesen speziellen
- Zweck z.B Speichern von Daten oder das Ansteuern von dem entfernten Drucker zu erreichen so und daraus folgt eigentlich ein paar Eigenschaften eines Protokolls
- also erstmal müssen alle am am Protokoll Beteiligten alle vorzunehmenden Aktionen im Voraus kennen ja also es muss der falls muss wissen
- wenn dir in der Befehlssatz kommt dann muss ich die Dateil speichern oder dann muss ich das an der Datei anhängen und so
- weiter so dann ganz wichtig alle am Protokoll Beteiligten müssen sich an die vereinbarten Regeln halten ne wenn also eine Maschine sich anders verhält dann
- weiß die andere Seite nicht mehr was sie was sie tun muss ja das ist auch sehr sehr genau def also das Protokoll das darf nämlich keine Mehrdeutigkeiten
- aufweisen jede Aktion muss klar definiert sein sass keine Missverständnisse möglich sind sehen sie schon worauf das rauslaufen soll das
- liegt einfach daran dass ähnlich wie beim Programmieren die Maschine ja nicht selber denkt dass eben auch Computer wirklich untereinander mit Hilfe von
- Protokollen Aufgaben abarbeiten können ne da kann ich jetzt nicht einfach sagen wie was weiß ich wenn ich beim Pizza Taxi
- anrufen sage ich brauche eine Tonno in Groß in die sowieso Straße 3 kann ich auch sagen ich möchte eine Thunfischpizza oder sonst was dem völlig
- egal oder sie sagen ich will die 43 von der Karte dann schickt er ihnen schon die richtige Pizza hier der Computer muss ganz genau wissen was er tun soll
- das ist ähnlich beim Programmieren selbst da müssen sie es ja auch ganz genau angeben was er tun soll und dann macht er das auch so so und das
- Protokoll ganz wichtig muss vollständig sein das heißt es muss zu jeder denkbaren Situation eine bestimmte Aktion zugordnet sein ne also egal was
- passiert Protokoll muss immer vorgeben wie sich der Kommunikationspartner Verhalten muss so und damit das Ganze jetzt auch auf verschiedenen
- Technologien funktioniert hat man das in sogenannte Protokollschichten eingeteilt ich habe hier mal das OS7 Schichtenmodell ganz oben gibt die
- sogenannte Anwendungsschicht Application Layer und da wird im Prinzip das was Sie erreichen wollen die Anwendung definiert so die sitzt auf einer repräsentations
- Schicht die entschlüsselt die Daten konvertiert die und so weiter das heißt also hier wird im Prinzip aus irgendwie a mehreren Bits werden dann z.B
- Zeichenketten gemacht und so weiter da drunter gibt's die Sitzungsschicht die startet und beendet die Sessions und sorgt dafür dass die Daten in der
- richtigen Reihenfolge ankommen also stellen sich vor bei der Paketvermittlung die Pakete kommen unterschiedlich schnell an ja dann
- stellt die Sitzungsschicht sicher dass am Ende diese Pakete wieder in der richtigen Reihenfolge sind da drunter ist die Transportschicht die sorgt dafür
- dass die Pakete auch vollständig übertragen werden wenn sie nicht vollständig übertragen werden auf den darunterliegenden Schicht dann sorgt
- diese Schicht dafür dass das Paket noch mal angefordert wird dann kommt die Netz werkschicht Network Layer da wird das Routing gemacht also was wir eben
- gesehen haben mit dem verschiedenen Routern die dann immer nur den nächsten und übernächsten Knoten und so weiter kennen das passiert auf der
- Netzwerkschicht da drunter gibt's die Verbindungsschicht ne also hier die sorgt dafür dass von einem Knoten zum anderen Knoten tatsächlich
- ähm die Daten übertragen werden basiert heute meistens auf Mac ID also im Prinzip das was im WLAN eindeuti oder oder oder normalen LAN eine eindeutige
- ID ist das wird hier macht wird hier durch diese Verbindungsschicht äh spezifiziert und ganz unten gibt's dann die physikalische Schicht also sprich
