Teil 1:  Daten- und Rechnernetze: Einführung und Aufgaben

Teil 1 von 71 aus der Serie "Professionelle Datenkommunikation"

Wenn man mit dem Thema „Netze und Datenkommunikation“ konfrontiert wird, fällt die Orientierung angesichts der Vielzahl unterschiedlicher Netze und Systeme schwer. Deshalb beginnen wir in diesem Kapitel mit Komponenten, die Ihnen vertraut sind, weil Sie die entsprechenden Einrichtungen meist zuhause oder an Ihrem Arbeitsplatz haben. Ohne sie technisch weiter zu differenzieren, kann man die Aufgaben von Daten- und Rechnernetzen generell darstellen.

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Teil 2:  Daten- und Rechnernetze: Konservative Terminologie und Erscheinungsformen in modernen Unternehmen und Organisationen

Teil 2 von 71 aus der Serie "Professionelle Datenkommunikation"

Früher hat man die Rechnernetze gerne nach Entfernungsklassen (Fernbereichsnetz WAN Wide Area Network, Lokales Netz LAN Local Area Network, …) eingeteilt. Diese Einteilung ist für die meisten bestehenden und neu installierten konventionellen Netze und Systeme auch heute noch sinnvoll, wird aber zunehmend dadurch witzlos, dass sich Dienste über verschiedene Netze hinweg erstrecken. Beispiele dafür wären z.B. E-Mail oder Internet-Telefonie. Diese Reihe wendet sich an zukünftige Profis. Also sehen wir uns direkt an, welche Netze es denn nun in Unternehmen und Organisationen gibt.

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Teil 3:  Grundkomponenten der Datenübertragung

Teil 3 von 71 aus der Serie "Professionelle Datenkommunikation"

Im Teil 1 und 2 wurden unterschiedliche Arten von Netzwerken vorgestellt, im Teil 3 der grundsätzliche Aufbau einer Netzwerkarchitektur erläutert. Nun, alle Software nützt nichts, wenn es nicht gelingt, die Bits physikalisch auf die Reise zu schicken. In diesem Teil werden immer wieder auftretende Begriffe zur Übertragungstechnik an sich geklärt.

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Teil 4:  Das OSI-Referenzmodell

Teil 4 von 71 aus der Serie "Professionelle Datenkommunikation"

Vom Draht bis zum Anwendungsprogramm ist es bei Rechnernetzen ein weiter Weg. Es sind viele unterschiedliche Funktionen nötig, die sinnvoll zusammenarbeiten müssen, und zwar in ALLEN Netzen. Seit über 30 Jahren hat sich dafür die Einteilung und Nomenklatur des sog. OSI-Referenzmodells der Internationalen Standardisierungsorganisation ISO bewährt. Jeder, der bei Netzen mitreden möchte, muss dieses Modell kennen, denn sonst fällt man schnell aus dem Zusammenhang. Noch wichtiger für die Praxis ist aber die sog. TCP/IP-Protokollfamilie.

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Teil 5:  Metallische Leiter und optische Übertragungstechnik

Teil 5 von 71 aus der Serie "Professionelle Datenkommunikation"

Ab einer gewissen Größenordnung werden in einem Unternehmen oder einer Organisation metallische Leiter und Glasfaserkabel verwendet. Beide haben mit ihrer Konstruktion eng verbundene Eigenschaften. Man kann sie natürlich wild durch die Gegend legen. Sinnvoller ist jedoch eine systematisierte Verkabelungsstrategie, die die Kabel dort einsetzt, wo ihre Eigenschaften am besten zu dem, was man machen möchte, passen.

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Teil 6:  Lokale Netze

Teil 6 von 71 aus der Serie "Professionelle Datenkommunikation"

Lokale Netze sind die Keimzelle moderner Datenverarbeitung. Sie unterstützen die Arbeit des Einzelnen, des Teams und des gesamten Unternehmens. Sie heben die Grenzen der einzelnen Arbeitsplätze auf und helfen, Medienbrüche zu vermeiden. Letztlich bringen sie jedwede Verarbeitungsleistung aus dem RZ eines Unternehmens, aus anderen Unternehmensnetzen und aus dem Internet zu den Benutzern.

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Teil 7:  Standards für lokale Netze

Teil 7 von 71 aus der Serie "Professionelle Datenkommunikation"

Die Standardisierung Lokaler Netze wurde ab Mitte der 80er Jahre von der Gruppe 802 des IEEE vorgenommen. In diesem langen Entwicklungszeitraum wurden viele Teilstandards entwickelt, die zu Systemen geführt haben, die es mittlerweile gar nicht mehr gibt. Für jede neue Entwicklung wurden auch neue Standards geschaffen, allerdings hat man auch viele Altlasten mitgeschleppt.

