Grundlagen der Telematik und Netzwerktechnik

Definition der Telematik

Die Telematik ist eine wissenschaftliche und technologische Disziplin, die aus der Entwicklung und Verschmelzung von Telekommunikation und Informatik (Computern) entsteht.

Kommunikation und Signalübertragung

Kommunikation ist der Prozess, durch den Informationen von einem Sender zu einem Empfänger übertragen werden. Die Übertragung (Transmission) bezeichnet die physische Signalübertragung, welche analog oder digital erfolgen kann.

Grundelemente eines Kommunikationssystems

Ein Kommunikationssystem besteht aus folgenden Elementen:

• Nachricht (Message): Die übermittelten Informationen. Sie können in Form von Text, Zahlen, Audio oder Grafiken vorliegen.
• Sender (Transmitter): Ein Gerät, das die Daten sendet, zum Beispiel ein Computer, eine Kamera oder ein Handy.
• Empfänger (Receiver): Ein Gerät, das die Nachricht empfängt, wie etwa ein Computer-Monitor.
• Medium (Umwelt): Der physische Weg, auf dem die Nachricht reist. Beispiele sind Twisted-Pair-Kabel, Koaxialkabel, Glasfaserkabel, Laser oder Mikrowellen.

Local Area Network (LAN) und Unterschiede

Ein Local Area Network (LAN) ist die Verbindung von mehreren Computern und Peripheriegeräten. Seine Ausdehnung ist physisch auf ein Gebäude oder ein Umfeld von etwa 200 Metern begrenzt; mit Repeatern kann eine Reichweite von bis zu 1 km erzielt werden. Ein Wide Area Network (WAN) hingegen erstreckt sich über große geografische Gebiete.

Konzepte von Protokoll und Service

Protokoll: Festgelegte Regeln für den Datenaustausch und die Kommunikation (ähnlich offiziellen Zeremonien).

Service (Dienst): Ein Werkzeug, um eine bestimmte Art der Kommunikation zu etablieren (z. B. ein Print-Service).

Beispiel eines Kommunikationsprotokolls (SMS)

Schritte zum Senden einer SMS von Ihrem Telefon:

1. Schreiben Sie Ihre Nachricht.
2. Geben Sie die Rufnummer des Empfängers ein.
3. Senden Sie die Nachricht ab.
4. Warten Sie auf die Zustellbestätigung.
5. Wenn nach 5 Minuten keine Antwort erfolgt, haken Sie nach.

Weiteres Beispiel aus dem Alltag: Das HTTP-Protokoll beim Aufrufen einer Webseite im Browser.

Hardware-Elemente im Klassennetzwerk

Allgemeine Merkmale der Hardware-Elemente, die Teil des Netzwerks sind:

• Prozessoren
• Speicher (RAM)
• Speichergeräte (Storage Devices)
• Disketten
• Eingabeperipherie (Tastatur, Maus)
• Ausgabeperipherie (Bildschirm, Drucker)
• Spezielle Einheiten für Input und Output
• Festplatte (HDD)
• Videokarte
• Soundkarte
• Modem

Elemente von Computernetzwerken

1. Workstations (Arbeitsstationen)
2. Karten oder Netzwerkkarten (NIC)
3. Verkabelungssystem
4. Netzwerk-Kopplungsgeräte (Interconnect Devices)

Gründe für die Nutzung von Netzwerken

Wir können mehrere Computer miteinander verbinden, um Ressourcen zu teilen, die Kommunikation zu verbessern und effizienter zusammenzuarbeiten.

Methoden der Dateiübertragung

Vergleich zweier Ansätze zur Dateiübertragung:

1. Fragmentierung: Die Datei wird in Fragmente aufgeteilt, und für jedes wird eine Bestätigung gesendet.
2. Gesamtübertragung: Die gesamte Datei wird gesendet, und es erfolgt nur eine einzige Bestätigung.

Diskussion: Der erste Ansatz ist oft sinnvoller, da bei Fehlern nur einzelne Fragmente erneut gesendet werden müssen, was Zeit spart. Der zweite Ansatz kann bei großen Dateien problematisch sein, da bei einem Fehler die gesamte Datei neu übertragen werden muss und Sicherheitsrisiken (z. B. Viren) schwerer isolierbar sind.

De-facto-Standards in der Software

Ein De-facto-Standard ist ein Standard, der sich durch seine weite Verbreitung am Markt etabliert hat. Ein Beispiel ist der IBM PC, dessen Architektur von den meisten Herstellern mit großer Genauigkeit kopiert wurde.

Methoden der Informationsvermittlung