6.1 Infrastruktur

 Der Gebäudekomplex Oettingenstraße wurde vor zwei Jahren der LMU zur Verfügung gestellt. Im Auftrag vom Netzbetreiber (LRZ) wurde die entsprechende Infrastruktur in diesem Gebäude errichtet.
Die Grundlage dieses Gebäudes bildet eine relativ neue Infrastruktur, die nach den damals neuesten Standards errichtet wurde. Hier findet man ein geswitchtes, PC- und Workstation-basierendes Netz.

Verkabelung
Da es sich hier um eine relativ neue Infrastruktur handelt, ist das Gebäude mit einer ``modernen'' strukturierten Verkabelung (Grundlagen siehe Kap. 3.2.1) erschlossen. Im Gebäudekomplex Oettingenstraße wurde eine sternförmige Verkabelung realisiert.

 

Abbildung 6.1:   Physische Sternstruktur mit Uplink

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Bei der Sternstruktur ist jede Station mit einer zentralen Vermittlungsstation verbunden, die die Nachrichten gemäß ihrer Zieladresse an den Empfänger weiterleitet. Bei jedem Übertragungsvorgang ist also die zentrale Vermittlungsstation einzuschalten (Bild 6.1).
Die Vorteile der Sternstruktur sind: die relativ einfache und kostengünstige zentrale Netzsteuerung, -kontrolle und -wartung, und die leicht erweiterbare Struktur. Beim Ausfall einer Leitung oder einer Station wird das Gesamtsystem nicht beeinträchtigt. Die Abhängigkeit aller Endgeräte von der zentralen Vermittlungsstelle ist allerdings ein gravierender Nachteil der Sternstruktur. Fällt diese Vermittlungsstelle aus, ist keine Datenübertragung mehr möglich und das Gesamtsystem bricht zusammen.

In Bild 6.2 ist exemplarisch die strukturierte Verkabelung mit den Vermittlungsstationen dargestellt. Die Endgeräteanschlüsse werden sternförmig mit einem Verteiler in der Etage verbunden. Diese Etagenverteiler werden an einen zentralen Gebäudeverteiler angeschlossen. An diesem Gebäudeverteiler wird die Anbindung an das MHN über eine 100 Mbit-Leitung zum LRZ realisiert.
Wie in der strukturierten Verkabelung (Kap. 3.2.1) schon erwähnt wurde, beschränkt sich ein modernes Netz auf zwei Kabeltypen: LWL-Kabel und symmetrische Kupferkabel (Kap. 3.2.2). Auch im Gebäudekomplex Oettingenstraße sind diese zwei Kabeltypen im Einsatz, und zwar:

• im Primärbereich (zwischen LRZ und Standort Oettingenstraße)
  21#21 Singlmode LWL (9/125 30#30m)
• im Sekundärbereich (zwischen den Etagen)
  21#21 Multimode LWL (50/125 30#30m)
• im Tertiärbereich (auf den Etagen)
  21#21 Twisted Pair (Kat. 5, 100 31#31)
• als Arbeitsplatzverkabelung (zwischen Dosen und Endgeräten)
  21#21 Patchkabel

 

Abbildung 6.2:   Strukturierte Verkabelung am Einsatzort

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Segmentierung
Das derzeitige Netz wird durch Switches und Router in Subnetze unterteilt. Der Router segmentiert dieses Netz in acht Subnetze, wobei jede OE einem (oder mehreren) Subnetz(en) zugeteilt wird. Die logische Netzstruktur des Gebäudekomplexes Oettingenstraße ist in Abb. 6.3 dargestellt.

 

Abbildung:   Logische Netztopologie Oettingenstraße

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Der Router begrenzt den Broadcast-Verkehr auf ein Subnetz und damit auf eine OE. Innerhalb eines Subnetzes werden, abhängig von der Anzahl der Benutzer einer OE, Switches eingesetzt. Diese teilen die Subnetze in mehrere unabhängige Collision-Domains. Da die Anzahl der Benutzer pro Collision-Domain drastisch reduziert wird, kann der Datendurchsatz innerhalb eines Subnetzes deutlich gesteigert werden.

Technologie
Im Gebäudekomplex Oettingenstraße wird Ethernet und Fast-Ethernet als Übertragungstechnik eingesetzt. Ethernet wurde in den 80er Jahren zum IEEE-Standard 802.3 erklärt und zählt zu den traditionellen Netzen. Aufgrund der großen Verbreitung (70 %) und der ständigen Weiterentwicklung kann davon ausgegangen werden, daß diese Technologie noch sehr lange in den Netzen zu finden sein wird.
Im ursprünglichen Standard wurde das Ethernet als Busstruktur, basierend auf einem Koaxkabel als gemeinsamem Übertragungsmedium, konzipiert. Durch den häufigen Einsatz in verschiedenen Umgebungen waren im Laufe der Zeit Adaptionen auf andere Übertragungsmedien nötig, die dann als Erweiterung des Standards veröffentlicht wurden. Der IEEE 802.3 Standard umfaßt folgende Untergruppen:

• 10Base5 Standard-Ethernet (Yellow Cable)
• 10Base2 Thin-Ethernet (Cheapernet)
• 1Base5 StarLAN
• 10BaseT Ethernet auf Twisted-Pair
• 10Broad36 Ethernet auf Breitband
• 10BaseF Ethernet auf Lichtwellenleiter
• 100BaseX Fast-Ethernet (X = T oder F)
• 1000BaseX Gigabit-Ethernet

Im Gebäudekomplex Oettingenstraße sind heute die 10BaseT, 100BaseT und 100BaseF Standards eingesetzt.

• 10BaseT
  Mit diesem Standard können Ethernet-Daten auf Vierdraht-Twisted-Pair (symmetrisches Kupferkabel) mit einer Impedanz von 100 31#31 übertragen werden. Die maximale Daten-Geschwindigkeit beträgt bei dem 10BaseT-Standard 10 MBit/s. Die Länge eines Twisted-Pair-Segments beträgt aufgrund der maximal zulässigen Dämpfung von 11,5 dB bei 10 MHz nur 100 Meter.
  Mit dem 10BaseT-Standard werden heute sternförmige Technologien aufgebaut, die aber logisch wie ein Bus arbeiten.
• 100BaseX
  Auf der physikalischen Ebene unterstützt Fast-Ethernet sowohl Twisted-Pair (100BaseTx und 100BaseT4) als auch Glasfaser-Kabel (100BaseFx). Auf der logischen Ebene ändert sich beim 100BaseX-Standard nichts gegenüber dem alten 10 MBit/s-Standard, so daß die bisher eingesetzten SW-Produkte weiterverwendet werden können. Die maximale Daten-Geschwindigkeit beträgt 100 MBit/s. Der Fast-Ethernet-Standard unterstützt den Full-Duplex-Übertragungsmodus, sodaß eine Gesamt-Übertragungsrate von 200 MBit/s erreicht werden kann.