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Netzstrukturen
Ein Rechnernetz ist ein Zusammenschluss verschiedener technischer, in erster Linie selbstständiger elektronischer Systeme wie Computer, Sensoren, Drucker oder Speichermedien. Ziel ist z. B. die gemeinsame Nutzung von Ressourcen wie Netzwerkdruckern, Servern, Mediendateien und Datenbanken. Die Kommunikation erfolgt über verschiedene Protokolle und Strukturen, die aus kleinen grundlegenden Elementen durch Verknüpfung größere und komplexere Strukturen bilden oder bilden können. Ein wichtiges Prinzip dabei ist, dass Daten zum Transport übergeben werden können. Die Protokolle fügen den Nutzdaten vorne und teilweise hinten weitere Daten an, die für die Abwicklung des Transportes wichtig sind.
Die Konstruktion komplexer Netzwerke wird in diesem Kapitel mit Hilfe der Simulationssoftware FILIUS erforscht. Die Verwendung einer Simulationssoftware empfiehlt sich für diesen Zweck besonders, da das Experimentieren mit einem realen Netz, etwa dem pädagogischen Rechnernetz der Schule selbst, zu Ausfällen führen kann, die die gesamte Arbeit im Netz unmöglich machen.
Rechnernetze und ihre Konfiguration werden besonders geschützt, um Angriffe oder auch nur unbeabsichtigte Veränderungen durch fehlerhafte Bedienung oder unsachgemäße Konfiguration zu unterbinden. Auf diese Schutzmechanismen wird im Folgenden nicht oder nur in Ausnahmefällen eingegangen.
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FILIUS - die Software zur Simulation FILIUS ist eine Lernsoftware, in der man Rechnernetze entwerfen und den Nachrichtenaustausch darin simulieren kann. Mit ihrer Hilfe werden die grundlegenden Funktionsprinzipien erforscht. In diesem Kapitel erfolgt eine Einführung in FILIUS. |
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Kommunikation zwischen zwei Rechnern Die allgemein bekannteste Netzstruktur ist das Internet, und die bekanntesten Protokolle sind das TCP (Transmission Control Protocol) und das IP (Internet Protocol), jedoch spielen auch eine Reihe weiterer Protokolle wichtige Rollen. Hier werden in der Simulation die grundlegenden Elemente der Konfiguration eines Rechners im Netzwerk erarbeitet: Netzwerkbetriebsorganisation, Datentransport, Protokolle. |
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Ein lokales Netzwerk aus gleichberechtigten Rechnern wird aufgebaut. Im zweiten Schritt werden Server und andere Netzwerkgeräte ergänzt. Software zur automatischen Konfiguration eines lokalen Netzwerkes wird erläutert und erprobt und Dateien zwischen den Rechnern übertragen. |
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Lokale Netzwerke miteinander verbinden Mehrere lokale Netzwerke werden durch einen Vermittlungsrechner verbunden. Ein zusätzlicher Domain-Name-Server wird eingerichtet. |
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Verbindungen über das Internet Dieses Kapitel beschreibt, wie aus vielen lokalen Netzen das Internet entstanden ist bzw. sich entwickelt hat. Im Vordergrund stehen dabei die Dienste des Internets und das Routing über mehrere Vermittlungsrechner. Die Anbindung eines lokalen Netzes erfolgt im Allgemeinen über einen Provider. Ein solcher Internetdienstleister (englisch: Internet Service Provider, abgekürzt ISP oder Internet Access Provider) bietet Dienste, Inhalte oder technische Leistungen an, die für die Nutzung oder den Betrieb von Inhalten und Diensten im Internet erforderlich sind. Diese Leistung besteht aus der Bereitstellung von Internet-Verbindungen, also dem Transfer von IP-Paketen in und aus dem Internet. Der Transfer kann über Funktechnik, Wählleitungen, Standleitungen, Breitbandzugänge oder anderes erfolgen. |
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Das Client-Server-Modell |
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