Strukturierung
Abstraktion: Schichtenmodell
Ein Protokoll definiert das Format und die Reihenfolge des Nachrichtenaustausches, sowie Handlungen, die bei der Übertragung ausgeführt werden
Hybridmodell nach Tannenbaum
- Bitübertragungsschicht (Physical Layer) - Ethernet, Token RIing
- Sicherungsschicht (Data Link Layer) - Ethernet, MAC
- Vermittlungsschicht (Network Layer) - IP, ICMP, ARP
- Transportschicht (Transport Layer) - TCP, UDP
- Anwendungsschicht (Application Layer) - HTTP, FTP, DNS
Layer 1
Bitübertragungsschicht bzw. Phsyical Layer
Einleitung
Durch ein Übertragungsmedium:
- Kupeferkabel - Strom
- Luft, Vakuum - Radiowellen
- Lichtübertragungsmedium - Licht
Umwandlung der Daten:
- Transmitter und Receiver, beides zusammen: Transceiver
- Netzwerkkarte (NIC: Network Interface Card)
Gängige Medien
Kupferkabel
- Verdrilltes Kupferkabel (Twisted Pair: TP)
- Warum Verdrillen? Weil Übertragung besser funktioniert wegen weniger Inteferenz
- Je stärker verdrillt desto besser, aber auch teurer
- Eingeteilt in Kategorien (Cat):
- Cat 1: Analoges Telefon
- Cat 5: Heutiges LAN
- Cat 6/8: Ab Gbit/s
Koaxialkabel
- Klassisches Fernsehkabel
- Abgeschirmtes Kabel durch geflochtene Außenleiter
- Heute kaum mehr verwendbar dar Teuer und der Glasfaser unterlegen
Glasfaser
- Funktionsprinzip: Lichtleitung durch Totalreflektion
- Höchste Datenraten
- Längste Signalstrecken (~100km)
- Keine Abstrahlung, schwierig abzuhören
Funk
- Nachteil: Hohe Störempfindlichkeit
Digitale Kommunikation
- PTP: Point to Point Verbindung
- Definition: NRZ (Non Return to Zero)
- 2 Spannungslevel und eine Zeitspanne werden definiert
- Bits werden versendet
- Teufel liegt im Detail: Sender und Empfänger müssen sich einig sein
Standartisierung
- ISO (International Organisation for Standartization)
- ISO OSI Modell
- IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)
- IEEE 802.3 Ethernet
- IEEE 802.11 WLAN
- IAB (Internet Architecture Board) / IETF (Internet Engineering Task Force)
- RFC 791 IP
- RFC 2616 HTTP
Begriffe
Duplex
- Richtungen der Datenübertragungen
- TX: Transmitter, RX: Receiver
Simplex:
- Datenaustausch in einer Richtung, keine Rückrichtung
- Beispiel: Radio, Fernsehn
Halbduplex:
- Abwechselndes Senden und Empfangen
- Datenrichtung auf Medium ändert sich
- Beispiel: Walkie-Talkie
Vollduplex:
- Gleichzeitiges Senden und Empfangen
- Beispiel: Ethernet, Telefon
Datenübertragungsrate/Bitrate
in bit/s oder bps, auch in B/s (B = Byte = 8 Bit)
Verzögerungszeit/Latenz
Bitfehlerrate
- BER: Bit Error Rate
- N_ERR: Anzahl der fehlerhaften Bits
- N_TOTAL: Anzahl der gesendeten Bits