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Über dieses Buch

Das Buch mit einem stark ausgeprägten modularen Aufbau, wird als ein vorlesungsbegleitendes Lehrbuch zum Modul Computernetzwerke im ET- und IT-Fachstudium an technischen Hochschulen empfohlen und enthält drei Teile sowie Zwischenfragen mit dazugehörigen Lösungen und weitere Übungsaufgaben. Teil I beinhaltet eine Einführung in das Gebiet der Rechnernetze. Die weiterführenden Teile II und III behandeln aktuelle Rechnernetztechnologien, Kopplungselemente und Verkabelungskonzepte. Die Leser werden dabei mit verteilten Softwaresystemen und Rechnernetzanwendungen vertraut gemacht.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Grundlagen und übertragungsorientierte Schichten

Frontmatter

Kapitel 1. Lernziele Teil I

Zusammenfassung
Das Teil I hat als Ziel, den Studierenden die Grundlagen von Rechnernetzen und deren Anwendungen zu vermitteln.
Andriy Luntovskyy, Dietbert Gütter

Kapitel 2. Historie

Zusammenfassung
Die Grundprinzipien der mechanischen Rechenmaschinen und erste praktisch nutzbare Prototypen wurden bereits im 17. Jahrhundert entwickelt.
Andriy Luntovskyy, Dietbert Gütter

Kapitel 3. Übertragungsmedien und Medienzugriff

Zusammenfassung
Die Problematik wird in diesem Teil nur kurz angesprochen und in den weiteren Teilen vertieft.
Andriy Luntovskyy, Dietbert Gütter

Kapitel 4. Rechnernetzarchitekturen und -Dienste

Zusammenfassung
Rechnernetze sind aus unserem Alltag und der Wirtschaft nicht mehr wegzudenken. Die wichtigsten Ziele von Rechnernetzen sind wie folgt [7, 10, 16, 17].
Andriy Luntovskyy, Dietbert Gütter

Kapitel 5. ISO-Architektur

Zusammenfassung
Für die breite Nutzung von Rechnern ist es außerordentlich wichtig, dass die wichtigsten Schnittstellen standardisiert und allgemein akzeptiert sind.
Andriy Luntovskyy, Dietbert Gütter

Kapitel 6. Internet-Architektur

Zusammenfassung
Das Internet hat bereits eine relativ lange Geschichte. Die Internet-Architektur wurde entwickelt, um Rechnernetze anderer Architektur an das ARPANET anzuschließen. Dabei ging man sehr pragmatisch vor. Es wurden einfache, ressourcensparende und schnell realisierbare Lösungen bevorzugt.
Andriy Luntovskyy, Dietbert Gütter

Kapitel 7. Rechnernetzapplikationen

Zusammenfassung
Der Begriff „Verteilte Verarbeitung“ charakterisiert die Arbeit von Systemen, bei denen ein Anwendungsdienst durch Zusammenwirken mehrerer Prozesse erbracht wird. Die hierfür erforderliche Prozesskommunikation kann auf einem Rechner mithilfe der lokalen Prozesskommunikation realisiert werden oder in Rechnernetzen mithilfe von Diensten der Transportschicht [7, 14, 15, 17].
Andriy Luntovskyy, Dietbert Gütter

Kapitel 8. Planung, Optimierung und Betriebssicherung von Rechnernetzen

Zusammenfassung
Rechnernetzwerke sind in allen Bereichen der Wirtschaft und des privaten Lebens von hoher Bedeutung. Engpässe oder gar Ausfälle können großen Schaden verursachen.
Andriy Luntovskyy, Dietbert Gütter

Kapitel 9. Ausblick Teil I

Zusammenfassung
In diesem Teil wurden Ihnen die Grundlage zu den Netzwerken mitgeteilt.
Andriy Luntovskyy, Dietbert Gütter

Kapitel 10. Lösungen zu Zwischenfragen/Übungsaufgaben Teil I

Zusammenfassung
Was versteht man unter den Verbundfunktionen „Kommunikationsverbund“, „Ressourcenverbund“ und „Steuerungsverbund“?
Andriy Luntovskyy, Dietbert Gütter

Netzwerktechnologien und Mobile Kommunikation. Netzkopplung und Verkabelung

Frontmatter

Kapitel 11. Lernziele Teil II

Zusammenfassung
Dieser Teil vermittelt Kenntnisse und Fertigkeiten, die benötigt werden, um von der Problemstellung der Datenübertragung in Netzwerken über bestimmte Netzwerkmuster (drahtgebunden, drahtlos, mobil, satellitenbasiert) zu kostengünstiger, energiesparender und effizienter Vernetzung zu gelangen.
Andriy Luntovskyy, Dietbert Gütter

Kapitel 12. Drahtgebundene und drahtlose Netze

Zusammenfassung
In moderne Netzwerke werden diverse Netztechnologien eingebunden, deren Interoperabilität deshalb sehr wichtig ist. Im Weiteren werden die allgemein anerkannten Abkürzungen verwendet:
Andriy Luntovskyy, Dietbert Gütter

Kapitel 13. Mobile Kommunikation

Zusammenfassung
Mobile Zellularnetze integrieren Satellitenfunknetze sowie die konventionellen drahtgebundenen und drahtlosen Netze (Kerntechnologien). Mobile Zellularnetze werden in der Literatur üblicherweise in fünf Generationen 1G – 5G eingeteilt.
Andriy Luntovskyy, Dietbert Gütter

