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Vorlesungen Grundlagen Wirtschaftsinformatik Fachhochschule Trier Referenzmodelle: TCP/IP und ISO/OSI

Vorlesungen Grundlagen Wirtschaftsinformatik Fachhochschule Trier Referenzmodelle: TCP/IP und ISO/OSI. Normen und Standards Gremien. Normierungs- und Standardisierungsgremien. ISO International Standardization Organisation ITU Iternational Telecommunication Union,

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Vorlesungen Grundlagen Wirtschaftsinformatik Fachhochschule Trier Referenzmodelle: TCP/IP und ISO/OSI

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Presentation Transcript

  1. VorlesungenGrundlagen WirtschaftsinformatikFachhochschule TrierReferenzmodelle: TCP/IP und ISO/OSI Professor Dr. Dieter Steinmann

  2. Normen und Standards • Gremien Normierungs- und Standardisierungsgremien • ISO International Standardization Organisation • ITU Iternational Telecommunication Union, • CCITT Committee Consultatif International Telephonique et Télégrafique • IEEE Institute of Electric and Electronic Engineers • IEC International Electrotechnical Comission Professor Dr. Dieter Steinmann

  3. Normierungs- und Standardisierungsgremien • CENELEC Comité Européen de Normalisation Electrotechnique • CEN Comité Européen de Normalisation • CEPT Conferérence Européenne des Administrations des Postes et des Télécommunications • VDI Verein Deutscher Ingenieure • DIN Deutsches Institut für Normung • Telekom Professor Dr. Dieter Steinmann

  4. Standardisierungsgremien weltweit International Standardization Organisation (ISO), www.iso.ch International Electrotechnical Comission (IEC), www.iec.ch International Telecommunications Union (ITU), www.itu.int Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), www.ieee.org Comittee Européenne de Normalisation (CEN), www.cenorm.be CENELEC, www.cenelec.be American National Standardization (ANSI), www.ansi.org US Patentamt, www.uspto.gov Deutsches Patentamt, www.patentamt.de, www.dpma.de Deutsches Institut für Normung (DIN), www.din.de Professor Dr. Dieter Steinmann

  5. EDV Technik Kommunikation IEC ISO CCITT Inter- national IEEE CENELEC CEN CEPT Europa DIN DIN VDI Deutsch- land VDI VDE Telekom VDMA VDA • Normen und Standards • Gremien Normierungs- und Standardisierungsgremien Professor Dr. Dieter Steinmann

  6. Grundlegende Definitionen • Schnittstelle • Vereinbarung • Mechanische Kopplung • Elektrische Kopplung • Signalart • Kontakte • Kontaktbelegung • Ströme, Spannungen, Frequenzen, ... • Simplex, Halbduplex, Duplex • Protokoll • Allgemeingültige Vereinbarung zur Beschreibung einer Schnittstelle • Interface = Schnittstelle Professor Dr. Dieter Steinmann

  7. Ebenen-Referenzmodelle • Ebenen, Layer - homogene Teilaufgaben zur Realisierung eines Kommunikationsprozesses • Unterteilbar in weitere Teilaufgaben, Sublayer • Ebenen einzeln oder zusammengefasst in Produkten (Hardware und Software) • Aufbauen der Ebenen aufeinander • Kommunikation über Dienste, Dienstelemente, Services, Service Access Point (SAP) • Alternative Ausprägungen der Ebenen • Referenz für die unterschiedlichen Realisierungen Professor Dr. Dieter Steinmann

  8. Definition von aufeinander abgestimmten Teilaufgaben Aufeinander aufbauende Ebenen Dienstelemente (Befehle) für die Kommunikation zwischen den Ebenen Header übermitteln Verarbei- tungsanweisungen zwischen Ebenen Produkte, die eine oder mehrere Ebenen repräsentieren (Hardware und Software) Standardliteratur: Tanenbaum, Computer Netzwerke Anwendungen Ebenenmodelle/Referenzmodelle Ebene - N+1 Dienstelemente Ebene - N Signalübertragung Ebene - N-1 Professor Dr. Dieter Steinmann

  9. ISO/OSI_Referenzmodell, Übersicht • Aufgaben und Ziele, Konzept, Referenzmodell • Dienstekonzept und Dienstelemente • Die Schichten des ISO/OSI-Referenzmodells • Spezielle Dienste der 7. Ebene • CASE / SASE • MHS • X.400 • FTAM • JTM • VT • DS Professor Dr. Dieter Steinmann

  10. Komponenten in Netzwerken • Medium: • BNC • TP • LWL • Koax • ... • Netzwerkkarten • Bus-System • Konfiguration • Medienanschluß • AUI • BNC • TP • LWL • Software • Rechner • HW • Betriebssystem • Rechner • Netzwerk • Software • Rechner • Netzwerk Professor Dr. Dieter Steinmann

