Netzwerktechnik - Kommunikationssysteme

Netzwerktechnik ist ein Bereich der Informatik, der sich mit der Entwicklung und dem Betrieb von Kommunikationssystemen befasst. Die Technologie hat es ermöglicht, dass wir heute nahezu weltweit miteinander kommunizieren können. Ein Netzwerk besteht aus einer Gruppe von Geräten, die miteinander verbunden sind, um Informationen auszutauschen und Ressourcen gemeinsam zu nutzen. Die Kommunikation kann über Kabel, Funkwellen oder andere Methoden erfolgen.

Ein Kommunikationssystem umfasst sowohl die Hardware als auch die Software, die erforderlich sind, um eine effektive und zuverlässige Datenübertragung zu gewährleisten. Die Hardware umfasst Geräte wie Router, Switches, Server, Modems und andere Geräte, die die physische Verbindung zwischen den Geräten im Netzwerk herstellen. Die Software umfasst Protokolle, die die Kommunikation regeln, sowie Anwendungen, die den Zugriff auf Netzwerkressourcen erleichtern.

Ein wichtiger Aspekt der Netzwerktechnik ist die Sicherheit. Netzwerke können anfällig für Angriffe von außen sein, und es ist wichtig, dass Netzwerksicherheitsmaßnahmen implementiert werden, um zu verhindern, dass vertrauliche Informationen gestohlen oder manipuliert werden. Netzwerksicherheit umfasst die Implementierung von Firewalls, Verschlüsselungstechnologien und Zugriffskontrollen.

Ein weiterer wichtiger Aspekt der Netzwerktechnik ist die Skalierbarkeit. Netzwerke müssen in der Lage sein, mit dem Wachstum der Anzahl von Geräten und Datenverkehr zu skalieren, um eine reibungslose Funktion und Leistung sicherzustellen. Skalierbarkeit ist ein wichtiger Aspekt für Unternehmen, die mit dem Wachstum ihrer Geschäftstätigkeit wachsen.

Insgesamt ist die Netzwerktechnik ein wichtiger Bereich der Informatik, der eine Vielzahl von Kommunikationsanforderungen erfüllt. Von kleinen lokalen Netzwerken bis hin zu großen, weltweiten Netzwerken, Netzwerktechnik ist ein wichtiger Bestandteil für die effektive Kommunikation, die gemeinsame Nutzung von Ressourcen und das Wachstum von Unternehmen und Organisationen.

Die theoretische Grundlage bildet das OSI-Modell. Schwerpunkt bei den Protokollen der OSI-Schichten 1 bis 4:

Schicht 1: Leitungen, Leitungskodierung und Modulationsverfahren für Modems.

Schicht 2: Vielfachzugriffsverfahren (CSMA, Token-Ring) und HDLC-Protokolle.

Schicht 3: Routingverfahren (Algorithmen) und Routingprotokolle (IP, X.25, frame relay).

Schicht 4: Transportkontrolle (TCP).

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OSI-MODELL

Das OSI-Modell (Open Systems Interconnection Model) ist ein Referenzmodell, das zur Beschreibung und Klassifizierung von Netzwerkprotokollen und -funktionen verwendet wird. Es wurde von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) entwickelt und besteht aus sieben Schichten, die verschiedene Funktionen und Aufgaben haben.

Die sieben Schichten des OSI-Modells sind wie folgt:

Die physikalische Schicht: Diese Schicht beschäftigt sich mit den physischen Aspekten der Netzwerkverbindung, wie der Übertragung von Bits über ein physisches Medium wie Kupferkabel oder Glasfaser.
Die Sicherungsschicht: Diese Schicht ist für die Übertragung von Frames (Pakete auf der Datenebene) über das physische Medium zuständig. Sie überwacht auch den Datenfluss und stellt sicher, dass die Daten fehlerfrei ankommen.
Die Netzwerkschicht: Diese Schicht ermöglicht die Adressierung und den Transport von Paketen zwischen verschiedenen Netzwerken. Sie bestimmt auch den besten Weg für die Übertragung von Datenpaketen von einer Quelle zum Ziel.
Die Transportschicht: Diese Schicht bietet zuverlässige Ende-zu-Ende-Kommunikation zwischen Anwendungen. Sie sorgt dafür, dass Datenpakete in der richtigen Reihenfolge ankommen und dass eventuelle Fehler korrigiert werden.
Die Sitzungsschicht: Diese Schicht ermöglicht die Einrichtung, Aufrechterhaltung und Beendigung von Sitzungen zwischen verschiedenen Anwendungen. Sie ermöglicht auch die Synchronisation von Datenübertragungen zwischen verschiedenen Anwendungen.
Die Darstellungsschicht: Diese Schicht kümmert sich um die Umwandlung von Daten in ein für die Anwendung geeignetes Format. Sie sorgt auch für die Verschlüsselung und Entschlüsselung von Daten.
Die Anwendungsschicht: Diese Schicht ist für die Kommunikation zwischen Anwendungen und Benutzern verantwortlich. Hier finden beispielsweise Anwendungen wie E-Mail, Web-Browser und Dateiübertragung statt.

Das OSI-Modell ist ein wichtiges Konzept in der Netzwerktechnologie, da es die Grundlage für die Entwicklung von Netzwerkprotokollen und -standards bildet. Es bietet auch eine klare Struktur und Hierarchie, die es den Entwicklern erleichtert, Netzwerkprotokolle zu entwerfen, zu implementieren und zu testen.