kapitel 1: telematik - informatik • informatik · das technische system wird in den - ansonsten...
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FU Berlin, Institut für Inform
atikTelem
atik, WS 2001/2002
AG Technische Inform
atikProf. D
r.-Ing. Jochen Schiller1.1
Prof. Dr.-Ing. Jochen
Schiller, http://ww
w.jochenschiller.de/
1.1
Telematik
Kapitel 1:Einführung und M
otivation
Trends, Internet, Nutzer, Leitbeispiel, Literatur
Prof. Dr.-Ing. Jochen Schiller
Freie Universität Berlin
Institut für Informatik
FU Berlin, Institut für Inform
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r.-Ing. Jochen Schiller1.2
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1.2
Übersicht
1.Einführung und M
otivationB
edeutung, Beispiele
2.Begriffsw
elt und StandardsD
ienst, Protokoll, IETF, ITU, ISO
, ETSI, IEEE, Autom
at3.
Nachrichtentechnik
Daten, Signal, M
edien, Physik4.
BitübertragungsschichtC
odierung R
epeater, Modem
, DSL
5.D
irektverbindungsnetzeR
ahmenerzeugung
HD
LC, PPP, SD
H, ATM
Fehlererkennung, ProtokolleEthernet (IEEE 802.3)Token R
ing (IEEE 802.5)6.
Vermittlung
Paket-/Zell-/Leitungsvermittlung
Wegw
ahlverfahrenBrücke/Sw
itchSpanning-Tree, H
ardware, VLAN
7.Internet-Protokolle
IP, ARP, D
HC
P, ICM
PR
outingRIP, O
SPF, CID
R, BG
P
8.Transportprotokolle
UD
P, TCP
9.Verkehrssteuerung
Kriterien, Mechanism
enVerfahren in TC
P, RED
10.Klassische Telekomm
unikationsnetzeTelefon, ISD
N, ATM
IN, G
SM11.Anw
endungenD
NS, SM
TP, HTTP
Darstellungsform
ate, ASN.1
Managem
ent, SNM
PSicherheit
Firewall, TLS, IPSec
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1.3
Der Begriff „Telem
atik“
„Teilgebiet der Informatik, das sich m
it der Komm
unikation von Daten unter
Nutzung technischer M
ittel über („größere“) räumliche Entfernungen befasst.“
Telematik
(engere Bedeutung):
„Gegenüber Standardtelefondienst fortgeschrittene Telekom
munikationsdienste in
Verbindung mit digitaler N
etztechnik.“ (z.B. Telefax, Online D
ienste, Mehrw
ertdienste)
Telematik
(in Verbindung mit Anw
endungen):Telem
atik im Verkehrsw
esen (Verkehrstelematik):
rechner-und komm
unikationsgestützte Verkehrsleitsysteme
Telematik in der M
edizin (Telemedizin):
Ferndiagnose, Patientenüberwachung, Tele-C
hirurgie
Telekom
munikation
matik
Infor
Der B
egriff „Telematik“ ist eigentlich ein M
antelwort, zusam
mengesetzt aus „Telekom
munikation“ und
„Informatik“. D
urch diese Begriffsbildung soll zum
Ausdruck gebracht w
erden, dass keines der beiden Fachgebiete allein die vielfältigen A
spekte, die im Zusam
menhang
mit dem
zentralen Begriff, der
„Kom
munikation“, betrachtet w
erden müssen, vollständig behandeln
kann. Statt dessen ist eine integrierte Sichtw
eise notwendig, die sich auf V
erfahren, Ideen und Modelle aus beiden G
ebieten stützt.N
eben der (oben angegebenen) allgemeinen D
efinition, kann der Begriff „Telem
atik“ auch eine Reihe
weiterer (engerer) B
edeutungen besitzen, die nicht zentraler Bestandteil dieser V
orlesung sind. So z.B.
als Bezeichnung für (gegenüber dem
Standardtelefondienst) fortgeschrittene Telekom
munikationsdienste, im
Verkehrsw
esen (Verkehrstelem
atik) sowie in der M
edizin (Telem
edizin).
