Kurs:Internet und Verschluesselung/Ethernet/Rechnernetze, Grundlagen des Ethernet Protokolls

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Rechnernetze, Grundlagen des Ethernet Protokolls

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Lernziele

  1. Warum haengen Uebertragungsgeschwindigkeit und Maximale Kabellaenge im ethernet Protokoll zusammen
  2. Wie haengen Uebertragungsgeschwindigkeit und Maximale Kabellaenge im ethernet Protokoll zusammen
  3. Was ist ein Rechnernetzwerk und was sind bekannte Uebertragungswege
  4. Was ist ein shared medium und mit welchen Hardware mechanismen wird es implementiert
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Zusammenfassung, Skript

In meinem Vortrag geht es um das Ethernet. Aber auch um die Grundlagen der Übertragung. Daten werden in einem Netz mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen übertragen. Die kleinste zu übertragende Einheit ist ein Bit. Da beim bloßen Versenden von Bits allerdings weder klar ist, wer die Daten bekommen soll, noch wer sie sendet und man auch nicht merkt wenn Daten fehlen wurde das Ethernet-Protokoll entwickelt. Dieses Protokoll besteht aus einem Header, welcher in verschiedene Segmente unterteilt ist und verschiedene Probleme bei der Übertragung löst. Die Daten die gesendet werden müssen eine Länge von 46-1500 Bytes haben. Dies liegt daran, dass wenn die Daten kürzer sind, nicht das ganze Kabel belegt wird durch die Übertragung und es deshalb zu Überlagerungen kommen kann. Durch eine Länge von 64 Bytes wird zum Beispiel gewährleistet, dass bei einer Übertragungsgeschwindigkeit von 100 Mbit/s, was ein Bit alle 10 Nanosekunden bedeutet, das Kabel bei der Übertragung 1500m Kabel beschäftigt wird. Ein Rechnernetz ist ein System das dazu dient das eigenständige elektronische Geräte miteinander kommunizieren können und dadurch Ressourcen wie zum Beispiel Drucker oder Datenspeicherplatz einsparen können. Das bekannteste Rechnernetz ist das Internet. Innerhalb dieser Rechnernetze erfolgt die Übertragung von Daten mit Hilfe von Protokollen welche zu den Daten vorne und teilweise auch hinten noch etwas hinzufügen, was zu einer reibungslosen Übertragung führt. Die bekanntesten Übertragungswege sind Ethernet, Token und PowerLan Beim Ethernet werden die Systeme mit Hilfe von Kupfer oder Glasfaserkabeln miteinander verbunden und senden die Daten mit Hilfe des Ethernet Protokolls.

Leitfragen:
Wozu braucht man einen Ethernet Header?
Wie haengen Uebertragungsgeschwindigkeit und Maximale Kabellaenge im ethernet Protokoll zusammen?
Welche Rolle spielt die Größe der zu übertragenden Daten?
Warum braucht man Protokolle bei der Übertragung von Daten?
Welche Rolle spielt das Ethernet beim Wlan?


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Mediendatei (Video, Schaubild,...)

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Multiplechoice Fragen und Übungen

<quiz display=simple> {Was macht die Checksum? |type="[]"} + Überpruft ob alles angekommen ist || Die Checksum ist dazu da, die Summe der angekommenen Daten zu überprüfen - Repariert den empfangenden Computer || Die Checksum verändert nichts am Rechner selbst + Repariert im Notfall kurze Dateien || Die Checksum kann, wenn nur ein kurzer Abschnitt beschädigt ist diesen reparieren.

{ Wie viele Bits sind ein Byte? |type="[]"} - 4 Bits || Ein Byte sind 8 Bits + 8 Bits || Ein Byte sind 8 Bits - 16 Bits || Ein Byte sind 8 Bits

{ Wie lang kann eine Ethernet Übertragung maximal sein |type="[]"} - 1500 Bytes || Es können zwar nur 1500 Bytes an Daten übertragen werden allerdings sind Header und Checksum zusammen auch noch mal 16 Bytes die zu den 1500 addiert werden müssen. + 1516 Bytes || 1500 Bytes an Daten + 16 Bytes für Checksum und Header ergeben 1516 Bytes. - 1600 Bytes || Es können nur 1500 Bytes an Daten übertragen werden und Header und Checksum ergeben zusammen auch noch mal 16 Bytes die zu den 1500 addiert werden müssen. + 12128 Bits || 1516 Bytes * 8 ergeben 12128 Bits.

{Welche Strecke an Kabel wird bei der Übertragung von 1 Bit beschäftigt? |type="[]"} - 3m || Dies gilt nur bei einer Übertragungsgeschwindigkeit von 100 MBit/s + Lässt sich ohne die Übertragungsgeschwindigkeit nicht berechnen || Ohne die Übertragungsgeschwindigkeit lässt sich auch die Ausbreitung während des Sendens von 1 Bit nicht berechnen. - Lässt sich ohne die Länge des Kabels nicht berechnen || Die Länge des Kabels spielt in diesem Zusammenhang keine Rolle, da die Strecke nur von der Übertragungsdauer und der Lichtgeschwindigkeit abhängt

{Welche Strecke an Kabel wird beschäftigt wenn die Übertragung, bei einer Übertragungsgeschwindigkeit von 10 MBit/s, 100 Byte groß ist? |type="[]"} - 300m || 1 Byte sind 8 Bit, deswegen ist die Datei 800 Bit groß. Bei der Übertragung von einem Bit, bei einer Übertragungsgeschwindigkeit von 10 Mbit/s wird 30m Kabel belegt. - 3000m || 1 Byte sind 8 Bit, deswegen ist die Datei 800 Bit groß. + 24000m || 100 Byte sind 800 Bit, 800 Bit* 30m ergibt 24000m - keine der oberen Lösungen || 100 Byte sind 800 Bit, 800 Bit* 30m ergibt 24000m - 2400m || Bei der Übertragung von einem Bit, bei einer Übertragungsgeschwindigkeit von 10 Mbit/s wird 30m Kabel belegt.






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