Lokale Netze, 16. Auflage

Buchcover......Page 1
Lokale Netze, 16. Auflage......Page 4
Impressum......Page 5
Inhaltsverzeichnis......Page 6
Inhalt CD......Page 11
Ein Vierteljahrhundert »Lokale Netze«......Page 14
Lokale Netze - eine Erfolgsstory......Page 16
1.1 Der Ursprung Lokaler Netze......Page 21
1.2 Millenium-Evolution: Mobilität......Page 34
1.2.1 Vorteile drahtloser Vernetzung......Page 35
1.2.2 Problembereiche drahtloser Netze......Page 40
1.2.3 Wireless LANs......Page 45
2.1 Einführung und Problemstellung......Page 46
2.2 Das OSI-Referenzmodell......Page 48
2.2.1 Strukturierung und Schichtenbildung......Page 49
2.2.2 Das OSI-Referenzmodell der ISO......Page 51
2.3 Die TCP/IP-Protokollfamilie (Internet-Protokolle)......Page 62
2.3.1 Die Aufgaben der Protokolle der Schichten 3-5......Page 63
2.3.2 Die TCP/IP-Protokollfamilie......Page 66
2.3.3 Anwendungsunterstützung mit TCP/IP-Protokollen......Page 77
3.1.1 Übertragungsmedien und Übertragungstechniken......Page 82
3.1.2 LAN-Topologien und Verkabelungsstrategien......Page 84
3.2 Steuerungsverfahren für Shared Media LANs......Page 86
3.2.1 Token-Passing-Steuerungsverfahren......Page 88
3.2.2 CSMA-Steuerungsverfahren......Page 89
3.3 LAN-Standards......Page 90
3.4.1 CSMA/CD, populär Ethernet......Page 92
3.4.2 Token Ring......Page 95
3.4.3 LAN-Switching......Page 96
3.4.4 FPS, Fast Packet Switching......Page 98
3.5.1 Gigabit Ethernet......Page 100
3.5.2 Wireless LANs......Page 103
3.5.3 Optische Netze......Page 107
4.1 Grundlagen......Page 120
4.2 Leistung, Übertragungsraten und Modems......Page 125
4.3 Übertragungsmedien und ihre Leistung......Page 129
4.3.1 Übertragung auf metallischen Leitern......Page 130
4.3.2 Optische Übertragungstechnologie......Page 134
4.5 Und was haben wir davon zu Hause und im Büro?......Page 140
4.6 Zusammenfassung......Page 142
Verkabelungssysteme: Problematik, Standards, Beispiele......Page 144
5.1 Versorgungs- und Verkabelungsbereiche......Page 145
5.2.1 Der EIA/TIA 568-Standard......Page 151
5.2.2 Der ISO/IEC-Standard 11801......Page 156
5.2.3 Weiterentwicklung der Verkabelungsstandards......Page 166
Zugriffsverfahren für Shared Media LANs......Page 168
6.1 Zugriffsverfahren in Ringsystemen......Page 169
6.2 Zugriffsverfahren in Bussystemen......Page 175
6.2.1 Klassifikation von Bussystemen......Page 176
6.2.2 Random-Access-Methoden......Page 179
6.2.3 Bus-Systembeispiel Ethernet V.2......Page 192
Standards für kabelgebundene Shared-Medium-LANs bis 100 Mbit/s......Page 202
7.1 Der Standard IEEE 802/ISO 8802 - Übersicht......Page 203
7.2 IEEE 802.2/ISO 8802.2 Logical Link Control und IEEE 802.1/ISO 8802.1 architekturelle Einbindung......Page 207
7.2.1 OSI-Schichtenbildung......Page 208
7.2.2 OSI Dienst- und Protokollspezifikationen......Page 209
7.2.3 Service-Primitive-Typen......Page 211
7.2.4 Protokoll-Dateneinheiten......Page 213
7.2.5 Die LLC nach IEEE 802......Page 214