- physical layer da geht's dann wirklich um die Signale die auf dem Kabel oder eben auch im Funknetz über Antenne gehen festgelegt sind so wie funktioniert das
- Ganze also das ganze funktioniert jetzt so dass hier wenn ja einer was sendet das ganze erstmal über die Anwendungsschicht läuft und die
- Anwendungsschicht gibt's dann an die Präsentationsschicht weiter hier oben fühlt es sich so an als ob die Anwendungsschicht gleich mit dieser
- Anwendungsschicht spricht tut sie aber nicht denn sie sorgt dafür dass die Präsentationsschicht das entsprechend umsetzt dann sieht es so aus es würden
- die miteinander sprechen aber in Wirklichkeit werden die Daten immer weiter nach unten durchgegeben und dann eben hier wieder hochgegeben so der
- Vorteil an der ganzen Geschichte ist ich kann jetzt diese einzelnen Schichten solange hier diese Übergänge definiert sind kann ich die austauschen ne das
- heißt ich kann im Prinzip wenn ich hier unten nur den physikalische Schicht austausche wie es z.B bei einem LAN und bei einem WLAN ist ne bei dem isnet LAN
- und bei einem isnet WLAN ist einfach nur die physikalische Schicht ausgetauscht der Rest bleibt gleich das heißt ich kann alles benutzen was ich
- implementiert habe an Software und dann auch an Hardware bis hier runter und hier unten ist dann einfach die physikalische Schicht ausgetauscht ja
- oder ich sage ich habe hier eine ganz andere Netzwerktechnologie ja z.B statt dem isernetten Tring dann ist einfach nur diese beiden hier ausgetauscht der
- Rest funktioniert weiter das heißt ich kann hier weiter durchgehen das ist der anwendungsficht auch völlig egal was hier unten für ein physikalisches
- Übertragungsmedium herrscht oder eingestüpselt ist ja es geht einfach nur stumpf auf die Präsentationsschicht auf die Sitzungsschicht und so weiter das
- heißt die Daten fließen hier durch und es fühlt sich am Ende so an als würden diese beiden anwendungsschichten also sprich die beiden Anwendungsteile
- miteinander reden so und dann gibt natürlich noch die Frage wer redet mit wem also es gibt einmal den Ansatz
- da haben sie im Prinzip gleiche Peer Toper also gleichgestellte untereinander gibt hier Haufen Arbeitsstationen ein hat vielleicht ein Drucker die andere
- hat ein Faxanschluss und wenn jetzt der hier einen Fax braucht dann müsste er auf irgendeine Weise diese Maschine finden und wenn die an ist kann er es
- benutzen wenn die aus ist hat er ein Problem anderer Ansatz wäre der klein serveransatz wo ich sag ich habe einfach Arbeitsmaschinen klein und die greifen
- auf Server zu die nicht zu keinem anderen Zweck da da sind als bestimmte Dienste anzubieten ne also hier z.B Kommunikationsserver wä dann unser Fax
- oder unser DSL-Anschluss dann haben wir ein Datenbank Server das heißt der ist nur dafür da diese Datenbank bereitzustellen oder ein Druckerserver
- ne analog zu dem hier der stellt einfach nur den druckerbreit und da kann ich jetzt die Maschinen so auslegen ja das müssen ja nicht immer so dicke Tauer
- sein das können ja beim Drucker Server ist das ja heute so ein Zigarettenschachtel großes Gerät ja und der Kleint wenn wenn der im Netz ist
- guckt sich das an sagt ja der Drucker ist immer da dann kann ich auch immer drucken gut und dann kann man sich natürlich überlegen wenn ich jetzt in so
- eineer so eine Software verteile also wenn ich sag es gibt ein kleinen Teil und es gibt ein Serverteil na dann kann ich auch verschiedene Aufgaben in dieser
- Software verteilen ich habe also einmal die Aufgabe Datenhaltung abspeichern dann habe ich die eigentliche Anwendung also die Funktion die der Benutzer