  11. Kopplungselemente-1 Teilnetz-1 Teilnetz-3 Teilnetz-2 Professor Dr. Dieter Steinmann

  12. Teilnetz-1 • IRQ-5 • ... Kopplung von Netzwerken-2 • Teilnetz-2 • IRQ-10 • ... Software - Adressen - physikalische und logische Kanäle (Bindung) - Konfiguration der Ressourcen - Verwaltung unterschied- licher Protokolle • Teilnetz-3 • IRQ-11 • ... Professor Dr. Dieter Steinmann

  13. Kopplung von Netzwerken-3 Channel 0 Channel 1 Channel 2 Professor Dr. Dieter Steinmann

  14. Konfiguration Netzwerkkarte Win95 Professor Dr. Dieter Steinmann

  15. Konfiguration Netzwerkkarte Win95 Professor Dr. Dieter Steinmann

  16. ISO/OSI-Referenzmodell Application Layer Presentation Layer Session Layer Transport Layer Network Layer Data Link Layer Physical Layer Anwendungsschicht Präsentationsschicht Sitzungsschicht Transportschicht Netzwerkschicht Sicherungsschicht Physikalische Schicht Professor Dr. Dieter Steinmann

  17. Virtuelle Verbindungen Virtuelle Verbindungen Physikalische Verbindung Professor Dr. Dieter Steinmann

  18. Header Application Layer Presentation Layer Session Layer Transport Layer Network Layer Data LinkLayer Physical Layer Medium Kommunikationsablauf im ISO/OSI-Modell Professor Dr. Dieter Steinmann

  19. Medium Medium Funktionen der Header im ISO/OSI-Modell Professor Dr. Dieter Steinmann

  20. Application Layer Presentation Layer Session Layer Transport Layer Network Layer Data LinkLayer Physical Layer ISO/OSI-Referenzmodell FTAM, JTM, VT, MHS, DS ASN.1 X.25, HDLC, z.B. in X.25 X.21, V.24, I430/1 Professor Dr. Dieter Steinmann

  21. Physical Layer, Physikalische Ebene • Medium • Zweidraht, twisted pair • Koaxial Kabel, coax • Lichtwellenleiter, fiber optics • sonstige • Stecker, Pins, Pinbelegung, z.B. V.24 • Signalarten • Ströme, Spannungen, Frequenzen • Sicherungsmechanismen auf physikalischer Ebene Professor Dr. Dieter Steinmann

  22. Data Link Layer, Sicherungsschicht • Verbindungsaufbau, Verbindungsabbau • Gesicherte Übertragung • Rahmenformate festlegen • Beispiel: HDLC Professor Dr. Dieter Steinmann

  23. Beispiel eines Rahmens Servicetypen Länge Kopf Version Paketlänge Identifikation Nutzdaten Nutzdaten Nutzdaten Nutzdaten Nutzdaten Ende Professor Dr. Dieter Steinmann

  24. Network Layer, Netzwerkschicht • Verbindungsarten • Ende-zu-Ende-Verbindung (Telefon) • Paketvermittl. (Speichervermittlung, Datex-P) • Multi-Access-Vermittl., (Konfliktbewältigung) • Speichervermittlung • Wegewahl • Flußkontrolle • Dienstgüteparameter • X.25 • Adressierung, Beispiel: Internet-Adressierung Professor Dr. Dieter Steinmann

  25. Media Access Control CSMA/CD - Token Ring - Token Bus ... Physical Layer Signaling: PLS Physical Media Attachment: PMA Sublayer in Ebenen 1 und 2 Network Logical Link Control: LLC, IEEE802.3 Data Link Physical Professor Dr. Dieter Steinmann

  26. Net ... - Zusammenwirken Schicht 6 Net Basic Input Output System (NetBIOS) Schicht 5 Schicht 4 NetBIOS extended User Interface (NetBEUI) Schicht 3 Network Driver Interface Specification (NDIS) Schicht 2 MAC Professor Dr. Dieter Steinmann

  27. NetBIOS, NetBEUI und NDIS-Schnittstellen Network Basic Iput Output System (NetBIOS) NetBIOS extended User Interface (NetBEUI) Protokoll-Manager NDIS Protokoll-Treiber MAC-Treiber Network Driver Interface (NDI) MAC Professor Dr. Dieter Steinmann

  28. Logical Link Control (LLC) • Typ1, Typ2 und Typ3 (unwesentlich) • Typ1 • verbindungslos (Datagramm-Betrieb) • Typ2 • verbindungsorientiert • Verbindungsaufbau • Datenübertragung • Verbindungsabbau • aufbauend auf Typ1 mit HDLC • max. 256 unterschiedliche Ereignisse adressierbar • Quelle: Kerner, S. 439 ff Professor Dr. Dieter Steinmann

