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| planung:netzwerke [2024/07/31 11:38] – angelegt marroc | planung:netzwerke [2024/08/09 10:51] (aktuell) – marroc | ||
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| ====== Netzwerke ====== | ====== Netzwerke ====== | ||
| + | Ein Netzwerk entsteht, wenn man zwei oder mehr Computer über ein Netzwerkkabel oder auch kabellos miteinander verbindet. | ||
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| + | Auf diesem Weg können | ||
| + | <color # | ||
| + | Als Daten versteht man nicht nur E-Mails, Fotos oder Dokumente, sondern auch Programme, Clouddienste oder das Aufrufen einer Website gelten als Datenaustausch. \\ | ||
| + | Daten werden in sogenannten Paketen verschickt. Die Daten innerhalb des Pakets werden oft auch als «payload» bezeichnet, dies kann ein HTML-Code einer Website oder ein Teil einer JPG-Datei oder ein paar Millisekunden eines YouTube-Clips. Die Paketgrösse ist ca. 1.5 Kilobyte. Viele Sendungsdaten sind grösser und müssen in vielen einzelnen Paketen durch das Internet geschickt werden. Damit die Pakete ihren Weg durch das Netz finden, braucht es noch weitere Informationen (sogenannte **Metadaten**), | ||
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| + | \\ | ||
| + | Diese Datenübertragung erfolgt über Funkwellen (WLAN, Bluetooth...), | ||
| + | ===== Kabel, die Kontinente verbinden ===== | ||
| + | <color # | ||
| + | Sicher ist die Briefpost eine der ältesten Möglichkeiten, | ||
| - | ===== Kabel die Kontinente verbinden ===== | ||
| <WRAP nicebox green> | <WRAP nicebox green> | ||
| - | Diskutieren Sie die folgenden Aussagen. Sind folgende Aussagen war oder falsch? Argumentieren und begründen Sie! | + | Diskutieren Sie die folgenden Aussagen. Sind diese wahr oder falsch? Argumentieren und begründen Sie! |
| - Unsere heutige Kommunikation ist ein riesiger Datenstrom, der nie abbricht. Er verbindet Menschen auf der ganzen Welt. | - Unsere heutige Kommunikation ist ein riesiger Datenstrom, der nie abbricht. Er verbindet Menschen auf der ganzen Welt. | ||
| - Unsere Kommunikation (und die gesamte Weltwirtschaft) ist stark von Tiefseekabeln abhängig. | - Unsere Kommunikation (und die gesamte Weltwirtschaft) ist stark von Tiefseekabeln abhängig. | ||
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| - Es werden fast ausschliesslich Glasfaserkabel verwendet, da diese sehr schnell eine grosse Bandbreite bereitstellen. | - Es werden fast ausschliesslich Glasfaserkabel verwendet, da diese sehr schnell eine grosse Bandbreite bereitstellen. | ||
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| - | =====Erste Kabel waren die Telegraphenkabel. ===== | ||
| - | Um **1870** herum wird das erste transatlantische Telegraphenkabel – das erste Seekabel durch ein Dampfschiff von England nach Neufundland verlegt. Einige Jahre zuvor wurde ein Kabel durch den Ärmelkanal verlegt. Diese Kabel waren im Kern aus Kupfer, es wurde somit Strom übertragen. [[Link https:// | ||
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| - | | + | ===Erste Kabel waren die Telegrafenkabel === |
| - | Ungefähr 1950 wurde dann ein erstes Transatlantisches Telefonkabel (TAT) von Schottland nach Neufundland verlegt. Die Verbindung verfügte über 36 Kanäle und in den ersten 24 Stunden wurden 588 Anrufe getätigt. Drei Minuten telefonieren von der Schweiz in die USA (Etats-Unis) kosteten 52.50 Fr. (https:// | + | <WRAP nicebox green> |
| - | Heute sind die Tiefseekabel nicht mehr aus Kupfer sondern aus Glasfaser und es gibt eine Vielzahl davon. Grund dafür ist die Grosse Bandbreite von Glasfaserkabeln. (Definition Bandbreite: Die Bandbreite als Datenübertragungsrate ist ein Maß für die in einer bestimmten Zeiteinheit über ein Medium übertragene Datenmenge und hat Bit pro Sekunde zur Einheit. Aufgrund der hohen Datenraten in modernen Netzwerken sind allerdings Kilobit, Megabit und Gigabit pro Sekunde gebräuchlichere Einheiten. Link https:// | + | **Auftrag** \\ |
| - | Wie funktioniert ein Glasfaserkabel überhaupt: Hier wird das elektrische Signal | + | Schauen Sie zum Einstieg das [[https:// |
| - | Betrachtet man die Karte aller Tiefseekabel https:// | + | </WRAP> |
| - | https:// | + | |
| - | Der allergrösste Teil des interkontinentalen Datenverkehrs fliesst über Tiefseekabel und nicht wie vermutet über Satellit. Diese Tatsache zeigt die geopolitische Wichtigkeit von Datenkabeln auf. Hier auch der Verweis auf zwei SRF-Beiträge zu diesem Thema | + | |
| - | https:// | + | Um **1870** herum wird das erste transatlantische Telegrafenkabel – das erste Seekabel durch ein Dampfschiff von England nach Neufundland verlegt. Einige Jahre zuvor wurde ein Kabel durch den Ärmelkanal verlegt. Diese Kabel waren im Kern aus Kupfer, es wurde somit Strom übertragen. \\ |
