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2. Wie funktioniert die Datenübertragung in einem Netzwerk? - BIT

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Eine Initiative von Cisco Systems
Das Firmennetz im mittelständischen Unternehmen
1. Was ist ein Netzwerk?
2b. Welche Auswirkungen haben „Collisions“?
Ein firmeninternes Netzwerk (Local Area Network - LAN) ist die Verbindung verschiedener EDV-Komponenten per Kabel. Es ermöglicht die gleichzeitige Nutzung von
Druckern und Servern, sowie den Datenaustausch zwischen verschiedenen Arbeitsplätzen.
Wenn verschiedene Stationen eines gemeinsamen Ethernets gleichzeitig Datenpakete absenden, entsteht zwangsläufig eine „Collision“ und der Transport wird abgebrochen. Jeder
Absender versendet dann nach einer vorgegebenen Zeitspanne das Datenpaket nochmals
und erzeugt damit zwangsläufig erhöhten Traffic. Die Anzahl derartiger Collisions ist ein
Indikator für eine überhöhte Netzbelastung.
Firmen-Netzwerk - schematische Darstellung
Laptop
PC
PC
INTERNET
Router
PC
PC
Printer
Server
3. Was ist ein Hub?
Der Hub ist die technisch einfachste Verbindung in einem Netzwerk. Jedes empfangene
Datenpaket wird automatisch an alle verfügbaren Anschlüsse (ports) weitergeleitet. Ein
Ethernet Hub (10BaseT Hub) stellt somit allen Nutzern eine gemeinsame Bandbreite von
10Mb/sec zur Verfügung.
Fax
Firmen-Netzwerk - Shared Ethernet
2. Wie funktioniert die Datenübertragung in einem Netzwerk?
INTERNET
Jeder Bestandteil - sei es ein PC, ein Drucker etc. - Ihres Firmennetzes empfängt und
versendet Datenpakete. Die Art der installierten Datenleitungen bestimmt dabei das
verfügbare Transportvolumen (Bandbreite). Probleme bei der Datenübertragung
(Wartezeiten, Datenverlust, Abbruch der Übertragung, Verstümmelung der Datenpakete) entstehen immer dann, wenn die Leitungskapazität überschritten wird.
Router
Hub
Laptop
2a. Wie entstehen Datenstaus?
Schnellere Computer, leistungsfähige Server und eine Vielzahl neuer Programme und
Applikationen schaffen plötzlich erhebliche Engpässe im Datentransport, wobei die
Wartezeiten täglich kostbare Arbeitszeit vergeuden. Die folgenden Richtwerte können
Ihnen Ihre Anforderungen an das firmeninterne Netz demonstrieren. Zu
Verzögerungen im Datentransport kommt es bereits, wenn die Netzwerkbelastung
folgende Daten erreicht:
• 20% durchschnittlicher Auslastung während eines 8-Stunden Arbeitstages.
• 30% durchschnittlicher Auslastung während der Spitzenbelastung in einer Stunde.
• 50% durchschnittlicher Auslastung während der Spitzenbelastung in einer Viertelstunde.
Dabei erreicht die kurzfristige Belastung (innerhalb von Sekunden oder Zehntelsekunden) bereits 100% der Netzwerkkapazität, so dass bei kritischen Anwendungen Datenübertragungen zeitweise unterbrochen werden können.
2
PC
PC
PC
PC
Printer
Vorteile
• Günstigste und einfachste Lösung für eine stabile Netzwerkstruktur.
• Kaum technische Kenntnisse für die Installation und Wartung erforderlich.
• Bedingt ausbaufähig durch Zusammenschluss mehrerer Hubs.
Server
Fax
Nachteile
• Jeder weitere Benutzer vermindert die verfügbare Bandbreite aller
anderen Netzwerkbenutzer.
• Bei voluminösem Datentransport eines einzigen Nutzers kann die gesamte
Leitungskapazität aufgebraucht werden.
• Die Bandbreite von 10Mb/sec reicht für den Transport von MultimediaApplikationen nicht aus.