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1.4
Grundlegendes Buch für die Vorlesung
Larry Peterson, Bruce S. D
avie:C
omputernetze -Ein m
odernes Lehrbuchdpunkt.verlag, H
eidelberg, 2000ISBN
3-932588-69-X
Gibt es ebenso in Englisch (C
omputer N
etworks, ISBN
1-558605-77-0)D
eckt alle Internet-relevanten Inhalte abD
eckt aber nichtdie klassischen Telekomm
unikationsnetze ab
Eine Übersicht über fast alle Teile der Vorlesung gibtG
. Krüger & D. R
eschke: Lehr-und Übungsbuch Telem
atik. Fachbuchverlag Leipzig, 1999. ISBN
3-446-17465-6.
Weitere Literatur am
Ende des Kapitels
Die vorliegenden U
nterlagen sind im Laufe m
ehrerer Vorlesungen an den U
niversitäten Karlsruhe (Prof.
Krüger, Prof. Juling), K
iel (Prof. Schiller), Braunschw
eig (Prof. Zitterbart), FU B
erlin (Prof. Schiller) entstanden und beinhalten auch M
aterial diverser Firmenveröffentlichungen, Internet-Q
uellen etc. Zahlreiche A
utoren haben hierzu beigetragen, welche im
Einzelnengar nicht m
ehr alle genannt werden
können. Daher ohne N
amensnennung ein großer D
ank an alle, die imLaufe der Jahre etw
as zu diesen Folien beigetragen haben!
Bei Fragen, A
nregungen, Kom
mentaren zu diesen Folien bitte eine Em
ail an schiller@com
puter.org!
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1.5
„Jedermann, zu jeder Zeit, an jedem
Ort (m
it jeder Komm
unikationsform)“
Schrittmacherrolle: M
obiltelefonie geschätzte 800 M
io. Nutzer im
Jahr 2005w
ird Festnetztelefonieübertreffen
ebenso das „feste“ Internetw
eltweite Abdeckung auch durch
Satellitensysteme
Ziel:Ü
bertragung von Sprache, Daten,
Audio, Video ...
anybody, (m)anytim
e, (m)anyw
hereanybody, (m
)anytime, (m
)anywhere
Entwicklungstrend: M
obile Komm
unikation
Mobile K
omm
unikation wird heute oft m
it Mobilfunkkom
munikation gleichgesetzt und diese w
iederum
mit der M
obiltelefonie. Seit Einführung der digitalen Mobilfunknetze (in D
eutschland D1 und D
2) hat die M
obiltelefonieeine rasante Entw
icklung genomm
en. Der jährliche Zuw
achs an M
obiltelefonteilnehmern hat selbst die hohen Steigerungsraten des Internet übertroffen.
Die Steigerungsraten sind auch w
eltweit zu verzeichnen. D
abei ist für die Mobilfunkverbreitung
vorteilhaft, dass keine aufwendige A
nschlussinfrastruktur zum Teilnehm
er erforderlich ist (beim
sogenannten ortsgebundenen Festnetz (z.B. dem
ISDN
) entfallen auf den Anschlussbereich der
Teilnehmer fast 50%
der gesamten N
etzkosten). Deshalb stellt die
Überbrückung des letzten K
ilometers
(englisch last mile) ein großes Problem
für die Konkurrenten der D
eutschen Telekom A
G dar. In
Ländern mit großer geografischer A
usdehnung spielen die Verkabelungskosten der Teilnehm
er eine noch größere R
olle.D
ie im Slogan: „Jederm
ann, zu jeder Zeit, an jedem O
rt“ hervorgehobene Ortsunabhängigkeit w
ird durch die zunehm
ende Verfügbarkeit von Satellitensystem
en, für die auf den Aufbau einer
terrestrischen Funkinfrastruktur verzichtet werden kann (direkte
Kom
munikation m
it „Satellitenhandies“), praktisch auf der ganzen Erde realisierbar.Zw
ei Mobilitätsaspekte lassen sich generell trennen: B
enutzermobilität: D
rahtlose Kom
munikation von jedem
beliebigenStandort
Gerätem
obilität:B
eliebige Standortwechsel eines G
erätes (z.B. PC
) im Festnetz.