  29. LLC-Dienstelemente • LLC Typ 1 • L_DATA.request • L_DATA.indication • LLC Typ 2 • L_CONNECT.request • L_CONNECT.indication • L_CONNECT.confirm • L_DATA_CONNECT.request • L_DATA_CONNECT.indication • L_DATA_CONNECT.confirm • L_DATA_DISCONNECT. ... • L_CONNECTION_FLOWCONTROL.request Professor Dr. Dieter Steinmann

  30. NDIS-Treiber • Entwickelt von 3Com und Microsoft (1989) • Multiprotokoll- und Multinetzwerkunterstützung • Unterschiedliche Betriebssysteme • DOS, OS/2, WfW, win XX • 3 Arten von Treibern • Protokoll-Treiber • Protokoll-Manager • MAC-Treiber • Zwischen LLC und MAC-Ebene • Kanalkonzept zwischen Netzwerkkarte und SW Professor Dr. Dieter Steinmann

  31. Ebenen 4-7 • Transport Layer • Session Layer • Application Layer Professor Dr. Dieter Steinmann

  32. Transport Layer • Fragmentierung und Defragementierung • Ende-zu-Ende Beziehung • Dienstgüteparameter, Quality of Service • Diensttypen • Transportklassen Professor Dr. Dieter Steinmann

  33. Transport Layer, Transportschicht • Kommunikation zwischen logischen Einheiten • Kennzeichnung logischer Einheiten durch Transportadressen • Zerlegen der Daten (Fragmentierung), Zusammensetzen (Defragmentierung) • End-to-end-Kontrolle • Steuerung des Datenflusses • Überprüfung der korrekten Übertragung aller Datenpakete • Übertragung über parallele Verbindungen Quelle: Krückeberg, F., Spaniol, O., Hrsg., Informatik und Kommunikationstechnik, Lexikon, VDI Verlag, Düsseldorf 1990, S. 286 ff. Professor Dr. Dieter Steinmann

  34. Transport Layer, Transportschicht • Aufbau der Netzwerkverbindungen • 5 Implementierungsklassen • Klasse 0: Grundfunktionen für den Verbindungsaufbau • Klasse 1: Fehlerbehebung, Verbindungsaufbau durch beide Partner • Klasse 2: Aufbau mehrerer logischer Teilnehmer-verbindungen über eine Transportverbindung • Klasse 3: Untergeordnete Bedeutung • Klasse 4: Erkennen von Übertragungsfehlern, Zeitüberwachung, Timer, Vorrangdaten Quelle: Krückeberg, F., Spaniol, O., Hrsg., Informatik und Kommunikationstechnik, Lexikon, VDI Verlag, Düsseldorf 1990, S. 286 ff. Professor Dr. Dieter Steinmann

  35. Dienstgüteparameter der Transportschicht • Ausfallwahrscheinlichkeit Verbindungsaufbau • Zeitdauer Verbindungsaufbau • Durchsatz • Übertragungsverzögerung • Restfehlerrate • Ausfallwahrscheinlichkeit beim Datentransfer • Zeitdauer Verbindungsabbau • Schutz • Prioritäten • Störaugleichsverhalten Professor Dr. Dieter Steinmann

  36. Fenstergröße (w) Paketübertragung E end-to-end (Transport) S Professor Dr. Dieter Steinmann

  37. Fehlermöglichkeiten • Datenüberschwemmung • Pakete gehen aufgrund endlicher Lebenszeit verloren • Als verloren betrachtete Pakete werden erneut gesendet und doppelt empfangen • Pakete gehen in falscher Reihenfolge ein • Pakete gehen verspätet ein Professor Dr. Dieter Steinmann

  38. Verb.orientierte Dienstelemente • T-CONNECT.request(callee, caller, exp_wanted,qos,user_data) • T-CONNECT.indication(callee, caller, exp_wanted,qos,user_data) • T-CONNECT.rsponse(callee, caller, exp_wanted,qos,user_data) • T-CONNECT.confirm(callee, caller, exp_wanted,qos,user_data) • T-DISCONNECT.request(user_data) • T-DISCONNECT.indication(user_data) • T-DATA.rewquest(user_data) • T-DATA.indication(user_data) • T-DATA-ACKNOWLEDGEMENT.request(user_data) • T-DATA-ACKNOWLEDGEMENT.indication() • T-EXPEDITED-DATA.request(user_data) • T-EXPEDITED-DATA.indication(user_data) Quelle: Tanenbaum Professor Dr. Dieter Steinmann