3
Eine Initiative von Cisco Systems
Intelligente Produkte optimieren den Datentransport
4. Was ist ein Fast-Hub?
6. Was ist ein Switch?
Der Fast-Ethernet-Hub (10/100BaseT Hub) stellt eine 10x grössere Bandbreite zur
Verfügung und ermöglicht damit auch den Transport voluminöser Datenpakete. Ein
10/100BaseT-Hub stellt allen Nutzern eine gemeinsame Bandbreite von 100 MBit/sec.
zur Verfügung.
Ein Switch unterscheidet sich von einem Hub dadurch, dass er empfangene Datenpakete
nur an den jeweiligen Empfänger weiterleitet, so dass der Datentransport aller anderen Benutzer nicht beeinträchtigt wird. Durch Autosensing wird die Empfangskapazität eines
Empfängers gemessen und die Übertragung entsprechend angepasst.
Vorteile
Nachteile
• Einfacher Austausch gegen den vorhandenen 10BaseT Hub.
• Kaum technische Kenntnisse für die Installation und Wartung
erforderlich.
• Deutliche Erhöhung der Leistungsfähigkeit des Netzwerkes spürbar,
besonders bei Übertragung grosser Datenpakete.
• Anbindung vorhandener 10 Base T Hubs möglich.
• Jeder weitere Benutzer vermindert die verfügbare Bandbreite aller
anderen Netzwerkbenutzer.
• Kategorie 5 Verkabelung für die 100Mb Strecken erforderlich.
• Netzwerkkarte für Fast-Ethernet erforderlich.
Darüberhinaus bietet ein Switch dem Netzwerkmanager die Möglichkeit, durch Einrichtung „virtueller LAN’s“ (VLAN’s) eigene Benutzergruppen zu bilden, die unabhängig voneinander im Netzwerk bestehen. Die Sicherheit im Netz kann damit erhöht werden.
Zusätzlich können innerhalb des Netzwerkes für einzelne clients (PC’s und/oder Server)
100Mb/sec Segmente eingerichtet werden, so dass sich auch bei einer Vielzahl von gleichzeitigen Zugriffen die Geschwindigkeit nicht merkbar verringert.
Unternehmen, die mehr Bandbreite benötigen (z.B. im Backbone) können schon jetzt Gigabit-Ethernet integrieren, womit eine Leistung von 1.000 Mb/s zur Verfügung steht und
Hochleistungs-Server angeschlossen werden können.
5. Was ist ein Router?
Während ein Modem die Verbindung eines Computers mit externen Netzwerken herstellt, ermöglicht ein Router die direkte Verbindung gesamter Netzwerke, also den
gleichzeitigen Datenverkehr mit Lieferanten oder Kunden, den Zugang zum Internet
und zu mobilen Mitarbeitern für alle Arbeitsplätze.
Firmen-Netzwerk - Switched Ethernet
10BaseT Hub
10/100 Switch
Ethernet Switch
Server
Firmen-Netzwerk - mit Router
PC
INTERNET
Router
PC
PC
PC
PC
PC
Hub
PC
Erdgeschoss
PC
PC
PC
Aussendienst
PC
PC
Printer
Server
Heimarbeitsplatz
Vorteile
• Gleichzeitige Verbindung des gesamten Netzwerks mit anderen Netzwerken, sowie dem Internet über
nur eine Leitung.
• Wegfall der Administration vieler einzelner PC’s und deren Modems, dadurch Kosteneinsparung.
• Anschlussmöglichkeit an unterschiedliche Leitungsarten, wie ISDN, analoge Telefonleitungen und
Datenleitungen.
• Um Vielfaches höhere Übertragungsgeschwindigkeit als Modems oder einfache ISDN-Karten.
4
Server
1. Stock
10 MB Strecken
Filialen,
Kunden,
Lieferanten
100 MB Strecken
10/100 Switch
10/100 Switch
Multimedia Server
Nachteile
• Einmalige Investitionskosten.
• Konfiguration optionaler Dienste, wie
Sprachübertragung auf Datenleitungen
und Firewall erfordert Basis-Fachwissen.
