NDS HF Gebäudeinformatik INT

• Der Router ist ein System, welches min. zwei IP-Adressen hat und somit in verschiedenen Netzwerken gleichzeitig ist
• Router versenden IP-Pakete anhand ihrer Ziel-Adressen in die entsprechenden Netzwerke
• ein Router funktioniert dadurch wie ein Switch mit dem Unterschied, dass ein Router die IP-Adresse (Layer 3) benutzt, keine MAC-Adressen

• Eine Firewall stellt eine kontrollierte Verbindung zwischen zwei Netzen her.
• Eine Firewall arbeitet ab Layer 1 bis Layer 7
• Sie hat min. 2 Anschlüsse (WAN/LAN)
• Eine Firewall muss konfiguriert werden
• Welcher Traffic darf von A nach B und umgekehrt?
• Man spricht von Rules (Regeln)

DMZ = demilitarisierte Zone

Vorteile:
• Sehr günstig, einfach zu konfigurieren

Nachteile:
• Nicht geeignet für grosse Anlagen und für hohe Verfügbarkeit / Ständig neue 
Firmware-Updates nötig / Ständiger Modellwechsel. 

Virtual LAN (Layer 2)

Orts- und Topologie-unabhängige Zusammenfassung von Rechnern, die miteinander kommunizieren, wie wenn sie sich auf einem gemeinsamen physischen LAN befänden.

Vorteile:

• Broadcast bleiben innerhalb des VLAN
• Saubere Trennung möglich
• Spart Kosten in der Infrastruktur
• Etabliert und Kompatibel (Standard IEEE 802.1Q)
• Einfach Erweiterbar

Achtung nicht jeder managed Switch ist VLAN fähig!

• Ring
• Vermascht

Unter Link Aggregation versteht man die Bündelung mehrerer Links.

Mit dem Link Aggregation Control Protokoll (LACP) kann aus mehreren Ethernet-Links ein einzelner Ethernet-Link gebildet werden.

Der Spanning-Tree-Algorithmus sorgt nun dafür, dass es keine unerwünscht kreisenden Pakete gibt. Er identifiziert Mehrfachwege, indem er Topologien mit redundanten Wegen durch eine logische Blockierung bestimmter Pfade in eine Baumtopologie überführt, die keine Schleifen besitzt. 

• Das Media Redundancy Protocol (MRP) ist eine seit Mai 2008 standardisierte Lösung für Ring-Redundanz im industriellen Umfeld.
• MRP ist kompatibel zur redundanten Ringkopplung, unterstützt VLANs und zeichnet sich durch sehr kurze Rekonfigurationszeiten aus.
• Ein MRP-Ring besteht aus bis zu 50 Geräten, die das MRP-Protokoll nach IEC 62439 unterstützen. 

• Es gibt hunderte von Redundanz Protokollen (Unterschied Standards IEEE.XXX und Hersteller abhängige).
• Es braucht auf jeden Fall "managed" Switches, aber nicht jeder Switch unterstützt Redundanz Protokolle! --> Datenblatt!
• Die Konfiguration benötigt vertieftes Netzwerk Wissen. Fehlkonfigurationen können BC Stürme verursachen!
• Hersteller nicht mischen (es macht auch sonst keinen Sinn).
• Immer die gleiche Firmware bei allen Geräten verwenden.
• Das Netzwerk sollte unbedingt periodisch gewartet werden (Tests, Firmware Updates, Security).

• Im Gegensatz zu Ringredundanz-Protokollen verwendet PRP 2 separate LANs, um eine unterbrechungsfreie Verfügbarkeit sicherzustellen. 
• Auf der Strecke vom Sender zum Empfänger sendet PRP parallel 2 Datenpakete über 2 voneinander unabhängige LANs. Der Empfänger verarbeitet das erste empfangene Datenpaket und verwirft das zweite Datenpaket. 
• Das Parallelredundanz-Protokoll (PRP) ist in der internationalen Norm IEC 62439-3 definiert.

• Leitsystem (Visualisierung) des Netzwerkes, mit allen wichtigen Informationen (SNMP)
• Fast jeder Hersteller liefert diese Software zu Ihren Geräten optional dazu (Lizenzen = Anzahl zu überwachende Geräte)

AP = Access Point
(Stellt Netz-Zugänge zur Verfügung)

AC = Access Client
(Ein Endgerät z.B. Laptop, iPhone –
welche sich an einem AP anmelden)

Wireless LAN

• Sicherheit (Schlüssel, WEP, WPA1, WPA2)
• Kompatibilität (Diverse Standards IEEE 802.11 a,b,g,h,n,ac,ad)
• Beeinflussung von Aussen
• Datendurchsatz: 2 - 7000 MBit Brutto
• Je nach Signalstärke und Technologie

Hinweis:

• Es sind sehr viele Hersteller an neuen Proprietären Entwicklungen.
• Es lohnt sich Produkte vom gleichen Hersteller zu wählen.
• Wer einen "offenen" Access Point betreibt, kann für diesen haftbar gemacht werden. 