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1.6
Entwicklungstrend: Technische Kom
munikation
Heute: Telekom
munikation zw
ischen Menschen im
Vordergrund
Zukünftig: Technische G
eräte / technische Systeme kom
munikationsfähig
Beispiele:ProduktionseinrichtungenTele-D
iagnose, Tele-Wartung, Tele-Betrieb
Komm
unikation in/mit Fahrzeugen
u.a. Verkehrstelematik
Hausnetze
Sicherheit, Haushaltsgeräte-Kom
munikation, H
eizungssteuerung, usw.
Die Telekom
munikationstechnik der letzten 150 Jahre (beginnend m
it der Telegrafie, dann dominiert
durch das Telefon, aber auch als Massenkom
munikationsm
ittel Rundfunk und Fernsehen) w
ar auf den M
enschen als Empfänger (und im
Prinzip auch als Sender) ausgerichtet. Das gilt auch im
Kern für die
online Nutzung eines PC
s.In Zukunft w
ird sich dieses Bild grundlegend ändern. D
a imm
er mehr technische G
eräte, Maschinen,
Fahrzeuge und komplexere „V
erbunde“ von Maschinen (technische System
e) durch Com
puter (M
ikroprozessoren) überwacht, gesteuert und geregelt w
erden, istes naheliegend, auch die in die G
erätefunktionen eingebetteten Com
putersysteme (em
beddedsystem
s) mit K
omm
unikationsfähigkeiten auszustatten. So können sie untereinander, das ist heute schon oft die R
egel, aber auch mit externen
technischen Einrichtungen und natürlich auch mit den M
enschen komm
unizieren. Die K
omm
unikation aus dem
Gerät heraus kann über eine Funkschnittstelle, einen „K
omm
unikationsdraht“ und dann über das Festnetz oder auch über die Starkstrom
leitung (elektronischer Netzanschluss) erfolgen.
Bereits heute haben in der industriellen Produktion System
e zur Fernwartung, Ferndiagnose und auch
Fernbedienung große Bedeutung erlangt. V
iele deutsche mittelständische M
aschinenbauunternehmen
können so ihre gegebenenfalls weltw
eit verteilten Produkte, wie W
erkzeugmaschinen, Fertigungsstraßen
usw. fernbetreuen, ohne perm
anent hochqualifizierte Spezialisten vor Ort oder aufR
eisen zu haben.
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1.7
Entwicklungstrend: U
biquitäreInform
ationstechnologien
Ubiquität(„Allgegenw
ärtigkeit“):N
ichtgebundensein an einen StandortInform
ation als überall erhältliches Gut
Information Technology (IT) beyond the
PC
Persönliche TechnologienZugang zu IT-D
iensten mit sich herum
tragenBeispiele: Persönliche D
igitale Assistenten (PDAs), W
earable Devices
Informationsum
gebungenZugang zu IT-D
iensten überall vorhandenBeispiele: Intelligente, kom
munikationsfähige G
eräte/Systeme, Aktive G
ebäude (cooperative buildings)
Ubiquitäre
Unterstützung
wirkt im
Hintergrund,
wird selbst aktiv,
(teil-)autonom von M
enschen.
Allgem
eine Entwicklungstendenz:
früher:V
iele Menschen an einem
Com
puterheute:
Ein Com
puter pro Personbald:
Viele C
omputer pro Person
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1.8
Entwicklungstrends in der Ü
bersicht
ad hocPersonal Travel Assistant,D
AB, PDA, Laptop,
GSM
, UM
TS, WLAN
, Bluetooth, IrD
A...
UM
TS, WLAN
,D
AB, GSM
, TETR
A, ...
Die A
bbildung bringt noch einmal die beschriebenen Entw
icklungstrends in Zusamm
enhang:M
obile Kom
munikation erlaubt es Passagieren eines Fahrzeuges, zu
beliebigen Zeitpunkten zu telefonieren oder D
aten abzurufen.Fahrzeuge können untereinander spontan „ad-hoc“-N
etzwerke bilden, die beispielsw
eise einen A
ustausch von Abstandsdaten oder W
arnsignalen erlauben und somitdie technische
Kom
munikation zw
ischen Fahrzeugen ermöglichen.
In Fahrzeugen ist natürlich auch der Einsatz von PDA
s möglich, die m
ittels der K
omm
unikationseinrichtungen im Fahrzeug Zugang zu beliebigen D
iensten haben (Bsp.:
WW
W).