Server
PC
Vorteile
•
•
•
•
Leistungssteigerung, da jedem Client 10 oder 100 Mb/sec - je nach Netzwerkkarte - zur Verfügung gestellt werden.
Ermöglicht skalierbare Bandbreite.
Vorhandene Verkabelung, Netzwerkkarten, Hubs und Software sind weiter verwendbar.
Erhöhung der Datensicherheit, da Datenpakete ausschliesslich an den definierten Empfänger versendet werden, für
andere Netzwerknutzer ist die Datenübertragung nicht erkennbar.
• Gigabit-Ethernet Module oder Switches mit Gigabit-Ethernet Ports ermöglichen Bandbreiten bis zu 1.000 Mb/s.
• Kaum technische Kenntnisse zur Basis-Installation erforderlich.
Nachteile
• Etwas teurer als leistungsfähige
Hubs.
• Categorie 5 Verkabelung für die
100BaseT Segmente erforderlich.
5
Eine Initiative von Cisco Systems
Lösungen für mittelständische Unternehmen
7. Was ist eine Firewall?
9.Woraus besteht das Internet?
Eine Firewall (als Software oder Hardware Lösung) bietet Ihrem Netzwerk Schutz vor
unberechtigten Zugriffen. Zugriffsberechtigungen bzw. -beschränkungen sind dabei
pro Benutzer exakt einstellbar. Zusätzlich ist auch eine Selektion von geschützten und
frei zugänglichen Netzwerkteilen konfigurierbar.
Das Internet ist die permanente Verbindung und die Kommunikation innerhalb einer weltweiten Anzahl von Wide Area Networks (WAN’s), Firmennetzwerken und privaten Benutzern. Die darin angebotenen Leistungen sind im wesentlichen: Das world-wide-web
(www), E-mail und die Übertragung von Datenpaketen (file transfer - FTP). Der lokale
Zugang wird dabei von Service Providern ermöglicht, das Benutzerprogramm, der Browser
(Netscape, Internet Explorer), ist in modernen Softwarepaketen enthalten.
Firmen-Netzwerk - mit Firewall
Hub
Mailserver
„E-Commerce“ und Online-Marketing werden zunehmend auch für mittelständische
Unternehmen zum neuen und unverzichtbaren Verkaufswerkzeug.
INTERNET
Webserver
Das Internet
Router
Firewall
Printer
PC
PC
INTERNET
Service-Provider
Switch
Filialen,
Kunden,
Lieferanten
PC
Firmen-Netzwerk
Service-Provider
Service-Provider
PC
Router
Firmen-Netzwerk
PC
PC
Router
PC
Server
Router
Router
Aussendienst
Aussendienst
Wahlweise können Teile des Netzwerkes allgemein zugänglich sein, während unternehmenskritische
Teile vor unbefugtem Zugang geschützt sind.
Vorteile
• Sicherheit Ihrer Firmendaten vor unerlaubten Zugriffen während des
Datenverkehrs mit fremden Netzwerken.
• Automatische Erfassung und Protokollierung aller erfolgten Zugriffe.
• Eingriffssichere Einstellung der Zugriffsberechtigungen.
Nachteile
• Sichere Installation erfordert Fachkenntnisse.
8. Was ist IOS?
Das „Internet Operating System“(IOS) von Cisco System ist als einheitliches Netzwerk-Betriebssystem zum weltweiten de-facto Standard geworden. Es ist die „Sprache" der unterschiedlichsten Cisco Netzwerkkomponenten. Über 80% des InternetVerkehrs wird auf der Basis von Cisco IOS-Komponenten transportiert.
Ein Intranet ist eine auf der Internet-Technologie basierende Verbindung (per Wähl- oder
Standleitung) mehrerer firmeninterner LAN’s. Geographische Entfernungen können dabei
kostengünstig mittels VPN’s (virtual privat Networks) durch verschlüsselte Übertragung im
Internet überbrückt werden. Falls auch Dritte, wie Lieferanten, Kunden etc. mit eingebunden werden entsteht daraus ein Extranet.
Das Intranet
PC
Das Firmennetz
Service-Provider
• Alle Cisco Produkte basieren auf IOS und sind damit absolut kompatibel.