| - | https:// | + | {{atlantic_cable_map.jpg? |
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| + | Ungefähr **1967** wurde dann ein erstes Transatlantisches Telefonkabel (TAT) von Schottland nach Neufundland verlegt. Die Verbindung verfügte über 36 Kanäle und in den ersten 24 Stunden wurden 588 Anrufe getätigt. Drei Minuten telefonieren von der Schweiz in die USA (Etats-Unis) kosteten 52.50 Fr. [[https:// | ||
| + | \\ | ||
| + | Heute sind die **Tiefseekabel** nicht mehr aus Kupfer, sondern aus **Glasfaser** und es gibt eine Vielzahl davon. Grund dafür ist die grosse Bandbreite von Glasfaserkabeln und der viel geringere Datenqualitätsverlust bei diesem Kabeltyp.\\ | ||
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| + | **Wie funktioniert ein Glasfaserkabel überhaupt? | ||
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| + | <WRAP nicebox green> | ||
| + | **Auftrag - Kabel politisch / geopolitisch **\\ | ||
| + | Betrachtet man die Karte aller Tiefseekabel https:// | ||
| + | [[https:// | ||
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| + | Der allergrösste Teil des interkontinentalen Datenverkehrs fliesst über Tiefseekabel und nicht wie vermutet über Satellit. Diese Tatsache zeigt die geopolitische Wichtigkeit von Datenkabeln auf. | ||
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| + | <panel title=" | ||
| + | **Links**\\ | ||
| + | * https:// | ||
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| + | * https:// | ||
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| + | ===Kabellose Verbindungen und Datenkabel unterscheiden können=== | ||
| + | Neben den Verbindung von Servern auf verschieden Kontinenten durch Tiefseekabel, | ||
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| + | * Ethernetkabel {{: | ||
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| + | * Glasfaserkabel besteht, wie der Name schon andeutet, aus einem Glaskern, durch den die Daten als Lichtsignale (Impulse) fliessen. Der Vorteil gegenüber dem Kupferkabel ist die erhöhte Übertragungsgeschwindigkeit und es sind vor allem keine Signalverstärker über Langdistanzen mehr nötig.[[https:// | ||
| + | * Funkverbindung: | ||
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| + | * FireWire | ||
| + | * Koaxialkabel | ||
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| + | **Was bedeutet Übertragungsgeschwindigkeit von Daten?** | ||
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| + | <WRAP nicebox green> | ||
| + | **Aufgabe**\\ | ||
| + | Lösen Sie das folgende | ||
| + | </ | ||
| + | |||
| + | === Komponenten im Computer === | ||
| + | Netzwerkkarte | ||
| + | W-Lan Option | ||
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| + | Rauter | ||
| + | [[https:// | ||
| + | Switch | ||
| + | Modem | ||
| + | Hubs | ||
| + | Server | ||
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| + | <WRAP nicebox green> | ||
| + | **Aufgaben**\\ | ||
| + | - Eine 5,4 MiB grosse Datei soll aus dem Internet herunter geladen werden. Wie lange dauert die Übertragung mit... | ||
| + | * einem Modem (56 kiBit/s)? | ||
| + | * einer ISDN Karte (64 kiBit/s)? | ||
| + | * über ADSL (2 MiBit/s)? | ||
| + | * über einen direkten Netzwerk Zugang (100 Mibit/s)? | ||
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| + | - Eine Datei wird von einer Festplatte in zwei Formaten heruntergeladen. Einmal mit USB als zip-Datei (123 MiB) und einmal mit FireWire als pdf-Datei (103 MiB).Dabei ist die Geschwindigkeit für USB 480 Mibit/s, und jene für FireWire 400 Mibit/s. Welche Datei ist schneller heruntergeladen? | ||
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| + | - Die maximale Bandbreite zum Upload mit t-DSL 16000 beträgt 1024 Kbit/s. Wie lange dauert das Ziehen einer 400 MB großen Datei, die auf 20 Prozent ihres Datenbestandes komprimiert wird (Angabe in Minute, Sekunde). Die tatsächliche Ladegeschwindigkeit wird um 80 Prozent der maximalen Bandbreite reduziert. | ||
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| + | - Ein DSL-Anschluss besitzt eine max. Datenrate von 1024 Kbit/s für den Upload. Durchschnittlich werden lediglich 63 Prozent des Wertes erreicht. | ||
| + | * Wie lange dauert der Download einer 11 MiB großen Datei in Minuten und Sekunden? | ||
| + | * Wie teuer ist der Download, wenn die Datenübertragung 0,9 Rappen/min kostet? | ||
| + | - Ein LKW transportiert 200 Magnetbänder je 250 GB zwischen Braunschweig und Wolfsburg. Er benötigt dafür 20 min. | ||
| + | * Welche Datenrate erreicht der LKW? | ||
| + | * Wie lange dauert die Übertragung derselben Datenmenge über ein Glasfasernetz mit 622 Mbit/s? | ||
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