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1.9
Einsatz technischer Mittel -Telekom
munikation
Die klassische N
achrichten-/Telekomm
unikationstechnik ist von der Sprachkom
munikation (Telefon) geprägt (technisch und w
irtschaftlich).M
enschen als Komm
unikationspartner:
Modell einer Telefonkom
munikation
Das technische System
wird in den -ansonsten w
eitgehend unveränderten -Kom
munikationsablauf eingefügt.
Modell einer R
undfunkkomm
unikation
akustischeSchnittstelle
akustischeSchnittstelle
Mikrofon
Festnetz/FunknetzR
adio-Lautsprecher
Mensch
Mensch
Mensch
Mensch
akustische Schnittstelleakustische Schnittstelle
Komm
.-SchnittstelleKom
m.-Schnittstelle
eingefügtes technisches System
Telefon-apparat
Telefon-apparat
TelefonnetzTelefonnetz
Telefon-apparat
Telefon-apparat
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1.10
Telefondienst dominierte den Telekom
munikationsm
arkt
Anteile der Bereiche des Dienstem
arkts am G
esamtum
satz von 68 Milliarden D
M (1997)
Telefondienst61%
Mobilfunk17%
Sprachmehr-
wertdienste
5%
Datendienste,
Datenm
ehrwert
dienste11%
Mediendienste, Kabel-TV-
Übertragung6%
Quelle: C
omputer Zeitung 8/1998
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1.11
Ablösung des reinen Sprachverkehrs als W
achstumsträger
0 50
100
150
200
250
300
19961997
19981999
20002001
% (auf das Jahr 1996 bezogen)
SpracheIP-Verkehr
Quelle: Alcatel Telecom
munication R
eview, 1998
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1.12
Historie: Technik
JahrErfindung
Leistung1840
Morse-Telegraf
Elektronischer Nachrichtenaustausch über
größere Distanzen
1876Telefon
Sprachkomm
unikation über größere Distanzen
1887elektrom
agn. Wellen
Funktechnik1892
Automatischer
Automatisierung der Telefonverm
ittlungD
rehwähler
1923R
undfunkM
assenkomm
unikation1929
KoaxialkabelH
öhere Datenraten
1964N
achrichtensatellitenG
rundlage für globale Komm
unikation1966
Glasfaser
extreme Steigerung der D
atenraten1984
(USA)
Aufhebung des Fernmeldem
onopols1997
WD
M(w
avelengthSteigerung der D
atenraten auf Glasfaserstrecken
division multiplex)
auf bis zu 1 Terabit/s (Tera = 1012)
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1.13
Com
putergestützte Telekomm
unikation
Digitale Telekom
munikation
Digitalisierung aller Kom
munikationsform
en (Gesprochene Sprache,M
usik, Text, G
rafik, Festbild, Bewegtbild
(z.B. Video), Technische Daten)
Ausrichtung auf Multim
edia (Integration mehrerer Kom
munikationsform
en) vorzugsw
eise für den Menschen als Em
pfänger
Grundlage: C
omputer-C
omputer-Kom
munikation
Digitale Telekom
munikation ist ausschließlich auf
Mikroelektronik/C
omputer-Basis und dam
it durch Hard-/Softw
are-Systeme
der Telematik realisiert.
Moderne Telekom
munikationsnetze (unter Einschluss der Endgeräte)sind
Com
puternetze (Com
puter Netw
orks).
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Komm
unikationsbasis: Com
puternetze
LAN 2
Backbone
Drahtloses LAN
mobile
Teilnehmer
LAN 1
Multifunktionales/M
ultimediales
Endgerät
Roboter
Haushaltsgerät
Übertragungs-und
Vermittlungssystem
Grundlage für die Telekom
munikation ist ein vernetztes System
, das sich im W
esentlichen aus Endsystem
en und Verm
ittlungseinrichtungen zusamm
ensetzt. Endsysteme bieten dabei sow
ohl Personen den interaktiven Zugang zur Telekom
munikation als auch technischen Einrichtungen w
ie beispielsweise
Datenbanken oder Fernüberw
achungssystemen.
