Grundlagen der Netzwerktechnik: OSI, TCP/IP und Routing

Grundlagen der Netzwerktechnik

Vorteile des OSI-Modells

Das OSI-Modell bietet zahlreiche Vorteile: Es reduziert die Komplexität, standardisiert Schnittstellen und ermöglicht eine modulare Bauweise. Zudem gewährleistet es die Interoperabilität der Technik, beschleunigt die Entwicklung und vereinfacht sowohl das Lehren als auch das Lernen.

Das OSI-Schichtenmodell

Die Schichten des OSI-Modells umfassen: Anwendung, Präsentation, Sitzung (Tagung), Transport, Netzwerk, Sicherung (Link) und Bitübertragung (Physical).

Das TCP/IP-Referenzmodell

• Anwendung
• Transport: Dieser Bereich betrifft die Dienstgüte (Quality of Service) hinsichtlich Zuverlässigkeit, Flusskontrolle und Fehlerkorrektur.
• Internet: Der Zweck der Internetschicht besteht darin, TCP-Segmente in Pakete aufzuteilen und diese von einem beliebigen Netzwerk aus zu versenden.
• Netzwerkzugang

Datenkapselung (Encapsulation)

Bei der Encapsulation werden die Daten mit den notwendigen Protokollinformationen für die Übertragung über das Netzwerk umhüllt. Während die Daten die Schichten durchlaufen, wird für jede Schicht ein Header hinzugefügt, bevor sie an die untere Schicht weitergereicht werden. Die darin enthaltenen Steuerinformationen sind für den Empfänger bestimmt.

Routing-Konzepte

Administrative Distanz

Die Administrative Distanz ist ein optionaler Parameter und dient als Maß für die Zuverlässigkeit einer Route.

Standard-Routing

Standard-Routen werden verwendet, um Pakete an Ziele zu senden, die mit keiner der anderen Routen in der Routing-Tabelle übereinstimmen.

RIP-Routing

Beim RIP-Routing (ein Distanzvektor-Protokoll) werden regelmäßig Kopien der Routing-Tabellen von einem Router zum anderen gesendet.

OSPF-Routing

OSPF-Routing dient der Aufrechterhaltung einer komplexen Datenbank mit Informationen über die Topologie des Netzwerks.

Netzwerkdomänen und Topologien

Kollisionsdomänen

Kollisionsdomänen sind verbundene physikalische Netzwerksegmente, in denen Kollisionen auftreten können.

Broadcast-Domäne

Eine Broadcast-Domäne ist eine Gruppe von Kollisionsdomänen, die durch zwei Layer-2-Geräte verbunden sind. Das Aufteilen eines LANs in mehrere Kollisionsdomänen ermöglicht jedem Netzwerk-Host den Zugriff auf die Medien.

Broadcast-Topologie

Die Broadcast-Topologie bedeutet schlichtweg, dass jeder Host seine Daten an alle anderen Rechner im Netzwerk sendet.

Netzwerkzugriff und Hardware

Übertragung von Kontroll-Token

Bei der Übertragung von Kontroll-Token erfolgt der Zugriff auf das Netzwerk durch das Senden eines Zeichens an jede Host-Adresse in Folge.

Bridge

Eine Bridge führt eine Tabelle der MAC-Adressen und der zugehörigen Ports. Die Bridge leitet Rahmen (Frames) basierend auf den Einträgen in der Tabelle weiter oder verwirft diese.

Workgroup-Optionen

Die Workgroup-Optionen fügen der Verwaltung der Datenübertragung zusätzliche Intelligenz hinzu.