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AINF-Lehrgang 24. – 28. Februar 2003 in Wien, HTL Rennweg Titel Topologien

AINF-Lehrgang 24. – 28. Februar 2003 in Wien, HTL Rennweg Titel Topologien Name Mag.Wolfgang Reischitz. Topologien. Physikalische Topologie : Wie werden Kabel verlegt Wo werden Antennen positioniert Logische Topologie Beschreibt die „Verkehrsregeln“

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AINF-Lehrgang 24. – 28. Februar 2003 in Wien, HTL Rennweg Titel Topologien

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Presentation Transcript

  1. AINF-Lehrgang 24. – 28. Februar 2003 in Wien, HTL Rennweg Titel Topologien Name Mag.Wolfgang Reischitz

  2. Topologien

  3. Physikalische Topologie: Wie werden Kabel verlegt Wo werden Antennen positioniert Logische Topologie Beschreibt die „Verkehrsregeln“ Wer darf wie auf das Übertragungsmedium zugreifen >> „Zugriffsverfahren“ Beschreibung

  4. Topologie der Netzwerke Bus Stern Ring

  5. Gekennzeichnet durch ein einziges zentrales Kabel. Dieses wird als BUS bezeichnet Signale breiten sich in beide Richtungen aus Einsatz von Signalverstärkern (Repeater) Bus-Enden Abschlusswiderstände Bustopologie

  6. Bustopologie Bus

  7. Vorteile; relativ niedrige Kosten da geringe Kabelmengen Ausfall einer einzelnen Station führt zu keiner Störung im übrigen Netz Nachteile Bei Störung im Bus Blockade des gesamten Netzwerkes Fehlersuche sehr aufwendig Hoher Datenverkehr – jeder sendet an jeden Bustopologie

  8. Jede Station ist mit einem eigenen Kabel an einem zentralen Verteiler angeschlossen Zentrale Komponente wird als HUB bezeichnet (engl.: Nabe, Mittelpunkt) Sterntopologie

  9. Sterntopologie HUB

  10. Vorteile Kabeldefekt keine Auswirkungen auf das restliche Netz Aktive Verteiler wirken gleichzeitig als Signalverstärker Weitere Stationen und Verteiler können problemlos hinzugefügt werden Nachteile Große Kabelmengen Ausfall Verteiler kein Netzverkehr möglich Sterntopologie

  11. Ringtopologie • Kabel bilden geschlossene Form • Als physikalische Topologie erscheint dieser Netzentwurf selten • Als logische durchaus in der Praxis zu finden > Ringleitungsverteiler • Stichwort: Token Ring

  12. Ringtopologie Ring

  13. Mischformen: Stern-Bus-Netz

  14. Stern Bus Stern Bus Stern

  15. Mischformen: Stern-Stern-Netz

  16. Stern Stern Haupthub Stern Stern

  17. Weitere Topologien • Baumtopologie • Vermaschte Netze • Jeder mit jedem direkt verbunden

  18. Funk-LAN 1-11 MBit/s Indoor: 30-100m Outdoor: 1-20 km Trägerfrequenz 2,4-2,5GHz

  19. Was passiert wenn mehrere Stationen gleichzeitig senden ? Wie könnte man dies vermeiden ? Daher >>> Zugriffsverfahren Alle beteiligten Knote müssen das gleiche Zugriffsverfahren verwenden Im LAN – Bereich haben sich 2 Zugriffsverfahren etabliert Kollisionen

  20. Zugriffsverfahren: CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Acess with Collision Detection) Token Passing (Token = „Redestab“) Kollisionen

  21. CSMA/CD Carrier sense: Station „hört“ ob Übertragungsmedium frei ist Multiple access: Ausbreitung in alle Richtungen Collision Detection: jede Station die eine Kollision feststellt sendet ein so genanntes JAM-Signal. Alle stoppen daraufhin die Übertragung. Neuerliche Übertragung nach zufällig gewählter Verzögerungszeit Zugriffsverfahren

  22. CSMA/CD Umsetzung: Wird bei logischen Bus-Topologien eingesetzt(Es spielt keine Rolle ob Verkabelung als Bus oder Stern erfolgt) Ethernet Prinzip: Wer zuerst kommt, mahlt zuerst Einsatzgebiet: Norm: IEEE 802.3 Initiatoren: INTEL, XEROX Zugriffsverfahren

  23. Token Passing Token: Bitmuster das durch ein Netz kreist und an allen Stationen vorbeikommt (passing) Wer Token erhält darf senden Nach Sendung Token wieder im Umlauf Zugriffsverfahren

  24. Token Passing Umsetzung: Wird bei logischen Ringtopologien eingesetzt Token Ring, FDDI Prinzip: Jeder zu seiner Zeit Norm: IEEE 802.5 Initiatoren: IBM Zugriffsverfahren

  25. Als Standard für viele kleinere Netze durchgesetzt Folgende Kennzeichen: Logischer Aufbau Bus-Topologie Physikalischer Aufbau je nach Kabel Stern oder Bus Zugriffsverfahren CSMA/CD Ethernet