7.3 IEEE 802.3/ISO 8802.3 CSMA/CD-System......Page 222
7.3.1 IEEE 802.3/ISO 8802.3 MAC......Page 223
7.3.2 IEEE 802.3 10Base-5......Page 227
7.3.3 IEEE 802.3 10Base-2 »Cheapernet«......Page 229
7.3.4 IEEE 802.3 10Base-T Twisted Pair-LAN......Page 231
7.3.5 IEEE 802.3 Fiber-Optic-Systeme......Page 236
7.3.6 IEEE 802.3 10Broad-36......Page 243
7.3.7 Full Duplex Ethernet......Page 244
7.3.8 100Base-T......Page 246
8.1 Internetworking......Page 254
8.1.1 Die allgemeine LAN-Internetworking-Problematik......Page 257
8.1.2 Bedarfsorientiertes LAN-Internetworking......Page 260
LAN-Evolution: High Speed, Switching, Qualität......Page 276
9.1 LAN-Switching......Page 278
9.1.1 Grundlegende Konstruktionsprinzipien für Switches......Page 280
9.1.2 Merkmale moderner Switches......Page 283
9.1.3 Layer-2-Switching für Ethernet......Page 290
9.2.1 Grundlagen......Page 296
9.2.2 Leistungssteigerung mit IEEE 802.1ad-Trunking......Page 304
9.3 Virtuelle Netze......Page 309
9.3.1 Heutige Lösungen......Page 310
9.3.2 Virtuelle Netze als Basis für neue Lösungen im Hinblick auf logische Workgroups......Page 312
9.3.3 Virtuelle Netze nach IEEE 802.1Q......Page 316
9.4 Auf der Suche nach Qualität......Page 321
9.4.1 RSVP......Page 323
9.4.2 Integrierte Dienste über LANs nach 802.1 D/p......Page 327
Gigabit Ethernet......Page 332
10.1 Der Weg zum Standard......Page 333
10.2.1 Übertragungssysteme auf der Grundlage von Fibre Channel......Page 334
10.2.2 1000BASE-T Gigabit Ethernet über Kupferverkabelung......Page 339
10.3 Leistungsanalyse von Gigabit Ethernet......Page 352
10.3.1 Modellierung, Grundgedanken......Page 353
10.3.2 Eine Gruppe geeigneter Warteschlangenmodelle......Page 360
10.3.3 Ergebnisse......Page 363
10.3.4 Gigabit Ethernet versus Fast Ethernet mit Priorisierung......Page 366
10.3.5 Verkettete Switches......Page 368
11.1.1 Zugriffsverfahren......Page 370
11.1.2 Eintritt in ein Netz......Page 378
11.1.3 Authentifizierung und Geheimhaltung......Page 379
11.1.4 Die MAC-Frame-Struktur......Page 382
11.1.5 Gemischtes......Page 394
11.2.1 Architektur und generelle Arbeitsweise......Page 395
11.2.2 Die Frequency Hopping Spread Spectrum Physical Layer......Page 399
11.2.3 DSSS Physical Layer......Page 404
11.2.4 Infrarot-PHY......Page 409
11.3 EEE 802.11b Erweiterungen für höhere Geschwindigkeiten im 2,4 GHz-Band......Page 411
11.3.1 Modifikationen in der Medium Access Control......Page 412
11.3.2 High Rate DSSS Physical Layer......Page 414
11.4.1 Generelle Vorbemerkungen und Parameter......Page 426
11.4.2 Die OFDM PLCP-Teilschicht......Page 427
11.4.3 Die OFDM PMD-Teilschicht......Page 442
12.1 Markthintergrund......Page 446
12.2.1 Entwicklungshintergrund......Page 448
12.2.2 Die MIMO-Antennentechnologie......Page 452
12.2.3 MIMO-OFDM......Page 457
12.2.4 High Throughput Extension für IEEE 802.11: MAC......Page 463
12.2.5 High Throughput PHY Spezifikation......Page 468
