SelfLinux Linux im Netzwerk Lokale Netze Abschnitt 2 | SelfLinux-0.13.0

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#### 3 FDDI

Die Abkürzung FDDI steht für "Fiber Distributed Data Interconnect". Dieser Netzwerktyp überträgt seine Daten nicht über Kabel, sondern über Lichtimpulse auf Glasfaserleitungen. Dies hat den Vorteil, dass die Datenübertragung nicht durch elektromagnetische Störungen beeinflusst werden kann. Außerdem ist mit Lichtimpulsen eine höhere Datenübertragungsrate möglich als bei elektrischen Signalen.

Ein FDDI-Netz ist ein Token-Ring-Netzwerk mit einer Bandbreite von 100 Megabit pro Sekunde. Um Störungen automatisch beheben zu können, besteht ein FDDI-Netz aus zwei in entgegengesetzte Richtungen laufenden Ringen. Der Datenverkehr erfolgt wie bei jedem Token-Ring-LAN über ein Token, dass ständig im Kreis läuft. Im normalen Betrieb wird von den zwei vorhandenen Ringen lediglich einer genutzt. Interessant wird das Verhalten von FDDI, wenn ein Hardware-Fehler im Netz auftritt. Wenn ein Gerät bemerkt, dass eine Kommunikation zu einem anderen Gerät im Netz nicht möglich ist, benutzt es automatisch den zweiten Ring, um den aufgetretenen Defekt zu umgehen. Wird der Ring also, aus welchen Gründen auch immer, an einer Stelle unterbrochen, leiten die zwei benachbarten Stationen den Datenverkehr automatisch auf den zweiten Ring um. Die Abbildung illustriert dieses Verhalten:

FDDI-Netz im normalen Betrieb (links) und bei einem Defekt (rechts): Der Netzverkehr kann trotzdem weiter durchgeführt werden.

#### 4 Token Ring

Token-Ring-Netze wurden relativ früh entwickelt, sind jedoch nicht so stark verbreitet wie andere LAN-Technologien. Die logische Struktur dieses Netztyps entspricht, wie der Name schon sagt, der eines geschlossenen Ringes. Die tatsächliche Struktur muss dem nicht entsprechen, Token-Ring-Netze sind auch mit sternförmiger Verkabelung möglich. Beschränken wir uns also auf die Art der Datenübertragung:

Um die Funktionsweise von Token-Ring-Netzwerken zu verstehen, kann man das Beispiel eines Güterzuges heranziehen, der immer wieder eine Kreisstrecke befährt und regelmäßig an allen Stationen vorbeikommt. Die Lokomotive stellt hierbei das sogenannte "Token"-Paket dar. Je nachdem ob Waggons, also Daten, angehängt wurden, wird die Lokomotive als frei oder belegt gekennzeichnet. Möchte eine Station nun Daten versenden, prüft sie, ob das Token frei ist. Ist dies der Fall, wird das Token als belegt gekennzeichnet, mit der Zieladresse versehen und die Daten angehängt. Unser Zug fährt weiter im Kreis, bis er die festgelegte Zielstation erreicht hat und trennt sich dort von seinen Daten. Das Token wird wieder als frei gekennzeichnet und kann erneut Daten transportieren.

So geht das Token ständig von Rechner zu Rechner. Ist der Inhalt des Datenpakets nicht für den jeweiligen Rechner bestimmt, sendet er das Token weiter. So ist gewährleistet, dass jede Station die gleichen Chancen hat, Daten senden zu können. Anders als beim Ethernet gibt es hier nicht das Problem mit den Paketkollisionen, da ja immer nur ein Paket unterwegs ist.

Token Ring Netzwerk

#### 5 ATM - Asynchronus Transfer Mode

Bei ATM handelt es sich um eine verbindungsorientierte Hochgeschwindigkeitsnetzwerk-Technologie, die sowohl in lokalen Netzen als auch in Wide Area Networks (WANs) zum Einsatz kommt. Üblicherweise meint "Hochgeschwindigkeit" Netzwerke mit Datentransferraten von 100 Mbps und höher. ATM kann je nach darunter liegender Netzwerktechnik Transferraten bis in den Gigabit-Bereich erreichen. Entsprechend teuer ist auch die für ATM erforderliche Hardware.

Um derartig hohe Geschwindigkeiten erreichen zu können, verwendet ATM mehrere spezielle Hardware- und Software-Techniken:

- Ein ATM-Netzwerk besteht aus einem oder mehreren ATM-Switches, die mit Host-Rechnern oder wiederum mit weiteren ATM-Switches verbunden sein können.
- ATM benutzt optische Medien wie Glasfaserleitungen zur Datenübertragung, auch als Verbindung zwischen Hosts und ATM-Switch.
- Pakete (sog. "Cells") in der untersten Schicht von ATM-Netzwerken haben eine feste Länge. Da jedes Paket exakt dieselbe Größe hat, können ATM-Cells sehr schnell verarbeitet werden.

ATM unterscheidet sich stark von den bisher beschriebenen paketorientierten Netzwerken. Im Gegensatz zu ihnen ist ATM verbindungsorientiert angelegt und eignet sich daher auch zur Übertragung von Sprache (große Teile des Telefonnetzes bauen auf ATM-Backbones auf). Doch bleiben wir bei Rechnernetzen: Möchte ein Host eine Verbindung zu einem anderen aufbauen, kontaktiert er den nächsten ATM-Switch und teilt ihm seinen Verbindungswunsch samt Adresse des Zielrechners mit. Der Switch versucht nun, eine Verbindung zu diesem herzustellen. Dabei entsteht eine Art Pfad über weitere Switches. Ersterer Switch legt nun für diese Verbindung bzw. diesen Pfad eine eindeutige Nummer fest und teilt dem Host diese mit. Ist eine Verbindung einmal aufgebaut, sind Übertragungen mit garantierter Bandbreite darüber möglich. Eine Verbindung bleibt bestehen, bis einer der beiden Partner diese trennt, also 'auflegt'.

Möchte der Host nun Daten versenden, schickt er diese samt Verbindungsnummer (die Verbindung besteht bereits) zum Switch. Dieser hat die Nummer gespeichert und weiß, an welchen Switch er die Daten weiterschalten und welche ID-Nummer er dort benutzen muss. Der nächste Switch tut genau dasselbe bis die Daten irgendwann beim Zielrechner angekommen sind. Dabei weiß jeder Switch nur, an wen er die Daten einer bestimmten Verbindung weiterleiten muss. Er hat keine Information über die Herkunft oder den letztendlichen Empfänger. Dies sorgt dafür, dass im Netz sehr wenig Overhead (Verwaltungsdaten) durch die Leitungen geschoben wird, was der Geschwindigkeit direkt zugute kommt.