Grundlagen der Datenkommunikation und Netzwerke

Daten vs. Informationen

Daten sind eine Sammlung von Fakten, die für sich betrachtet eine Organisation beschreiben. Sie tragen eine Bedeutung, sind aber in der Regel für sich allein nicht sinnvoll.

Informationen hingegen sind manipulierte Fakten, die für jemanden nützlich sind. Informationen müssen einen Wert besitzen, da sie sonst lediglich Daten (Facts) wären. Informationen bestätigen dem Empfänger etwas, das er bereits wusste oder vermutete (Was, Wer, Wann?).

Warum sind Netzwerke notwendig?

Da Informationen über Telekommunikationsnetze übertragen werden, können die Netze selbst die Bedeutung (Information) nicht identifizieren. Das Ziel der Vernetzung ist es, Daten von einem Ort zum anderen zu transportieren.

Datentypen

• Analog / Digital
• Kontinuierlich / Diskret
• Symbole nach Nutzung und Herkunft: Alphanumerisch, Grafik, Bild, Audio, Video, Multimedia

Modell eines Kommunikationssystems

Ein grundlegendes System besteht aus folgenden Komponenten:

• Quelle (Source)
• Sender (Transmitter)
• Übertragungsmedium
• Empfänger (Receiver)
• Ziel (Destination)

Entwicklung von Datennetzwerken

Datennetzwerke entstanden aus der Notwendigkeit für Unternehmen, folgende Probleme zu lösen:

• Vermeidung von Doppelarbeit bei EDV-Anlagen und Ressourcen.
• Effektive Kommunikation.
• Konfiguration und Verwaltung eines Netzwerks.

In den 80er Jahren wuchsen Netzwerke schnell. Die ersten Generationen waren lokale Netzwerke (LAN), um Abteilungen oder kleine Unternehmen zu verbinden.

Netzwerkgeräte

Endbenutzergeräte (Hosts)

Diese Geräte ermöglichen es Benutzern, zu teilen, zu erstellen und zu lernen (z. B. Computer, Drucker, Scanner). Sie sind physisch über eine Netzwerkkarte (NIC) mit dem Netzwerk verbunden.

Die Netzwerkkarte (NIC)

Eine Netzwerkkarte ist eine Platine, die in den Bus eines Motherboards passt oder als Peripheriegerät fungiert. Jede Karte besitzt einen eindeutigen Code, die Media Access Control (MAC)-Adresse, die zur Steuerung der Datenkommunikation dient.

Netzwerk-Infrastrukturgeräte

Diese Geräte transportieren Daten zwischen Endgeräten und verwalten die Verbindungen:

• Repeater: Regenerieren analoge oder digitale Signale, die durch Dämpfung verzerrt wurden. Sie treffen keine intelligenten Entscheidungen.
• Hubs: Konzentrieren Verbindungen. Aktive Hubs regenerieren zusätzlich Signale.
• Bridges (Brücken): Verbinden LANs, konvertieren Datenformate und prüfen Datenpakete, um die Effizienz zu steigern.
• Switches und Router: Dienen der intelligenten Datenweiterleitung.

Netzwerktopologie

Die Topologie definiert die Struktur eines Netzwerks:

• Physikalische Topologie: Die tatsächliche Anordnung der Kabel oder Medien.
• Logische Topologie: Definiert, wie Hosts auf die Medien zugreifen, um Daten zu senden.
• Bus-Topologie: Verwendet ein einzelnes Backbone-Kabel, das an beiden Enden terminiert ist. Jeder Host ist direkt mit diesem Backbone verbunden.