Netzwerkarchitektur: FEPs, Topologien und Kommunikationsmodi

Front-End-Prozessor (FEP)

Der Front-End-Prozessor (FEP) besteht aus drei Hauptkomponenten: der Quelle, dem Ziel und dem Inhalt (Nachricht/Begrüßung).

Wenn ein Terminal oder Computer eine Nachricht sendet, fungiert es als Quelle. Der Computer oder das Terminal, das die Nachricht empfängt, ist das Ziel. Der FEP stellt die Verbindung zwischen Quelle und Ziel her, um die Nachricht zu übermitteln.

Entlastung des Host-Prozessors

Der Front-End-Prozessor entlastet den Host-Prozessor von Aufgaben, die mit der Kommunikation und der Weiterleitung von Nachrichten verbunden sind. Zu diesen Aufgaben gehören:

• Überwachung der Integrität und Genauigkeit der Daten.
• Code-Übersetzung und -Bearbeitung.
• Verschlüsselung (Cifrado).

Alle Daten, die von entfernten Standorten an den Host-Prozessor übertragen werden, werden über den Front-End-Prozessor verwaltet. Diese Spezialisierung ermöglicht es dem Host-Prozessor, effizienter zu arbeiten und mehr Ressourcen für die Bearbeitung von Anwendungsprogrammen bereitzustellen.

Arten von Netzwerken und Komponenten

Ein Netzwerk ist ein Prozess, der die Verbindung von Computern und Geräten ermöglicht, um:

• Ressourcen zu teilen (Freigaben).
• Fernzugriff (Remoting) zu ermöglichen.
• Die Nutzung der Ausrüstung zu optimieren.

Aufbau eines Netzwerks

Jedes Netzwerk wird durch folgende Elemente gebildet:

1. Knoten oder Terminal.
2. Übertragungsmedium.

Knoten und Terminals

Ein Knoten ist ein Netzwerkelement oder ein Endpunkt einer Kommunikation. Die Kommunikation zwischen zwei Terminals ist nur möglich, wenn ein Übertragungsmedium vorhanden ist, das Informationen von einem ersten Knoten zu einem physischen Endknoten transportieren kann. Ein Knoten könnte ein PC, ein Supercomputer (Mainframe), ein Drucker, eine Bridge oder ein Router sein.

Übertragungsmedien

Das Medium kann ein Kabel oder eine elektromagnetische Welle sein, die durch die Luft reist.

Kommunikationsmodi

Wenn Terminals über ein Kommunikationsmedium verfügen, muss der Kommunikationsmodus festgelegt werden. Es gibt drei Arten der Kommunikation:

1. Simplex: Unidirektionale Kommunikation, bei der die Übertragung nur in eine Richtung erfolgt.
2. Halb-Duplex (Half-Duplex): Die Kommunikation ist in beide Richtungen möglich, jedoch nicht gleichzeitig (abwechselnd).
3. Vollduplex (Full-Duplex): Die Kommunikation ist gleichzeitig in beide Richtungen möglich.

Peer-to-Peer (P2P) Netzwerke

Ein Peer-to-Peer-Netzwerk (Punkt-zu-Punkt) ist so konzipiert, dass zwei Terminals immer über eine gemeinsame Leitung oder ein Kabel verbunden sind. Diese Verbindung ist nicht nur auf diese beiden Terminals beschränkt. Im P2P-Betrieb agiert oder gibt sich ein Terminal entweder als Client oder als Server aus, und umgekehrt (vice versa), ohne dass dedizierte Server erforderlich sind.

Unterstützte Topologien

Die Topologien, die diese Klassifizierung unterstützen, sind:

• Ring-Topologie
• Stern-Topologie
• Baum-Topologie
• Mesh-Topologie (im Originaltext als „Maya“ bezeichnet)

Ring-Topologie

Die Ring-Topologie verbindet jedes einzelne Terminal über Standleitungen mit zwei näheren Zielen. Das letzte Terminal ist mit dem ersten verbunden, wodurch eine Schleife oder ein Ring entsteht, durch den die Informationen fließen, wenn die Terminals kommunizieren.

Die Kommunikation in einem Ring erfolgt nur in eine Richtung (unidirektional) und geht von Terminal zu Terminal, bis sie ihr Ziel findet und zu ihrem Ursprung zurückkehrt.

Nachteil: Jeder Ausfall zwischen einer der Standleitungen führt zu einem fatalen Fehler (Ausfall) im gesamten Netz.

Stern-Topologie

Diese Topologie verbindet alle Terminals miteinander, jedoch nicht direkt. Für diese Organisation wird ein zentrales Element verwendet, das den Informationsfluss im Netz steuert. Dieses Element (z. B. ein Hub oder Switch) verbindet das Quell-Terminal mit dem Ziel-Terminal. Seine Arbeit sollte transparent (unsichtbar) sein, während die Terminals kommunizieren.

Vorteil: Die Stern-Topologie ist robuster als die Ring-Topologie. Fällt ein Terminal aus, bleiben die übrigen funktionsfähig.

Nachteil: Fällt der zentrale Hub vollständig aus, versagt das gesamte Netzwerk.

Baum-Topologie (Tree-Topologie)

Die Baum-Topologie ist von der Stern-Topologie abgeleitet. Hierbei sind verschiedene Stern-Netzwerke untereinander mit Konzentratoren (Hubs/Switches) verbunden, wodurch eine hierarchische Zusammenschaltung entsteht.

Einige dieser Sterne haben Vorrang vor anderen, was es ermöglicht, die Informationen über verschiedene Kanäle zu leiten.