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1.15
Rolle der Softw
are für Telekomm
unikationssysteme
Komplexitätszunahm
e der Software am
Beispiel von EWSD
-Systemen
(Digitale elektronische W
ählsysteme von Siem
ens, wie sie im
öffentlichen Telefonnetz eingesetzt w
erden):
MO
I = M
illionen Objekt-C
ode-Instruktionen
19601970
19801990
2000
60 MO
I
50 MO
I
40 MO
I
30 MO
I
20 MO
I
10 MO
IM
ercuryG
emini A
pollo
LunarM
issionC
ontrol
SpaceShuttle
EWSD
-APS
DB
P-14
EWSD
-APS
WM
EWSD
-APS U
SA(D
oku: 750.000 DIN
-A4)
B-ISD
N(S9) geschätzt
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1.16
Das Internet
Das Internet besteht aus
einer Menge von C
omputern, die
dasselbe Netzw
erkprotokoll TCP/IP verw
enden;irgendw
ie (direkt oder indirekt) miteinander verbunden sind;
gewisse D
ienste anbieten oder benutzen,einer M
enge von Nutzern, die vom
Arbeitsplatz direkten Zugriff auf die angebotenen D
ienste haben,einer M
enge von weiteren, über G
ateways
erreichbaren Netzen.
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Deutschland
Welt
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1.17
Struktur des Internets
ZielW
eltweite Kom
munikation zw
ischen Rechnersystem
en unterschiedlicher Bauart
Struktur:Kopplung einzelner Rechner bzw
. lokaler Netze über ein teilverm
aschtesN
etz von Routern
Definition einer einheitlichen Protokollfam
ilie: TCP/IP
Router
Router
Router
LAN
Rechnersystem
RR
RR
R
R
LAN
Router
R
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1.18
Das Internet als Sum
me vieler N
etze (Netz der N
etze)
Das Internet gehört heute und in absehbarer Zukunft zu den größten und
bedeutendsten weltw
eiten Komm
unikationssystemen
Distanz zw
ischenR
echensystemen
Rechner im
selben
10 m100 m1 km10 km100 km1.000 km
Raum
Gebäude
Gelände
StadtLandKontinent
LAN
MANWAN
InternetKopplung vonunterschiedlichenN
etzen auf der Basisgew
isser Komm
uni-kationsprotokolle
Das Internet erm
öglicht die Kopplung der unterschiedlichsten N
etztypen zu einem w
eltweiten
Kom
munikationsverbund. Eine erste Einteilung dieser verschiedenartigen N
etze lässt sich dabei anhand ihrer A
usdehnung vornehmen:
LAN
(Local Area
Netw
ork)M
AN
(Metropolitean
Area
Netw
ork)W
AN
(Wide A
reaN
etwork)
Wir w
erden später sehen, dass die Flexibilität, praktisch beliebige Netze und dam
it verknüpfte Ü
bertragungstechniken in einem N
etz, dem Internet, zusam
menzufassen, dadurch erreicht w
ird, dass die K
opplung dieser Netze auf einer Protokollebene erfolgt, die oberhalb der Festlegungen von
Übertragungsspezifika liegt.
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1.19
Dienste im
Internet
Im Internet häufig genutzte D
ienste:
World W
ide Web (W
WW
)w
eltumspannendes N
achschlagewerk
Basis „Hypertext Transfer Protocol“ (H
TTP)
Elektronische Post (E-Mail)
Austausch von digitalen (multim
edialen) Nachrichten
Basis „Simple M
ail Transfer Protocol“ (SMTP)
Dateitransfer
Abrufen oder Überm
itteln von Dateien
Basis „File Transfer Protocol“ (FTP)
Netzw
erkverwaltung
Überw
achung und Kontrolle von vernetzten Systemen
Basis „Simple N
etwork
Managem
ent Protocol“ (SNM
P)
Wie bereits angesprochen, ist eine G
rundvoraussetzung im Internet die V
erwendung gem
einsamer
Kom
munikationsprotokolle, konkret der TC
P/IP-Protokollfamilie. A
uf deren Basis w
erden dann unterschiedliche D
ienste realisiert.D
er bekannteste Dienst ist das W
orld Wide W
eb (WW
W), das im
Verlauf der V
orlesung noch öfter als B
eispiel herangezogen wird. Ebenfalls sehr gebräuchlich sind D
ienste zur Überm
ittlung von elektronischer Post oder zum
Transferieren von Dateien. Schließlich sei noch darauf hingew
iesen, dass gerade in einem
derart komplexen N
etz wie dem
Internet die Möglichkeit der entfernten
computergestützten V
erwaltung gegeben sein m
uss.