• Mobile Datenkommunikation (wo kein Festnetz vorhanden ist) 
• SIM Karte mit ABO
• Keine statische IP möglich
• Per Standard keine öffentliche IP Adresse
• Komplexe Konfigurationen
• Produkte wechseln dauernd, da in Entwicklung -> Nächste Generation 5G

Local Area Network

Wide Area Network

Software as a Service

Der Anwender nutzt eine bereitgestellte Software, ohne sich um die darunter liegende Infrastrucktur (Server, Storage, Netzwerk) kümmern zu müssen.

CRM von Salesforce.com

Platform as a Service

Der Anwender nutzt die bereitgestellte Platform, um Anwendungen zu entwickeln und gegebenenfalls selbst als SaaS für andere bereitzustellen, ohne sich um die darunter liegende Infrastruktur (Server, Storage, Netzwerk) kümmern zu müssen.

App Enginge von Google, Microsoft Azure

Infrastructure as a Service

Der Anwender nutzt Infrastrukturen, die (oft virtuell) zur Verfügung gestellt werden.

Im Consumer-Bereich sind das z.B. die Internet-Speicher bzw. Internet-Laufwerke.
Im komemerziellen Bereich können das ganze Server farmen mit dazugehörigen Weiterverkehrsnetzen sein.

Dropbox, Softlayer

Dezentrales Netzwerk

Kozept:

• Verarbeitung und Speicherbewirtschaftung sind auf mehrere Systeme verteilt.
• Seit Einführung des PCs, Trend hin zum dezentralen Konzept
• Geringere Investitionskosten erforderlich zur Anpassung des gesamten Systems an neue Anforderungen und Innovationen

Merkmal:

• Jedes Gerät ist gleichberechtig hat also keine klare Server oder Client Rolle
• Bis zu 20 «Windows PC» sind handelbar
• Aufwendiges Management da keine Zentrale Userverwaltung
• Technische Netzwerke haben oft Peer to Peer Eigenschaften 

Client-Server-Modell

Zentrales Konzept

Konzept:

• Verarbeitung, Speicherbewirtschaftung und –verwaltung finden alle auf einem einzigen System statt.
• Unintelligente Terminals oder Thin Clients für die Daten Ein-und Ausgabe (Desktop Virtualisierung und Server Virtualisierung)

Merkmale:

• Die Rolle der Geräte ist klar definiert
• Server stellen Zentrale «Services» zur Verfügung:  z.B. Domain, Mail, Data, AD, DNS, SQL etc.
• Clients können die zentralen Services nutzen aber auch offline Arbeiten. (Anzahl der Clients ist hier nicht limitiert) 
• Das Netzwerk muss *genügend Performance bieten und eine *hohe Verfügbarkeit aufweisen
• Es fallen hohe Kosten für Server und Clients an

Zentrale Netzwerke und Virtuelle Server

• Alles konzertiert sich auf den/die Zentralen Server 
• Erlaubt verschiedene Endgeräte (Tablet, Desktop, Smartphone) 
• Zentrale Updates (Security) 
• Hohe Anforderung an Redundanz und Datendurchsatz (Synchron) 

• Unterstützt die Business Prozesse
• Unterhält und erweitert die IT-Services (Funktionen) 
• Unterhält, Erneuert die IT-Infrastruktur (Technische Systemebene) 

Service Level Agreement (Servicevertrag)

• Ein Service ist ein Produkt inkl. einer Dienstleistung
• Zu jedem Service wird ein Vertrag abgeschlossen in welcher Qualität und Verfügbarkeitsstufe dieser Betrieben wird
• Die Qualität und die Verfügbarkeit werden gemessen und Protokollier

Je höher die Qualität und die Verfügbarkeitsstufe, desto höher der Aufwand für Server, Netzwerk, Redundanz etc…und somit die Kosten 

• Anzahl Komponenten
• Aufgabe der Komponenten
• Übertragungshäufigkeit
• Datendurchsatz
• Entfernung der Knoten/Gebäude
• Netzwerkanschlüsse
• Übertragungssicherheit
• Informationssicherheit 
• Datenverfügbarkeit

• Hohe Verfügbarkeit von 8 - 17 Uhr
• Normale Umgebungen
• Normale Redundanz
• Transparente Abrechnungen
• 19“ Komponenten
• SLA (Service Level Agreement)

• 24H Verfügbarkeit!
• Alarmierung bei Ausfall
• Schnelle Redundanz
• Umgebung kann je nach Einsatz unterschiedlich sein
• Fokus auf Abschirmung und guter Qualität / lange Lebensdauer
• DIN oder 19“ Komponenten
• 24VAC/DC / 48VDC

• Layer 7 = Application
• Layer 6 = Presentation
• Layer 5 = Session