Datakommunikation i praksis 1. udgave, 1. oplag 23 Copyright 23 IDG Danmark A/S Autoriserad översättning från svenska originalverket Datakommunikation i praktiken, publicerad av Pagina Förlags AB, 21. Alla rättigheter förbehållet Pagina Förlags AB, Sverige. Originaltitel: Datakommunikation i praktiken Forfatter: Kent Mayer Oversættelse: Jan Halfdan Petersen Forlagsredaktion: Kirsten Bæk Omslag: Lotte Bernth DTP: IDG Forlag Korrektur: Jens Lyng Tryk: Nørhaven A/S, Viborg ISBN: 87-7843-571-4 Skriv til os Skriv til os og fortæl, hvad du synes om bogen. Vi tager meget gerne mod ros, ris og ideer til nye udgivelser. Adressen finder du nedenfor. Besøg os på internettet Læs om IDG's udgivelser på http://www.idgforlag.dk. Her finder du en oversigt over samtlige hæfter og bøger og du kan tilmelde dig vores gratis e-mail nyhedsservice. På http://www.idgforlag.dk/bilag kan du hente eventuelle øvelsesfiler, smagsprøver og opdateringer. IDG Forlag Carl Jacobsens Vej 25 25 Valby Telefon: 77 3 3 Fax: 77 3 36 E-mail: idgforlag @idgforlag.dk Http://www.idgforlag.dk IDG Danmark A/S udgiver Computerworld, PC World, Biotech Denmark, edb-bøger og -hæfter, samt arrangerer kurser og konferencer og udfører telemarketing-opgaver.
Indholdsoversigt Indledning...13 1. Kommunikationens infrastruktur...17 2. Grundbegreber og definitioner...27 3. Standarder for datakommunikation...45 4. Transmission...51 5. Dataoverførsel...67 6. Medier til dataoverførsel...87 7. Faste forbindelser og opkaldsforbindelser...111 8. Modem, modemtyper og modulation...117 9. OSI-modellen...133 1. Netværk introduktion...151 11. Lokale netværk...171 12. Distribuerede netværk...193 13. Operatører, net og tjenester...195 14. Feltbusser...227 15. Applikationsniveau branchespecifikke standarder...231 16. Netværket og dets enheder...233 17. TCP/IP...253 18. Internet og WWW...289 19. WAP...315 2. IT-sikkerhed...319 Appendiks...335 Stikordsregister...363
Indholdsfortegnelse Indledning...13 Målgruppe... 14 1. Kommunikationens infrastruktur...17 Tilbageblik teknikkens udvikling... 17 Fremtidsvision: Samfundet... 21 Fremtidsvision: Teknikken... 22 Moores lov... 24 2. Grundbegreber og definitioner...27 IT-revolutionen... 28 Data... 29 Computere... 3 Datakommunikation... 3 Computersystemer... 31 Hardware... 32 Datakommunikation og netværk... 32 Systemsoftware... 33 Operativsystem... 34 Software... 35 Bit og byte... 36 Ord og tegn... 36 Bus og busbredde... 38 Datahastighed... 38 Upstream og downstream... 38 Baud, bps og modulation... 39 Kanal... 39 Trådløs kommunikation... 4 Talsystemer... 4 3. Standarder for datakommunikation...45 Standarder hvad og hvorfor?... 45 Standardiseringorganisationer... 46 De facto-standard... 49
Indholdsfortegnelse 7 4. Transmission...51 Grænsefladen mellem computeren og modemet... 51 Forskellige trafiktyper... 54 Asynkron, synkron og isokron kommunikation... 55 Seriel kommunikation... 58 Parallel kommunikation... 59 Protokoller, syntaks og semantik... 61 5. Dataoverførsel...67 Overførsel over kortere afstande... 67 Overførsel over længere afstande... 67 Overførsel af et tegn... 7 Præsentation af ASCII-koden... 72 Stik og benkonfigurering... 73 Tilslutning via modem, V.24... 78 V.24-signaler, modem computer... 79 Data sendt fra computer A til computer B i halv duplex... 81 Ubalanceret eller balanceret?... 82 Ubalanceret grænseflade... 83 Balanceret grænseflade... 83 Sikkerhed på forbindelserne... 84 6. Medier til dataoverførsel...87 Medier en oversigt... 87 Bundne medier... 88 Parsnoet kabel (TP)... 88 Overvejelser i forbindelse med installation af TP-net... 92 Coax-kabel... 92 Coax-hybrid... 94 Fiberoptisk kabel... 94 Overvejelser i forbindelse med installation af fiberoptiske net... 14 WDM-teknik... 14 Ubundne medier... 16 7. Faste forbindelser og opkaldsforbindelser...111 Begrebet fast forbindelse... 111 Begrebet opkaldsforbindelse... 111 Fast opkoblede forbindelsestyper... 112 Opkaldsforbindelsestyper... 115