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1.20
Internet-Entwurfsprinzipien
Minim
alismus und Autonom
ieD
as Netz soll selbstständig funktionsfähig sein und keine internen
Änderungen benötigen, falls es mit w
eiteren Netzen verbunden w
erden soll.
„Best-Effort“-Dienst
Das N
etz soll versuchen, „so gut es geht“ Daten Ende-zu-Ende
weiterzuleiten. Zuverlässige Kom
munikation kann durch W
iederholung der Sendung erreicht w
erden.H
eute werden vielfältige Erw
eiterungen in Richtung D
ienstgüte diskutiert.
Zustandsfreie Router
Kein Routersoll einen bestim
mten Zustand pro Ende-zu-Ende-
Komm
unikationsbeziehung speichern.Auch hier w
erden im R
ahmen von D
ienstgüteunterstützungen Alternativen diskutiert.
Dezentralisierte Steuerung
Es gibt keine globale Steuerung der miteinander verbundenen N
etze.
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1.21
Historie: Entw
icklung des Internet
1962D
oD(D
epartment of D
efense, „Pentagon“):Verteidigung hängt von der Kom
munikation ab.
1967AR
PA (AdvancedR
esearch ProjectAgency) des DoD
:Auftrag „Projektstudie ausfalltolerantes Paketnetz“ an SR
I(Stanford R
esearch Institute)1969
Erstes „Internet“: 4 Hosts
1971Betriebsaufnahm
e ARPAnet, das erste Internet-Backbone
1974N
eue Protokollsuite: TCP/IP
(Transmission C
ontrol Protocol/Internet Protocol)1988
IP-Verbindung zum Internet aus D
eutschland über EUnet-IR
B D
ortmund
und XLink(eXtended
Lokales Informatik-N
etz Karlsruhe)1991
EBON
E: Europäisches Backbone 1995
Internet rückt in öffentliches Bewusstsein durch W
WW
1996 U
niversity Corporation for Advanced Internet D
evelopment -Internet2
1999Zw
eites Internet2-Backbone: Abilene
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1.22
Schnelligkeit der Durchsetzung des Internets
19221950
19821994
1101009080706050403020100
Zahl der angeschlossenen Haushalte
in den Vereinigten Staaten (in Millionen)
Internet/Online
Radio
Fernsehen
Kabelfernsehen
(Quelle: Bertelsm
ann)
Die obige G
rafik stellt die Anzahl der B
enutzer von Radio, Fernsehen, K
abelfernsehen und Internet-D
iensten einander gegenüber. Interessant dabei ist, dass der Internetzugang somit zur
Massenkom
munikation gerechnet w
ird.
FU Berlin, Institut für Inform
atikTelem
atik, WS 2001/2002
AG Technische Inform
atikProf. D
r.-Ing. Jochen Schiller1.23
Prof. Dr.-Ing. Jochen
Schiller, http://ww
w.jochenschiller.de/
1.23
Geschätzte Anzahl der Benutzer des Internet
Quelle: N
uaInternet Surveys
ww
w.nua.ie/surveys/), 1999
Nutzer w
eltweit (M
io.)
0 50
100
150
200
250
300
350
19951996
19971998
19992000
2005
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atikTelem
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atikProf. D
r.-Ing. Jochen Schiller1.24
Prof. Dr.-Ing. Jochen
Schiller, http://ww
w.jochenschiller.de/
1.24
Größe der Internet-Top-Level-D
omains
Quelle: Internet Softw
are Consortium
(ww
w.isc.org), 2000
Hosts je D
omain (M
io.)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
comnet
edujp
ukm
ilus
deca
au
3 Millionen .de –
domains seit Septem
ber 2000!
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atikProf. D
r.-Ing. Jochen Schiller1.25
Prof. Dr.-Ing. Jochen
Schiller, http://ww
w.jochenschiller.de/
1.25
Geschätzte Anzahl von Internet-H
osts in Europa bzw.