• IOS unterstützt alle bereits vorhandenen, sowie neue Technologien, die
für künftige Multimedia-Dienste erforderlich sind.
• Einheitliche Konfigurationsoberfläche.
• Zentrale Administration
6
INTERNET
Router
Hub
Service-Provider
Router
IOS ist das einheitliche Betriebssystem aller Cisco-Lösungen, über die Computersysteme mit den unteschiedlichsten Betriebssystemen (z.B.: Microsoft, Novell) problemlos miteinander kommunizieren.
Nachteile
Firmen-Netzwerk
10.Was ist ein Intranet?
PC
Vorteile
Firmen-Netzwerk
Entfernte
Produktionsstätte
Switch
Firewall
Printer
Router
• Konfiguration erfordert Basis-Fachwissen.
PC
PC
PC
PC
Server
In einem Extranet werden Entfernungen beim
Datenaustausch durch Nutzung des Internets
kostengünstig überwunden. Auch während des
Datentransports im Internet sind die Firmendaten
vor fremdem Zugriff geschützt.
Filiale
7
Eine Initiative des weltweiten Marktführers der Netzwerktechnologien.
Das Firmennetz im mittelständischen Unternehmen
Leader
in Networking
for the Internet
The Worldwide
CISCO
Ihr Firmennetzwerk.
. . . die Basis für Ihren Unternehmenserfolg?
C ISCO S YSTEMS , I NC . mit Hauptsitz in San Jose, California,
ist mit über 12 Milliarden US$ Umsatz und mehr als 200
Büros weltweit Marktführer bei Internetworking Produkten.
Cisco Systems GmbH
Lilienthalstraße 9
D- 85399 Hallbergmoos
Tel.: 01 80 - 3 67 10 01
Fax: 08 11 - 55 43 10
Nach Intel und Microsoft ist Cisco das drittgrösste
Unternehmen, das an der amerikanischen NASDAQ-Börse
gehandelt wird, der Börsenwert übersteigt 400 Mrd. DM
und ist damit grösser als der von Siemens und DaimlerChrysler oder der nächsten zehn Wettbewerber zusammen.
Cisco Systems GmbH
Herold Center
Am Wilhelmsplatz 11
D- 70182 Stuttgart
Tel.: 01 80 - 3 67 10 01
Fax: 07 11 - 2 39 11 11
Mit mehr als 35 Millionen täglichen Zugriffen ist die
Cisco-Web-Seite „www.cisco.com“ die erfolgreichste
Home-Page im Business-Sektor.
Das Internetworking Operating System™ (IOS™) von
Cisco ist als einheitliches Betriebssystem zum weltweiten defacto Standard geworden. Über IOS™ kommunizieren heute
weltweit Millionen Netzwerke mit einer unbeschränkten
Anzahl von LANs, WANs und SNA-Netzwerken.
Cisco Systems GmbH
Industriestraße 28-34
D- 65760 Eschborn
Tel.: 01 80 - 3 67 10 01
Fax: 0 61 96 - 47 97 77
Mehr als 80% der Basistechnologie des Internet
stammen von Cisco Systems.
Cisco Systems GmbH
Burggrafenstraße 5a
D- 40545 Düsseldorf
Tel.: 01 80 - 3 67 10 01
Fax: 02 11 - 95 47 10
Cisco Systems hat weltweit über 200 Niederlassungen in
nachstehend angeführten Ländern. Die Daten finden Sie im
Web unter:
www.cisco.com
Cisco Systems GmbH
Revaler Straße 100/III
D- 10243 Berlin
Tel.: 01 80 - 3 67 10 01
Fax: 0 30 - 29 34 27 10
Cisco Systems GmbH
Neuer Wall 77
D- 20354 Hamburg
Tel.: 01 80 - 3 67 10 01
Fax: 0 40 - 37 67 44 44
www.cisco.de
CQ
Argentina • Australia • Austria • Belgium • Brazil • Canada
Chile • China, PRC • Columbia • Costa Rica • Czech Republic
Denmark • England • Finland • France • Germany • Greece
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U.S. and certain other countries. (C17-502 • I-00)
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