  39. Verb.unabhängige Dienstelemente • T-UNITDATA.request(callee, caller, qos, user_data) • T-UNITDATA.indication(callee, caller, qos, user_data) • Begriffserklärungen: • Callee: Transportadresse (TSAP) des Empfängers • Caller: Transportadresse (NSAP) des Absenders • Exp_wanted: Boolesches Flag, ob beschleunigte Daten gesented werden • Qos: gewünschte Dienstgüte (Quality of service) • User_data: 0 oder mehr Bytes mit übermittelten aber nicht untersuchten Daten • Reason: Angabe, weshalb etwas passiert ist • Responder: Transportadresse (TSAP), mit der eine Verbindung besteht Quelle: Tanenbaum Professor Dr. Dieter Steinmann

  40. Session Layer • Eröffnung und Beenden einer Sitzung • Kontrolle der Aktivitäten • Abstimmung Sende und Empfangsaktivitäten, Synchronisation • Token-Verfahren Professor Dr. Dieter Steinmann

  41. Session Layer, Sitzungsschicht • Aufbau, Abbau der Verbindung • Koordiniert und synchronisiert die Verbindung • Unterbrechen von Verbindungen im Fehlerfall und wiederaufsetzen der Verbindung • Ermöglicht und koordiniert Sitzungen von Anwendern an unterschiedlichen Rechnern • Dialogsteuerung • z.B. Token Management • Synchronisierung • Checkpoints für ein wiederaufsetzen Professor Dr. Dieter Steinmann

  42. Sitzungsschicht, Dienstelemente • 1. Verbindungsaufbau • 2. Verbindungsabbau • 3. Datenübertragung • 4. Tokenverwaltung • 5. Synchronisierung • 6. Aktivitätsverwaltung • 7. Ausnahmeverwaltung Professor Dr. Dieter Steinmann

  43. Sitzungsschicht Dienstelemente Dienstelement SPDU bei Anf SPDU bei Antw S-CONNECT CONNECT ACCEPT, REFUSE S-RELEASE DISCONNECT DISCONNECT NOT FINISHED S-U-ABORT (ABORT) S-DATA DATA TRANSFER S-CAPABILITY DATA CAPABILITY DATA CAPABILITY DATA ACK S-TOKEN-GIVE GIVE TOKENS S-TOKEN-PLEASE PLEASE TOKENS S-CONTROL-GIVE GIVE TOKENS GIVE TOKENS ACK CONFIRM SPDU: Session Protocol Data Unit Professor Dr. Dieter Steinmann

  44. Application Layer • Anwendungsdienste • CASE / SASE (Common Application Service Element, Specific ASE) • MHS (Message Handling System) • X.400 • FTAM (File Transfer Access and Manipulation) • JTM (Job Transfer and Management) • VT (Virtual Terminal) • DS (Directory Service) Professor Dr. Dieter Steinmann

  45. Application Layer, Applikationsschicht • Allgemein: ASE: Application Service Elements • CASE: Common ASE • ACSE: Application Control Service Element • ROSE: Remote Operation Service Element • CCR: Concurrency Comittment Recovery • SASE: Specific ASE • FTAM: File Transfer Access a. Manipulation • JTM: Job Transfer and Management • DS: Directory Service • MHS: Message Handling System • VT: Virtual Terminal Professor Dr. Dieter Steinmann

  46. Zusammenwirken von CASE und SASE • Austausch von APDUs • (Application Data Units) • AP: Application Process • AE: Application Entities SASE CASE Professor Dr. Dieter Steinmann

  47. SASE: FTAM File Transfer Access and Manipulation • Transfer • Manipulation am Remote-Rechner • Löschen, Umbenennen von Dateien • Kopieren von Dateien • Zugriffsrechte ändern • Dateiattribute ändern Professor Dr. Dieter Steinmann

  48. FTAM: Problemstellung AS/400: OS/400 Manipulation von Dateien am entfernten Rechner RS/600: Unix Intel: Dos/Windows3.11 Intel: WindowsnNT Professor Dr. Dieter Steinmann

  49. FTAM: Virtual Filestore (VF) • Unterscheidung in Attribute, Inhalt • Baumstruktur, hierarchisch • Baumknoten: Data Units, DU • Teilbäume oder Endknoten: FADU, File Access Data Unit, bearbeitbare Einheiten • Unterscheidung in Real Filestore und Virtual Filestore, neutrale Form für offene Systeme • Initiator/Responder-Konzept • FTAM-Dienste als Service-Primitive • Ende-zu-Ende (X.400 store and foreward, nur senden) Professor Dr. Dieter Steinmann

  50. FTAM: Virtual Filestore (VF) • Functional Units • Write • File Access • Read • Service-Klassen • File-Transfer • File-Access • File-Management • File Transfer and Management • unconstrained Professor Dr. Dieter Steinmann

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