  26. Versionen: 10Base2: Verwendet dünnes Koaxialkabel 10BaseT: Verwendet Twisted-Pair-Kabel 10Base-F: Verwendet Glasfaserkabel 100Base-X (Fast Ethernet): Geschwindigkeit 100 Mbps Verwendet Twisted-Pair-Kabel oder Glasfaser Ethernet

  27. Ethernet

  28. Koaxialkabel Twisted Pair Kabel Glasfaserkabel Übertragungsmedien

  29. fehlerfreie Übertragung (wenig Signalverzerrung und Dämpfung) hohe Übertragungsgeschwindigkeit große Reichweite gutes Langzeitverhalten Anforderungen an Übertragungsmedien

  30. Übertragungsmedien Twisted Pair: Kupferkabel Lichtwellenleiter: Glasfaser Luft: Wireless Koaxialkabel Telefonkabel

  31. Aufbau eines Kabels

  32. Koaxialkabel: (=BNC-Kabel) Aufbau: Innenleiter – Kupfer Isolation Abschirmung Mantel Einsatz: Bus – Topologien Max. Datenübertragung: 10 Mbps

  33. Koaxialkabel:

  34. Unshielded Twisted Pair (UTP): ohne Paarschirm und ohne Gesamtschirm Screened Unshielded T. Pair (S/UTP): Abschirmung lediglich des Gesamtkabels Screened Shielded T. Pair (S/STP): sowohl gesamtkabel als auch das verdrillte Kabelpaar sind abgeschirmt Twisted Pair Kabel

  35. Kupferkabel Verdrillung wegen: Verminderung der restelektromagnetischen Felder Minimierung des Übersprecheffekts Screen = Kabelschirm Shield = Schirmung einer Doppelader (Twisted Pair): verbessert Übertragung Twisted Pair Kabel:

  36. Kategorien: Heute Kabel der Kategorie 5 oder 6 im Einsatz Kat5: 100 Mbps Kat6: 250 Mbps Kat7: 600 Mbps (in Planung) Verbindungselement: RJ-45 Stecker Twisted Pair Kabel:

  37. TwistedPair Kabel

  38. Twisted Pair geschirmt Paarweise geschirmt Vierer geschirmt Twisted Pair Kabel:

  39. Kabelkategorien • 1100 kHz ISDN-Basisanschluss • 2 1MHz ISDN - Primärmultiplexanschl. • 3 16MHz 10BaseT, Token Ring • 4 20 MHz 16-MBit-Token-Ring • 5 100 MHz 100-MBit-Ethernet • 5e 100-300 MHz Gigabit-Ethernet • 6 250 MHz 155-MBit-ATM, GBit-Ethernet • 7 600 MHz 622-MBit-ATM, GBit-Ethernet

  40. Momentaner Standard • 4-paarig verdrillte Kabel ... TWISTED PAIR • RJ45 Steckverbinder • Kategorie 5 • Bis 100 MHz • Datenübertragungsrate 100 Mbps • Wellenwiederstand 100  • Kabellänge max. 100 m • IEEE 802.3u (Ethernet-Fast Ethernet) • Apple Talk • ISDN • ......

  41. Momentaner Standard • 4-paarig verdrillte Kabel ... TWISTED PAIR • RJ45 Steckverbinder • Kategorie 6 • Bis 250 MHz • Datenübertragungsrate 1 Gbps • Wellenwiederstand 100  • Kabellänge max. 100 m • IEEE 802.3u (Ethernet-Fast Ethernet) • ......

  42. RJ-45 Stecker: (CAT 5) (CAT 6)

  43. Glasfaserkabel – Lichtwellenleiter - LWL • Fein zylindrische Faser aus Quarzglas • Kern und Mantel mit geringerer optischer Dichte • Informationsträger: Licht • Monomodefaser: leitungsfähiger aber teurer • Gradientenfasern

  44. Aufbau: Dünner Glaszylinder (Kern oder Core) Umgeben von konzentrischer Glasschicht (Cladding) Ummantelt von Schutzschicht (Zug- und Bruchfestigkeit) Hohe Übertragungsrate (Gigabit-Bereich) Gute Sicherheit (Störstrahlung, abhören) Monomode - Multimode Glasfaserkabel:

  45. Glasfaserkabel: Innenkabel (leichte Ausführung) Breakout Duplex Simplex

  46. Glasfaserkabel:

  47. Klasse C - 16 MHz (10 Base T) Klasse D - 100 MHz (DDI, ATM155) Klasse E - 250 MHz (CDDI, Gigabit) Klasse F - 600 MHz (ATM622,Gigabit) Klasse LWL über 10 MHz Link-Klassen

  48. Strukturierte Verkabelung Tertiärbereich Etagenverteiler: EV Sekundärbereich Gebäudeverteiler: GV Primärbereich Standortverteiler: SV

  49. Optomod Verkabelung gemäß EN 50173 Standort 1 Standort 2 90 Meter 500 Meter 1500 Meter

  50. Verkabelung gemäß EN 50173

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