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Teil 8:  Moderne LANs

Teil 8 von 71 aus der Serie "Professionelle Datenkommunikation"

Die klassischen LAN-Konzepte wie Token Ring oder Ethernet haben sich über eine gewisse Zeit nicht gegeneinander deutlich durchsetzen können. So hatte lange Zeit fast jedes Unternehmen oder größere Organisation beide Systemtypen im Haus. Hohe Umzugsraten und Neuorganisationen ziehen bei klassischer Systemtechnik untragbar hohe Kosten für Neuverkabelungen nach sich. So ist man nach einiger Zeit dazu übergegangen, Neuinstallationen vornehmlich mit strukturierter Verkabelung vorzunehmen. Und zu dieser passt das Konzept der Switches oder Switching Hubs.

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Teil 9:  Wide Area Netze WANs: Struktur und Betriebsverfahren

Teil 9 von 71 aus der Serie "Professionelle Datenkommunikation"

In den vorangegangenen Kapiteln wurden LANs und die Übertragungstechnologie durchgängig behandelt. Die andere große Gruppe der Rechnernetze sind die Fernnetze. Technische Einzelheiten zu ihrer Funktionsweise stehen im Mittelpunkt der nächsten Teile.

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Teil 10:  Wide Area Netze WANs: Routing, Flusskontrolle und Switching

Teil 10 von 71 aus der Serie "Professionelle Datenkommunikation"

Aus der Struktur der WANs ergeben sich sofort verschiedene Aufgabenstellungen. Das Routing ist die Funktion, die für das Auffinden eines Weges durch ein noch so verzweigtes Netzwerk zuständig ist und letztlich die Kernfunktion der Network Layer. Es muss in einem Netz aber auch immer die Möglichkeit geben, Verkehrsflüsse zu kontrollieren und nötigenfalls einzuschränken, um nicht zu dauerhaften Blockadesituationen zu kommen. Schließlich ist es wichtig, in welcher Weise das Switching eigentlich durchgeführt wird. Wir stellen diese Problemkreise hier kompakt zusammen und kommen in späteren Folgen zur näheren Betrachtung einzelner Verfahren.

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Teil 11:  Optische Netze

Teil 11 von 71 aus der Serie "Professionelle Datenkommunikation"

Optische Datenübertragung gibt es theoretisch schon seit mehreren Jahrzehnten. Die Technologie hat aber grade in den letzten Jahren erhebliche Umbrüche mitgemacht und speziell für die Optischen Netze bedeuten diese Umbrüche, dass man nicht mehr wie bisher lediglich die Übertragung als solche auf optischen Medien vornehmen kann, sondern zunehmend auch die Funktionen des Kernnetzes, wie Routing und Switching, durch rein optische Technologie realisieren kann.

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Teil 12:  Der Weg zu OTNs

Teil 12 von 71 aus der Serie "Professionelle Datenkommunikation"

Leistungsfähige optische Übertragungskomponenten können auf zweierlei Weise eingesetzt werden. Ein Unternehmen wird, wenn die Möglichkeiten dazu bestehen, einzelne Hochleistungs-Teilstrecken über eigene Fasern oder gemietete Dark Fiber einrichten. Für Provider ist das aber keine Lösung: sie benötigen ein durchgängiges optisches Transportnetz. In dieser Folge skizzieren wir den Weg zu OTNs.

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Teil 13:  Drahtlose Nachrichtenübertragung

Teil 13 von 71 aus der Serie "Professionelle Datenkommunikation"

In Corporate Networks findet man drahtlose Systeme primär im Access-Bereich und in der Fertigung. Die Anwendung in anderen Bereichen ist nicht Gegenstand dieser Serie. Es ist ein erheblicher Unterschied, ob man zuhause eine drahtlose Verbindung zwischen ein paar Geräten aufbauen möchte, z.B. um eine 3Play Unterverteilung vorzunehmen, oder ob in einem Unternehmen WLANs zur flächendeckenden Teilnehmerversorgung eingesetzt werden sollen.

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Teil 14:  Drahtlose Übertragungssysteme

Teil 14 von 71 aus der Serie "Professionelle Datenkommunikation"

Die meisten Personen, die ein WLAN aufbauen, wissen gar nicht genau, was sie da tun. Solange es denn so funktioniert, wie es soll, ist das ja auch weiter nicht schlimm. Die Funkübertragung an sich ist aber wesentlich komplexer als die Übertragung auf physischen Leitern. Für die Zwecke dieser Einführung können wir nur einen minimalen Einblick in die Thematik geben.