- benutzen will und dann habe ich so eine Präsentation also das was auf dem Bildschirm zu sehen ist ne also jetzt kann ich das an verschiedenen
- Stellen durchschneiden also ich könnte hingehen könnte sagen ja ich ma nur die Präsentation auf dem Client und dazwischen ist dann das Netz und die
- ganze Anwendung die ganze Datenhaltung findet hier auf dem Server statt ich kann auch hingehen kann sagen ne ich habe ein Anwendungsteil hier und
- Anwendungsteil auf der Serverseite Datenhaltung komplett auf der Serverseite Präsentation ist komplett im kleent aber die Anwendung selber die
- kommuniziert jetzt mit einem eigenen Protokoll über das Netz was man früher gemacht hat ganz gerne war also Datenhaltung
- entfernt also auf dem Server Anwendungen Präsentation komplett das n man Fett Client und da hat man quasi übers Netz direkt auf die Datenbank
- zugegriffen ist relativ einfach zu programmieren Sie haben ja hier nur so ein klein und dann haben sie die Datenhaltung einfach entfernt das kann
- man transparent machen das merkt der Klient Klient unter Umständen nicht mal dass die Datenbank gar nicht bei ihm liegt so dann gibt gibt's auch noch die
- Möglichkeit die Daten verteilt zu halten na das haben wir hier m dann ein datenhaltungsteil auf dem Server und ein datenhaltungsteil Lokal
- und im Prinzip entwickelt sich ja sage ich mal die Geschichte immer von links nach rechts und dann fängt sie irgendwie vorne wieder an also wir haben
- hier ganz ursprünglich mal Terminals gehabt das heißt also da war die Präsentation auf der kleinen Seite und die ganze Anwendung lief auf einem Host
- dicker Rechner irgendwo im Keller und da hatte jeder so ein Terminal und D konnte damit arbeiten und da wurde im Prinzip nur Zeichen dargestellt dann ist man
- irgendwann hingegangen hat gesagt nee wir wollen ja als dann die Kleinrechner damals hießen sie also Mikrocomputer heute W sagen PCs aufkamen haben wir
- gesagt ein Teil der Anwendung lassen wir mal lokal laufen dann gab es dann spezielle Clients für eine Anwendung ne das heißt da ging also irgendwie ein
- Fenster auf und das wurde alles lokal gemacht und dann hat die im Prinzip dann hinten gegen so ein Serverteil gearbeitet diese Anwendung hat hat dann
- die Datenhaltung komplett im Netz gemacht ne das funktioniert dann auch nur wenn auch Netz da ist ne ja später das waren dann diese Fett cins hat man
- gesagt na ja wir programmieren einfach eine ganz normale Anwendung und die schiebt einfach die Daten üb Netz schickt einfach die Daten an so eine
- Datenbank dann war das hier hinten nur noch so ein datenbanksver m und dann irgendwann hat man gesagt okay ich lass so ein Daten Anteil mit
- auf dem kleent ja das wird man heute sind das so dieses Smart Clients ja im Prinzip hat es wieder von vorne angefangen ja wenn sie jetzt so mal
- schauen hier das sieht so ähnlich aus wie eine Webanwendung das heißt also die ganze Anwendung ja was weiß ich Google Mail läuft alles auf dem Server das
- einzige was gemacht wird auf der auf der kleinen Seite ist eine gewisse Präsentation ja dann hat man die weiterentwickelt es wurde hier kam hier
- immer mehr JavaScript ins Spiel wir haben dann hier die ganze Großteil der Anwendung
- mittlerweile hier also wo dann im Client also im Webbrowser so Drag and Drop Sachen realisiert werden dann der nächste Schritt den es ja auch schon gab
- ist dass man im Prinzip nur noch die Datenhaltung auf dem Server macht und die komplette Anwendung in Javascript geschrieben ist und auf dem Server auf
- dem Client läuft ne und jetzt in den in der aktuellen Entwicklung mit HTML5 sieht ja sogar so aus dass wir sogar noch ein Schritt
- weitergehen wirklich so smart Clients bauen wo hier auch ein Teil der Daten Haltung mit im Webbrowser in dem Fall also auf dem Client ist und dann eben