Deutschland
Quelle: D
ENIC
eG (http://w
ww
.denic.de/), 10/2000Jan. 1992
Sep. 2000
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atikTelem
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atikProf. D
r.-Ing. Jochen Schiller1.26
Prof. Dr.-Ing. Jochen
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1.26
Leitbeispiel: Wie kom
mt ein Bild von Yogi in den
Schlosspark von Karlsruhe?M
arsoberfläche
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atikProf. D
r.-Ing. Jochen Schiller1.27
Prof. Dr.-Ing. Jochen
Schiller, http://ww
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1.27
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r.-Ing. Jochen Schiller1.28
Prof. Dr.-Ing. Jochen
Schiller, http://ww
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1.28
Übertragungsstrecken im
Leitbeispiel
Mars
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r.-Ing. Jochen Schiller1.29
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1.29
Übertragungsstrecken abstrakt im
Leitbeispiel
SojournerPathfinder
Mission C
ontrol
Internet(TC
P/IP)
SatellitDFN
/WIN
BelWü
KlickITM
Antenne
Notebook
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r.-Ing. Jochen Schiller1.30
Prof. Dr.-Ing. Jochen
Schiller, http://ww
w.jochenschiller.de/
1.30
Übertragungsstrecken des Leitbeispiels im
Schichtenmodell
WW
W-Server
HTTP
TCP
IPLLC
MAC
PHY
WW
W-Brow
serH
TTP
TCP
IPLLC
MAC
(WLAN
)
PHY (C
ode...)
LLC
MAC
(WLAN
)
PHY (C
ode...)
Funk
MAC
(Ethernet)
PHY
LLC
MAC
(Ethernet)
PHY
IP
UTP5 -Tw
istedPair
LLC
MAC
(FDD
I)
PHY
Router
Router
Router
Router
Router
Router
Router
Router
Glasfaser
FunkGlasfaser
Coax
Notebook
Router
Bridge
Gatew
ayFirew
all
Proprietäre Systeme:
-Deep Space N
etwork
(Erde-Mars)
-9600bps Funkmodem
(Pathfinder-Sojourner)
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atikProf. D
r.-Ing. Jochen Schiller1.31
Prof. Dr.-Ing. Jochen
Schiller, http://ww
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1.31
Leistungsentwicklung: Vergleich
Bandbreite/Halbleiter/Bildschirm
e
Bandbreite: LAN/W
AN
Leistung/$: Mikro-
prozessorenSpeicher/C
hip: Halbleiter
Kapazität/$: SpeicherPixel/$: Bildschirm
e
19982008
1x
10x
100x
1000x
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r.-Ing. Jochen Schiller1.32
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Schiller, http://ww
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1.32
Informationszeitalter / Inform
ationsgesellschaft
Quelle:
L.A. Nefiodow
:D
er fünfte Kontratieff
0
10 20 30 40 50 60 70 8018001850
19001950
20002050 Landw
irtschaft
Produktion
Dienstleistungen
Informationen
Agrar-zeitalter
Industrie-zeitalter
Infor-m
ations-zeitalter
Erwerbspersonen,Anteil in %
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atikTelem
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AG Technische Inform
atikProf. D
r.-Ing. Jochen Schiller1.33
Prof. Dr.-Ing. Jochen
Schiller, http://ww
w.jochenschiller.de/
1.33
Wirtschaftssektoren Telekom
munikationsm
ärkte
TK-Dienstbenutzer
soll alles bezahlenTK-D
ienstbenutzersoll alles bezahlen
TK-Dienstanbieter
bietet Mehrw
ertdienste auf Basis der Leistungen der TK-N
etzbetreiber an (z.B. Internet-Provider, Anbieter in IN
(Intelligentes Netz)
wie z.B. 0800-, 0190-D
ienste)
TK-Dienstanbieter
bietet Mehrw
ertdienste auf Basis der Leistungen der TK-N
etzbetreiber an (z.B. Internet-Provider, Anbieter in IN
(Intelligentes Netz)
wie z.B. 0800-, 0190-D
ienste)
TK-Netzbetreiber
betreibt als öffentliches oder privates Unternehm
endas sogenannte Basisnetz (Signaltransportnetz)
Beispiel: Deutsche Telekom
AG, Vodafone, C
olt, Viag, KPN usw
.