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Teil 15:  OFDM

Teil 15 von 71 aus der Serie "Professionelle Datenkommunikation"

Für die schnellen Varianten der WLANs nach IEEE 802.11a,h, n und ad wird die sog. OFDM-Modulation (Orthogonal Frequency Division Multiplex) verwendet. OFDM hat die Welt der Wireless LANs revolutioniert und ist auch die Grundlage für (Multi) Gigabit-WLANs sowie für LTE, der nächsten Ausbaustufe der Mobilfunknetze. Wegen dieser elementaren Bedeutung widmen wir ihr einen ganzen Teil dieser einführenden Serie.

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Teil 16:  WLANs nach IEEE 802.11b, g, a und h

Teil 16 von 71 aus der Serie "Professionelle Datenkommunikation"

Der Standard IEEE 802.11b war der erste, der zu Produkten im Massenmarkt geführt hat. Obwohl seine Lebenszeit jetzt im Grunde genommen schon vorbei ist, weil es mittlerweile leistungsfähigere Systeme gibt, enthalten die Definitionen von 802.11b wesentliche Elemente, die es auch in allen Nachfolgestandards gibt. Einerseits kann dadurch eine Rückwärtskompatibilität erreicht werden, andererseits haben verschiedene Elemente schwere Mängel hinsichtlich der Performance. Das gilt besonders für das DCF-Steuerungsverfahren, was es sogar relativ unverändert bis in den neuen Standard 802.11n geschafft hat und damit auch dort die mögliche Gesamtleistung empfindlich senkt.

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Teil 17:  WLANs nach IEEE 802.11n

Teil 17 von 71 aus der Serie "Professionelle Datenkommunikation"

WLANs nach IEEE 802.11n sind heute Stand der Technik. Im Heimbereich kann man sie einfach auspacken, anschließen und benutzen. Im professionellen Umfeld sollte man jedoch etwas mehr darüber wissen. MESH-Networks stellen einen anderen Ansatz dar und basieren auf dem Prinzip der kooperativen Autonomie.
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Teil 18:  Multi-Gigabit Wireless nach IEEE 802.11ad und WiGig

Teil 18 von 71 aus der Serie "Professionelle Datenkommunikation"

Aufgrund vielfältiger Probleme, vor allem hinsichtlich der tatsächlich erreichbaren Leistung, ist ein Nachfolgestandard für 802.11n längst überfällig. 11n ist schon seit über zwei Jahren im Consumer-Markt präsent..IEEE 802.11ad definiert eine WLAN-Zellentechnologie mit bis zu 7 Gbit/s. Nominal-Leistung. Funktechnisch liegen die neuen WLAN-Zellen im 60 GHz-Bereich. Durch verschiedene Modifikationen, vor allem hinsichtlich des Zugriffsverfahrens, kann diese Leistung auch tatsächlich genutzt werden. Allerdings hat der Millimeterwellenbereich so seine speziellen Eigenschaften. Chiphersteller entwickeln zurzeit TriBand-Transceiver, spätestens zum Weihnachtsgeschäft 2011 werden viele Geräte der Unterhaltungselektronik damit ausgerüstet sein.

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Teil 19:  Wireless MESH-Networks nach IEEE 802.11s

Teil 19 von 71 aus der Serie "Professionelle Datenkommunikation"

Alle WLANs nach IEEE 802.11 a, b, g, h und n haben die gleiche Struktur aus Access Point und Stationen. Das hat natürlich seine Grenzen und mehrere WLANs müssen dann via anderer Netze zusammengeschaltet werden. Es gibt aber noch ein ganz anderes Konzept für Wireless Netze: die MESH-Networks.

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Teil 20:  Zugangstechniken: von DSL zu EPONs

Teil 20 von 71 aus der Serie "Professionelle Datenkommunikation"

Wie bereits erwähnt, werden Teilnehmer in Corporate Networks im Rahmen einer allgemeinen Verkabelungsstruktur üblicherweise via einer Ethernet-Schnittstelle oder mit einer WLAN-Infrastruktur versorgt. Diese einführende Darstellung wäre jedoch nicht vollständig ohne einige Bemerkungen zu Schnittstellen zu Provider-Netzen. Während heute die meisten Benutzer mit einer DSL-Variante versorgt werden, liegt die Zukunft bei den passiven optischen Ethernet-Verteilsystemen (EPON)

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