Das InfoTip Kompendium

Ein kostenloser Service der InfoTip Service GmbH

Zum Anfang der
Seite scrollen

Prinzipien des Informationstransfers - Grundlagen Informationstechnik

Inhaltsverzeichnis

1. Richtungsabhängigkeit von Kommunikationskanälen

Simplex-Betrieb

Im Simplex-Betrieb gibt es dedizierte Sender und Empfänger. Beispiele für den Simplex-Betrieb sind Radio und Fernsehen.

Abb. 1: Simplex-Betrieb
Abb. 1: Simplex-Betrieb

Halbduplex-Betrieb

Beim Halbduplex-Betrieb kann jedes Gerät senden und empfangen, allerdings nicht gleichzeitig. Wenn ein Gerät sendet, können andere Geräte nur empfangen. Will ein anderes Gerät senden, muss es warten, bis das erste Gerät den Sendevorgang beendet hat. Beispiele für den Halbduplex-Betrieb sind das Walkie Talkie, Standard Ethernet Netzwerke (10Base-T) und WLAN.

Abb. 2: Halbduplex-Betrieb
Abb. 2: Halbduplex-Betrieb

Vollduplex-Betrieb

Beim Vollduplex-Betrieb können alle Netzwerkteilnehmer gleichzeitig senden und empfangen. Beispiele für den Vollduplex-Betrieb sind das Telefon und über Switches verbundene 100/1000Base-T Ethernet-Netzwerke.

Abb. 3: Vollduplex-Betrieb
Abb. 3: Vollduplex-Betrieb

 

 

2. Routingmethoden [1]

Unicast
Abb. 4: Unicast
Abb. 4: Unicast

Unicast bezeichnet die Übertragung von Nachrichten zwischen einem einzigen Sender und einem Empfänger. Die dazu verwendete Adresse, die das Ziel eindeutig identifiziert, wird als Unicast-Adresse bezeichnet.
Jede Unicast-Verbindung beansprucht eine dedizierte Bandbreite. Für eine Massenverbreitung von Informationen, z.B. Streaming, muss für jeden Client eine eigene Verbindung aufgebaut werden und ist daher sehr ressourcenfressend und teuer.
Beim Unicast steht jedem Zuschauer ein individueller Datenstrom zur Verfügung. Dadurch kann der Zuschauer den Startpunkt einer Sendung oder eines Videobeitrages individuell bestimmen (Video-on-Demand-Dienst).

Multicast
Abb. 5: Multicast
Abb. 5: Multicast

Multicast bezeichnet eine Nachrichtenübertragung von einem Punkt zu einer Gruppe von Teilnehmern. Der Vorteil von Multicast besteht darin, dass gleichzeitig Nachrichten an mehrere Teilnehmer oder an eine geschlossene Teilnehmergruppe übertragen werden können, ohne dass sich beim Sender die Bandbreite mit der Zahl der Empfänger multipliziert. Der Sender braucht beim Multicasting nur die gleiche Bandbreite wie ein einzelner Empfänger. Handelt es sich um paketorientierte Datenübertragung, findet die Vervielfältigung der Pakete an jedem Verteiler (Switch, Router) auf der Route statt.
Für das Internet-TV/IPTV bedeutet dies, das zunächst nur lineares Broadcast-TV möglich (linear, da die Reihenfolge der Sendungen nicht vom Benutzer beeinflussbar) ist. Das entspricht dem Prinzip des Rundfunks. Gegenüber Unicast hat Multicast den Vorteil, dass die Netzlast für den Sender weniger mit der Anzahl der Teilnehmer steigt. In Empfängernetzwerken steigt die Netzlast dennoch erheblich. Allerdings ist ein Video-on-Demand-Dienst nicht möglich. Die maximale Wartezeit auf ein Video ist dann das Zeitintervall der Wiederholungen.