- noch ein datenerhaltungsteil auf dem Server die sich dann entsprechend üers Netz synchronisieren ja und ich denke mal als nächstes wird's dann wieder hier
- vorne anfangen wir werden es sehen so jetzt schauen wir mal an also das haben wir eben kennengelernt es gibt also dieses OSI 7 Schichtenmodell ne mit
- sehr fein gegliedert was welche Schicht tut und in der Realität schau mal hat sich dieses TCPIP haben Sie sicher schon mal gehört oder hier kann noch UDP
- stehen UDP IP durchgesetzt so das bietet im Prinzip die gleichen Funktionen wie das nur ist ein bisschen anders aufgeteilt die Anwendungsschicht ist
- hier etwas dicker sie sehen also die ganze Präsentation das sitzungsmanagement und die eigentliche Darstellung für den für den User ist
- komplett hier in einer ich sage jetzt mal dicken Anwendungsschicht gelandet da drunter ist die Transportschicht das ist das TCP ja das beschreibt wie
- ich die Daten in der richtigen Reihenfolge wieder zusammenbaue das ist auch im Betriebssystem implementiert das heißt die Anwendung sagt einfach liebes
- Betriebsystem ich brauche n TCP Socket und dann bekommt es die da drunter ist die internetschicht auch die ist im Betriebssystem implementiert das sehen
- Sie wenn Sie auf Ihr Netzwerkadapter klicken rechte Maustaste in Windows oder eben im Apple auf die auf die Konfiguration gehen dann sehen sie ah da
- ist irgendwie internetschicht das da steht da meistens ipv5 IPv6 und da gibt's dann eben diese IP
- Adresse und so weiter da drunter ist dann die Verbindungsschicht und das hängt jetzt davon ab auch die physikalischicht was in Ihrer Maschine
- verbaut ist ne also meistens ja irgendwie heute in WLAN Chip nach dem enet Standard oder eben Ethernet Büchse also wo sie das Einstecken stecken
- können und das funktioniert das heißt also solange dieser Teil hier sauber im
- Betriebssystem implementiert ist ist der Anwendung das ist völlig egal was da drunter an physikalischer Schicht ist sehen sie ja auch wenn Sie
- jetzt Ihren Rechner ihren Laptop zu Hause ins LAN stecken funktioniert ja alles genauso wie als wenn sie hier in der F im WLAN sind ja das heißt also dem
- dem der Anwendung ist völlig egal was da unten für eine Topologie und für eine Technologie sonst was drunter steht Vorteil ist natürlich wenn jetzt einer
- auf die Idee kommt sagt ich habe eine ganz tolle Idee wir bauen das noch viel schnellere Netzwerke ja dann brauchen wir nur den unteren teilaustauschen
- alles andere funktioniert weiter so da das hier ich sage jetzt mal im Moment der Kern von dieser ganzen interneidee ist wird es auch oft als
- TCPIP oder einfach nur als IP Architektur bezeichnet so als Beispiel schauen mal hin also Anwendungsschicht sie kennen es
- bei E-Mail da haben sie SMTP Pop 3 im je nachdem mit mit welchem Protokoll sie mit ihrem E-Mail Provider Rechen basiert alles auf TCPIP und unten drunter hängen
- dann irgendwelche Technologien die das ganze implementieren dateit transansfer z.B Fall Transfer Protokoll neweder NNTP Terminal Zugriff über Telnet oder SSH
- alles setzt einfach hier auf das TCPIP auf genauso wie das HTTP für ihren HTML Browser also ihre Webanwendung im Prinzip hier oben kann ich
- reinprogrammieren was ich will das hier unten bringt mein Betrieb System mit und diesen Anschluss hier und die Treiber die sind auch eben dann eben
- hardwarepzifisch und äh ja auch Betriebssystem spezifisch natürlich die Treiber und die Placken sich dann hier ein und dem FTP kleinen sage jetzt mal
- ist es völlig egal wie das dann unten drunter implementiert ist
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