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TU Berlin

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Habilitationen 2003

Lehrprobe

Die Vermittlungsschicht in Computernetzwerken
Dr.-Ing. Gabriele Taentzer, TU Berlin
Montag, 2. Juni 2003, 16 Uhr c.t., Raum H 110

Abstract

In dieser Vorlesung wird die Vermittlungsschicht vorgestellt. Ihre Aufgabe ist im Prinzip einfach: Pakete von einem sendenden zu einem empfangenden Endsystem zu transportieren. Wie aber funktioniert diese Vermittlung? Wird ein Paket immer zum Empfänger transportiert? Kann man bei mehreren gesendeten Paketen sichergehen, dass sie in derselben Reihenfolge empfangen werden? Die Antworten auf diese und ähnliche Fragen hängen vom Dienstmodell ab, das die Vermittlungsschicht bereitstellt. Generell werden verbindungsorientierte und verbindungslose Dienste angeboten. Diese beiden grundlegenden Dienstmodelle werden in der Vorlesung vorgestellt und miteinander verglichen.

Normalerweise werden Endsysteme nicht direkt über einzelne Kommunikationsleitungen miteinander verbunden. Vielmehr sind sie Teile eines Netzwerks, in dem Router dazwischen liegen, die ein Paket Stück für Stück auf dem Pfad zum Empfänger weiterleiten. Die Pfadermittlung, das sogenannte Routing, ist eine zentrale Aufgabe der Vermittlungsschicht. Wie aber funktioniert das Routing? In der Vorlesung werden wichtige Routingprinzipien erklärt und ein konkreter Routingalgorithmus vorgestellt. Eine besondere Herausforderung stellt das Internet-Routing dar, da das Internet extrem groß ist und mit wachsender Anzahl der Router auch der Overhead für die Pfadbestimmung steigt..

Die Beförderung eines Pakets durch ein Netzwerk wird über Protokolle definiert. Protokolle legen Kommunikationsweisen von Systemen im Netzwerk fest. Im Internet wird die Vermittlung durch das Internet-Protokoll (IP) geregelt. Hier ist insbesondere die IP-Adressierung interessant, wo jeder Schnittstelle in einem Gerät eine eindeutige IP-Adresse zugeordnet wird. In der Vorlesung wird kurz erklärt, wie IP-Adressen aufgebaut sind und vergeben werden.

Nach der Klärung der Aufgaben von Routern und ihrer Kommunikationsweise, bleibt die Frage: Wie arbeitet denn ein Router? In der Vorlesung wird erläutert, wie der tatsächliche Transfer eines Pakets von einer ankommenden Verbindungsleitung des Routers zu einer ausgehenden vonstatten geht und warum auch mal Pakete verloren gehen können.

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Habilitationen 2003