Broadcast
Abb. 6: Broadcast
Abb. 6: Broadcast

Ein Broadcast (engl. für Rundfunk) in einem Computernetzwerk ist eine Nachricht, bei der Datenpakete von einem Punkt aus an alle Teilnehmer eines Netzes übertragen werden. In der Vermittlungstechnik ist ein Broadcast eine spezielle Form der Mehrpunktverbindung.
Ein Broadcast wird in einem Computernetz vorwiegend verwendet, wenn die Adresse des Empfängers der Nachricht noch unbekannt ist. Ein Beispiel dafür sind die Protokolle ARP und DHCP. Ebenso dient ein Broadcast der einfachen Übermittlung von Informationen an alle Teilnehmer eines Netzes, um im Gegensatz zum Unicast nicht dieselbe Information mehrfach übertragen zu müssen.

Anycast
Abb. 7: Anycast
Abb. 7: Anycast

Anycast ist eine Adressierungsart in Computernetzen, bei der man über eine Adresse einen einzelnen Rechner aus einer ganzen Gruppe von Rechnern ansprechen kann. Es antwortet derjenige, der über die kürzeste Route erreichbar ist.
Realisiert wird Anycast durch eine Verteilung mehrerer gleichartiger Server auf räumlich getrennte IP-Netze. In der Praxis wird oft auf jedem Kontinent oder in jedem Land einer Region mindestens ein Server installiert. Jeder dieser Rechner erhält dieselbe IP-Adresse und unterstützt eine entsprechende Route über ein Routing-Protokoll. Bei Ausfall oder Unerreichbarkeit verschwindet die Route und alle folgenden Pakete werden zu einem anderen Server geleitet.

Geocast
Abb. 8: Geocast
Abb. 8: Geocast

GeoCast ist ein Kommunikationsschema, das sich auf das Übermitteln einer Nachricht in einem Netzwerk an ein räumlich abgegrenztes Gebiet bezieht. Geocast ist eine spezielle Form des Multicast, bei dem zwei Adressierungsarten unterschieden werden: Symbolische und geometrische. Das neue Internet-Protokoll (IPv6) enthält Erweiterungen, die Geocast unterstützen.

Referenzen

[1] Das Kapitel "2. Routingmethoden" dieses Artikel basiert teilweise auf den Artikeln Unicast, Broadcast, Multicast, Anycast und Geocast  aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der Lizenz Creative Commons CC-BY-SA 3.0 Unported (Kurzfassung). In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren unter "Versionsgeschichte" verfügbar.

 

Rechtshinweis

Sofern auf dieser Seite markenrechtlich geschützte Begriffe, geschützte (Wort- und/oder Bild-) Marken oder geschützte Produktnamen genannt werden, weisen wir ausdrücklich darauf hin, dass die Nennung dieser Marken, Namen und Begriffe hier ausschließlich der redaktionellen Beschreibung bzw. der Identifikation der genannten Produkte und/oder Hersteller bzw. der beschriebenen Technologien dienen.

Alle Rechte an den in diesem Kompendium erwähnten geschützten Marken- und/oder Produktnamen sind Eigentum der jeweiligen Rechteinhaber und werden hiermit ausdrücklich anerkannt. Alle in unseren Artikeln genannten und ggfs. durch Dritte geschützte Marken- und Warenzeichen unterliegen uneingeschränkt den Bestimmungen des jeweils gültigen Kennzeichenrechts sowie den Besitzrechten der jeweiligen eingetragenen Eigentümer.

Die Nennung von Produktnamen, Produkten und/oder der jeweiligen Produkthersteller dient ausschließlich Informationszwecken und stellt keine Werbung dar. InfoTip übernimmt hinsichtlich der Auswahl, Leistung oder Verwendbarkeit dieser Produkte keine Gewähr.

Sollten dennoch wider unserer Absicht Rechte Dritter verletzt werden, so bitten wir um eine Benachrichtigung ohne Kostennote.