12.2.6 Konsequenzen für die Unternehmensnetze......Page 475
12.3.1 Bandbreite und Nachrichtenwürfelchen......Page 477
12.3.2 Sinnvolle Verfahren......Page 482
12.3.3 Verbesserungen von DCF......Page 489
Die Ethernet Evolution: 10 Gigabit Ethernet......Page 494
13.1 Zur Entwicklung von Anforderungen und Märkten......Page 495
13.2 10 Gigabit Ethernet......Page 500
13.2.1 Ziele bei der Entwicklung des 10GbE Standards......Page 502
13.2.2 Struktur des Dokumentes IEEE 802.3ae......Page 505
13.2.3 LAN-PHY......Page 507
13.2.4 IEEE 802.3ae WAN PHY......Page 516
13.2.5 UniPHY......Page 528
13.2.6 XAUI, XGSS und XGMII......Page 532
13.3 Aktuelle Ausführungsformen von 10 Gigabit Ethernet......Page 538
13.3.1 Der 10-GbE-Standard Stand ECOC 2002......Page 540
13.3.2 Chip, Chip, Hurra......Page 544
13.4.1 Zur Anwendung von 10-GBASE-T und Ziele der Standardisierung......Page 549
13.4.2 10 Gigabit auf UTP- setzt Shannon unüberwindbare Grenzen ?......Page 555
13.4.3 Zum Aufbau der Kompensationsschaltkreise......Page 565
14.1 Einführung und Wirkungsbereich......Page 580
14.2 Entwicklungshintergrund und Ziele......Page 582
14.3 Details der 10-66 GHz PHY......Page 585
14.4 Details der IEEE 802.16 MAC......Page 588
14.5 WirelessHUMAN - die Masche machts......Page 595
14.6 Die IEEE 802.16a MAC......Page 599
14.7 IEEE 802.16a Physical Layer......Page 604
14.8 Konsequenzen......Page 612
15.1 Einführung......Page 616
15.2 IEEE 802.11 s......Page 621
15.2.1 Grundsätzliche Festlegungen......Page 622
15.2.2 Grundsätzliche Arbeitsweise eines WLAN-Maschennetzes......Page 625
15.2.3 Path Selection und Forwarding......Page 633
15.2.4 Verbindung des WLAN-Maschennetzes mit anderen Netzen......Page 635
15.2.5 Metrik und Path Selection......Page 638
15.3.1 Notwendigkeit einer neuen Evolutionsstufe......Page 644
15.3.2 Probleme durch starre Hierarchien......Page 646
15.3.3 Grundsätzliche Vorzüge von Maschennetzen......Page 648
15.4 Maschennetze und die Lösung der grundsätzlichen Problembereiche......Page 655
15.5 Universal Wireless Entities UWE......Page 660
15.5.1 Universal Wireless Entities......Page 661
15.5.2 UWE ante portas......Page 663
15.6 Anwendungsbereiche für Maschennetze......Page 666
15.7 Einige Bemerkungen zur Leistungsanalyse von Maschennetzen......Page 668
15.8 Herausforderungen im Zusammenhang mit Maschennetzen......Page 674
15.9 Die Evolution der Maschennetze und Designfragen......Page 676
15.9.1 Die Evolutionsstufen der Maschennetze......Page 677
15.9.2 Designüberlegungen für Evo-Stufen 0 und 1......Page 679
15.10 Die Maschennetz Revolution......Page 680
15.10.1 Der Weg zu Maschen-PCs und -Notebooks......Page 681
15.10.2 Der Beginn der strukturellen Revolution......Page 682
15.10.3 Der Fortgang der struktrellen Revolution......Page 687
Abkürzungsverzeichnis......Page 690
Stichwortverzeichnis......Page 714
Grundlagen der Nachrichtenübertragung in digitalen Netzen......Page 738
A.1.1 Bits und Bauds......Page 741
