Grundlagen der Rechnernetze
Lokale Netze
Übersicht
• Protokollarchitektur
• Repeater und Bridges
• Hubs und Switches
• Virtual LANs
• Fallstudie Ethernet
• Fallstudie Wireless LAN
Protokollarchitektur
IEEE 802 Referenzmodell
Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004
LLC‐PDU und MAC‐Frame
Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004
Funktionen
Verfügbare LLC‐Services
• Unacknowledged‐Connectionless‐
Service
– Keine Fluss‐ und Fehlerkontrolle – Somit keine Auslieferungsgarantien
• Connection‐Mode‐Service
– Logischer Verbindungsaufbau vor der Kommunikation
– Fluss‐ und Fehlerkontrolle
• Acknowledged‐Connectionless‐
Service
– Kein logischer Verbindungsaufbau – Aber Datagram‐Acknowledges – (Kreuzung aus den beiden vorigen)
MAC
• Wer kontrolliert den Medienzugriff?
– Zentralisiert – Verteilt
• Wie kontrolliert man den Medienzugriff (in LANs nur asynchron)
– Round‐Robin
– Reservation
– Contention
Repeater und MAC‐Bridges
Repeater: Erweitern des Mediums
Übertragungswiederholung auf der physikalischen Schicht
Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004
Repeater
Nachteile
• Zuverlässigkeit
• Performance
• Sicherheit
• Geographie
LAN 1
LAN 2
LAN 3
LAN n
Repeater 1
Repeater 2
Repeater n‐1
MAC‐Bridge: Verbinden von LANs
Mit identischer physikalischer und Verbindungs‐Schicht!
Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004
Komplexere Netze mittels Bridges
Bridge
anderes Medium für den Transport der MAC‐Frames zwischen LAN A und LAN B.
Bridge
LAN A LAN B
Auf jeden Fall: die Existenz einer Bridge ist auf Ebene der MAC‐Adressierung völlig
transparent.
Bridge LAN A
LAN B
LAN C
LAN D
Komplexere Netze mittels Bridges
Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004
Fixed‐Routing
Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004
Port für LAN A:
Station 1 Station 2 Station 3 Station 6 Station 7
Port für LAN B:
Station 4 Station 5
Manuell konfiguriert
Repeater und MAC‐Bridges
Spanning‐Tree‐Algorithmus
Frame‐Forwarding
Empfang eines MAC‐Frames f adressiert an Station n. Empfang war über Port x:
1. Durchsuche Forwarding‐
Tabelle nach dem Port für n.
(ignoriere dabei den Port x) 2. Wenn kein Port gefunden,
dann sende f an alle Ports außer x.
3. Wenn Port y gefunden und dieser nicht geblockt ist dann sende f an y.
Port für LAN A:
1, 2, 6
Port für LAN B (geblockt):
4
(d.h. 3, 7 und 5 sind aktuell nicht bekannt)
Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004
Address‐Learning
Empfang eines MAC‐Frames f mit Absenderadresse von Station n.
Empfang war über Port x:
• Speichere Absenderadresse in Liste für Port x und setze einen Timeout‐Wert auf den Startwert (zurück).
• Wenn Timer abgelaufen, dann Lösche den Eintrag für n wieder.
Port für LAN A:
1, 2, 6
Port für LAN B:
4
(d.h. 3, 7 und 5 sind aktuell nicht bekannt)
Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004
Loop‐Problem
Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004