TK-Netzbetreiber
betreibt als öffentliches oder privates Unternehm
endas sogenannte Basisnetz (Signaltransportnetz)
Beispiel: Deutsche Telekom
AG, Vodafone, C
olt, Viag, KPN usw
.
Telekomm
unikationsausrüsterstellt die H
ard-/Software-G
erätetechnikfür die anderen Funktionsgruppen bereit
Beispiel: Siemens, C
isco, Lucent, Nokia, IBM
, Alcatel usw.
Telekomm
unikationsausrüsterstellt die H
ard-/Software-G
erätetechnikfür die anderen Funktionsgruppen bereit
Beispiel: Siemens, C
isco, Lucent, Nokia, IBM
, Alcatel usw.
Ein Unternehm
en kann dabei auch mehrere Funktionen übernehm
en.
Inhalteanbieterbietet Inhalte für die D
ienste an (Zeitungen, N
achrichten, Verlage, Superm
ärkte usw.)
Inhalteanbieterbietet Inhalte für die D
ienste an (Zeitungen, N
achrichten, Verlage, Superm
ärkte usw.)
FU Berlin, Institut für Inform
atikTelem
atik, WS 2001/2002
AG Technische Inform
atikProf. D
r.-Ing. Jochen Schiller1.34
Prof. Dr.-Ing. Jochen
Schiller, http://ww
w.jochenschiller.de/
1.34
Zusamm
enwachsende Industrien
Komm
unikation:Telefon, TV, Satellit
Com
puter:H
ardware, Softw
are
Inhalt:U
nterhaltung, Inform
ationsdienste,Verlage
InteraktivesM
ultimedia
FU Berlin, Institut für Inform
atikTelem
atik, WS 2001/2002
AG Technische Inform
atikProf. D
r.-Ing. Jochen Schiller1.35
Prof. Dr.-Ing. Jochen
Schiller, http://ww
w.jochenschiller.de/
1.35
Literatur –eine Ausw
ahl
J.F. Kurose & K.W. R
oss: Com
puter N
etworking, Addison-W
esley, 2000. ISBN
0-201-47711-4.N
euartiger Ansatz: Top-Dow
n/von der Anwendung zur
Technik, sehr viel hochaktuelle Information zum
Internet.A.S. Tanenbaum
: Com
puternetzwerke.
Prentice Hall, 3. Auflage, 1997. ISBN
3-8272-9536-X.Sehr gute allgem
eine Einführung, einfach zu lesen.F. H
alsall: Data C
omm
unications, C
omputer N
etworks
and OS
I. Addison-W
esley, 4. Auflage, 1997. ISBN 0-201-
18244-0.Vergleichbar m
it Tanenbaum, etw
as präziser bei D
etails.G
. Krüger & D. R
eschke: Lehr-und Ü
bungsbuch Telematik. Fachbuchverlag
Leipzig, 1999. ISBN 3-446-17465-6.
Buch zu Teilen der Vorlesung.S. Keshav: An Engineering Approach to C
omputer N
etworking. Addison-W
esley, 1999. ISBN
0-201-63442-2. Sehr fundiertes Buch, auch theoretische D
etails.
W. Stallings: H
igh-SpeedN
etworks
-TC
P/IP and A
TM D
esign Principles. Prentice
Hall, 1998. ISBN
0-13-525965-7.Aktuelle TC
P/IP-Suite, Fokus Hochleistungsnetzw
erke.W
.R. Stevens: TC
P/IP Illustrated, V
ol. 1: The Protocols. Addison-W
esley, 1994. ISBN
0-201-63346-9.G
rundlegendes über die TCP/IP-Protokollw
elt.W
.R. Stevens: TC
P/IP Illustrated, V
ol. 3: TC
P for Transactions, HTTP, N
NTP
, and the U
NIX
Dom
ain Protocols. Addison-W
esley, 1996. ISBN 0-201-63495-3.
Anwendungsorientierte Aspekte der TC
P/IP-Suite.J. Schiller: M
obilkomm
unikation. Addison-W
esley, 2000. ISBN 3-8273-
1578-6 Alles aus Sicht der M
obilkomm
unikation.T. Braun: IPnG
. dpunkt.verlag, 1999. ISBN
3-920993-98-5N
eue Internet-Protokolle, Dienstgüteaspekte.