Kapitel 14. Netzkopplung und Verkabelung

Zusammenfassung
Dieses Kapitel befasst sich mit der Infrastrukturplanung kabelgebundener lokaler Rechnernetze, speziell werden aktive Netzkopplungsgeräte (Switches, Router, Access Points, Gateways, Firewalls) sowie die Eigenschaften der Übertragungsmedien und deren Eignung für die strukturierte Verkabelung sowie typische Fehlerquellen behandelt. Die aktuellen Netzwerkklassen bzw. -kategorien werden vorgestellt und es wird auf die Methodik der Qualitätsmessung und der Zertifizierung eingegangen.
Andriy Luntovskyy, Dietbert Gütter

Kapitel 15. Ausblick Teil II

Zusammenfassung
In diesem Teil wurden Ihnen weitere Details zur Nutzung von aktuellen Netzwerkmustern (Ethernet-Familie, MPLS, WLAN, 3G, 4G, 5G, Satellitenfunk, Pikonetze), zu den Konzepten zur strukturierten Verkabelung sowie der effizienter Vernetzung vermittelt.
Andriy Luntovskyy, Dietbert Gütter

Kapitel 16. Lösungen zu Zwischenfragen/Übungsaufgaben Teil II

Zusammenfassung
Weshalb darf die Framelänge bei CDMA/CD-Ethernet einen bestimmten Wert nicht unterschreiten? Wie groß ist dieser bei IEEE 802.3?
Andriy Luntovskyy, Dietbert Gütter

Verarbeitungsorientierte Schichten und Netzwerkanwendungen

Frontmatter

Kapitel 17. Lernziele Teil III

Zusammenfassung
Das Teil III setzt voraus, dass Sie die Inhalte der Teile I und II beherrschen. Die Studierenden sind mit dem Aufbau und den Funktionen der relevanten Referenzmodelle (Internet, TCP/IP, OSI) vertraut und besitzen einen qualifizierten Überblick über aktuelle Protokolle lokaler Netzwerke sowie von Weitverkehrsnetzen, Zugangsnetzwerken, drahtlosen und Mobilfunknetzen.
Andriy Luntovskyy, Dietbert Gütter

Kapitel 18. Verarbeitungsorientierte Schichten

Zusammenfassung
Im OSI-Referenzmodell werden die Schichten 5–7 als verarbeitungsorientierte Schichten bezeichnet.
Andriy Luntovskyy, Dietbert Gütter

Kapitel 19. Netzwerkanwendungen und mobile Apps

Zusammenfassung
Die schematische Gesamteinordnung von aktuellen Netzwerkanwendungen ist in Abb. 19.1 repräsentiert. Aber wie Sie gleich erfahren werden, ist diese Kategorisierung nun sehr grob, aber eine genauere Kategorisierung ist aufgrund der Vielfältigkeit und Unmenge dern Einsatzgebiet und Eigenschaften kaum möglich!
Andriy Luntovskyy, Dietbert Gütter

Kapitel 20. Verteilte Systeme und Cloud Computing

Zusammenfassung
Verteilte Systeme werden vor allem für folgende Zwecke eingesetzt:
  • gemeinsame Nutzung von Daten (z. B. verteilte Dateisysteme und World Wide Web), auch zur Erreichung von Fehlertoleranz durch Redundanz (z. B. Replikation von Daten einer Datenbank),
  • gemeinsame Nutzung von Geräten (z. B. Drucker und Scanner)
  • gemeinsame Nutzung von Rechenleistung (z. B. Zugriff auf Hochleistungsrechner),
  • Kommunikation der Benutzer eines verteilten Systems (z. B. elektronische Post, gemeinsamer Terminkalender einer Arbeitsgruppe, Mehrbenutzeranwendungen wie Mehrbenutzertexteditoren oder Mehrbenutzergrafikeditoren, IP-Telefonie, Audio-Video-Konferenzen).
Andriy Luntovskyy, Dietbert Gütter

Kapitel 21. Zusammenfassung

Zusammenfassung
Wir hoffen, dass Sie durch das Studium der drei Teile „Rechnernetze“ zu einem „perfekten Netzwerker“ geworden sind.
Andriy Luntovskyy, Dietbert Gütter

Kapitel 22. Lösungen zu Zwischenfragen/Übungsaufgaben Teil III

Zusammenfassung
Über das Internet soll der Inhalt einer Festplatte (72 GByte) mit real 5 Mbit/s kopiert werden (Hinweis: Speichergröße GigaByte als SI-Präfix).
Andriy Luntovskyy, Dietbert Gütter

Kapitel 23. Aufgaben zum Komplex I – Übertragungsorientierte Schichten

Zusammenfassung
Erstellen Sie ein folgendes Ablaufdiagramm für einen abstrakten Telefondienst, bei dem ein Initiatorprozess A eine Gesprächsverbindung zum Responderprozess B aufbauen will.
Andriy Luntovskyy, Dietbert Gütter

Kapitel 24. Aufgaben zum Komplex II – Netzwerktechnologien und Mobile Kommunikation. Netzkopplung und Verkabelung

Zusammenfassung
Erläutern Sie den Aufbau eines MPLS-Tunnels! Wie setzt man die Labels?
Andriy Luntovskyy, Dietbert Gütter

Kapitel 25. Aufgaben zum Komplex III – Verarbeitungsorientierte Schichten und Netzwerkanwendungen

Zusammenfassung
Warum ist es sinnvoll, dass einige Anwendungen anstelle des Transportprotokolls TCP das weniger leistungsfähige Protokoll UDP nutzen?
Andriy Luntovskyy, Dietbert Gütter

Backmatter

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