A.1.2 Ein Modell für ein Übertragungssystem......Page 743
A.1.3 Die echten Fundamentals: Fourier-Analyse, Abtasttheorem, Impulsverformung und Bandbreite......Page 744
A.1.4 Die Nyquistbedingungen......Page 750
A.2 Bandbreite, Kanalkapazität und Ausnutzung......Page 755
A.3 Multiplexverfahren, Grundbegriffe......Page 760
A.4.1 Parity Check......Page 762
A.4.3 Cyclic Redundancy Checksum/CRC......Page 763
B.1 Niederfrequenzkabel......Page 766
B.1.1 Physikalische Eigenschaften von Leitungen......Page 767
B.1.2 Nebensprechdämpfung......Page 770
B.1.3 Entscheidende Parameter bei Verkabelungssystemen......Page 772
B.1.4 Grundtypen des Twisted Pair......Page 773
B.1.5 Entwicklung von Spezifikationen und Normen für Niederfrequenzkabel......Page 775
B.1.6 Datenstecker für Niederfrequenzkabel......Page 778
B.2 Hochfrequenzkabel......Page 784
B.3 Übertragungsverfahren auf metallischen Leitern......Page 788
B.3.1 Einfache Basisbandübertragungsverfahren......Page 789
B.3.2 Partial-Response-Verfahren......Page 793
B.3.3 Basisbandübertragung mehrwertiger Signale......Page 795
B.4 Breitbandübertragungstechnik......Page 797
Optische Übertragungstechnologie......Page 804
C.1.1 Einkanalsysteme......Page 807
C.1.2 Mehrkanal-Wellenlängenmultiplex-Systeme......Page 809
C.2.1 Strahlungsquellen......Page 814
C.2.2 Modulation......Page 818
C.3.1 Grundsätzliche Eigenschaften von Lichtwellenleitern......Page 819
C.3.2 Ausführungsformen von Lichtwellenleitern......Page 828
C.4 Strahlungsempfänger......Page 835
C.5 Aufbau und Eigenschaften von Lichtwellenleiterkabeln......Page 836
C.6.1 Spleißtechnik......Page 840
C.6.2 Steckertechnik......Page 842
C.7 Einmessung von Lichtleiterverbindungen......Page 845
C.8 Optische Sternkoppler......Page 846
C.9 Optische Multiplexer......Page 848
D.1 Grundelemente drahtloser Nachrichtenübertragung......Page 852
D.1.1 Einfache, passive Grundelemente......Page 853
D.1.2 Ausflug in die Festkörperphysik......Page 861
D.1.3 Grundschaltungen mit Transistoren......Page 872
D.2 Wichtige nachrichtentechnische Zusammenhänge......Page 882
D.3 Modulationsverfahren und Modulatoren/Demodulatoren......Page 885
D.3.2 Amplitudenmodulation AM......Page 886
D.3.3 Winkelmodulation......Page 896
D.3.4 PSK und QAM......Page 901
D.3.5 Orthogonale Modulation, OFDM......Page 906
D.3.6 Modulationsverfahren und Störfestigkeit......Page 909
D.4 Transceivertechnik......Page 913
D.4.1 Mischen......Page 914
D.4.2 Superheterodyne-Empfänger (Superhet)......Page 915
D.4.3 FM- und PM-Sender......Page 916
D.4.4 Transceiver......Page 917
D.5.1 Wellenausbreitung......Page 918
D.5.2 Antennen......Page 920
D.5.3 Parabolantenne......Page 930
D.6 Kanalaufteilung des Frequenzspektrums......Page 931
D.7 Spread-Spectrum-Technologie......Page 934
D.7.1 Frequency Hopping Spread Spectrum......Page 936
D.7.2 Direct Sequence Spread Spectrum......Page 938
Literaturverzeichnis, allgemein für Lokale Netze......Page 940