8 Indholdsfortegnelse 8. Modem, modemtyper og modulation...117 Modem... 118 Modemtyper... 119 Båndbredde... 119 Line booster (lokalmodem)... 122 Hayes-modem... 122 Current loop... 123 Nulmodem... 124 Nye modemteknikker... 124 Kabelmodem... 128 Modulationsmetoder... 13 9. OSI-modellen...133 Værdien af OSI... 133 Kommunikationsprincipperne i OSI... 136 Kommunikation mellem to noder... 137 OSI-analogi... 138 Det fysisk lags tjenester og opgaver... 139 Link-lagets tjenester og opgaver... 141 Netværkslagets tjenester og opgaver... 143 Transportlagets tjenester og opgaver... 145 Sessionslagets tjenester og opgaver... 146 Præsentationslagets tjenester og opgaver... 148 Applikationslagets tjenester og opgaver... 149 1. Netværk introduktion...151 Principper og netværksteknologier... 151 Node... 152 Nettopologi... 153 Geografisk topologi... 156 Netværkstyper... 156 Bærernet... 156 Signaleringsmetoder i bærernet... 157 Overførselsmetoder... 158 Meddelelseskoblede netværk... 16 Kredsløbskoblede netværk... 162 Pakkekoblede netværk... 163 Router eller bro... 168 Svartidsproblemer i netværk... 169
Indholdsfortegnelse 9 11. Lokale netværk...171 RadioLAN... 172 Token Ring og Ethernet... 173 Token Ring... 174 Ethernet... 176 Terminering af et LAN... 177 Transceiver (MAU og AUI)... 177 Ethernet-stakken... 178 Medietyper... 179 Fast Ethernet... 18 Gigabit Ethernet... 18 Hvad er en MAC-adresse?... 182 Ethernet-standarder... 184 Multicast, broadcast og unicast... 184 CSMA/CD... 186 FDDI, et fiberoptisk net... 188 LocalTalk... 191 12. Distribuerede netværk...193 WAN... 193 MAN... 194 13. Operatører, net og tjenester...195 Bærertjeneste... 195 Accessnet og abonnentledningsnet... 195 Datel... 196 X.21 (Datex)... 197 X.25 (Datapak)... 2 X-line... 23 ISDN... 24 Frame Relay... 29 ATM... 212 DTM... 217 Mobitex... 218 Trådløs kommunikation via GSM-nettet... 219 Kommunikation via elnettet... 221 Bluetooth... 221 Hvordan virker Bluetooth?... 223 ISM... 224
1 Indholdsfortegnelse 14. Feltbusser...227 Fordelen ved en feltbus... 228 MAP... 229 LON... 23 15. Applikationsniveau branchespecifikke standarder...231 ELCOM og TASE.1... 231 ICCP eller TASE.2... 231 16. Netværket og dets enheder...233 Sammenkobling af flere netværk... 233 Netværksenheder... 233 Interoperabilitet... 233 Netværksenheder i OSI-modellen... 234 Netværksenheder en analogi... 234 Repeater... 235 Hub... 237 Bro... 24 Switch... 243 Router... 245 Gateway... 251 17. TCP/IP...253 Introduktion til TCP/IP... 255 Datagrammer... 258 Laginddeling af TCP/IP... 259 IP-delen, dens funktion... 261 IP-routing... 263 IP-fragmentering... 264 IP-adressering... 264 Net-id og host-id... 265 Subnetmaske... 265 IP next generation (IPv6)... 271 TCP-delens funktion... 272 ENET... 276 UDP-protokollen... 276 ARP-protokollen... 276 RARP-protokollen... 278 SMTP- og POP-protokollen... 278 DNS-systemer... 279 SNMP-protokollen... 279
Indholdsfortegnelse 11 HTTP-protokollen... 279 ICMP-protokollen og ping... 28 TCP/IP-stakken... 28 Sikkerhed i TCP/IP-systemer... 281 IP-telefoni... 282 FTP-protokollen... 287 Telnet-protokollen... 287 18. Internet og WWW...289 Hvad er WWW?... 29 Struktur, dokumenter og sprog på internet... 291 Muligheder med internet... 291 World Wide Webs vokseværk... 292 Internet2... 293 E-mail og e-mail-adresser... 294 Udstyr og værktøj... 297 Tilslutning til internet... 297 SLIP- og PPP-protokollerne... 3 Webbrowser... 31 Webadresse... 32 Netsurfing... 32 Søgemaskiner... 33 Webagenter, robotter og push-teknik... 36 RAID-konfigurering... 36 Hvordan finder computerne hinanden?... 38 Informationsudveksling... 38 DNS-server... 39 Domæner, domæneadresser og URL er... 31 Intranet... 313 Extranet... 313 19. WAP...315 Hvordan fungerer det?... 316 2. IT-sikkerhed...319 Hvorfor IT-sikkerhed?... 319 Baggrunden for den manglende sikkerhed... 321 Konsekvenserne af mangelfuld sikkerhed... 322 Adgangs- og angrebsmetoder... 323 Firewalls... 328 Proxyserver... 33
12 Indholdsfortegnelse Appendiks...335 ASCII... 335 EBCDIC... 335 V-standarder... 335 X-standarder... 34 Client/server-teknik... 342 Klient... 342 Serveren (i en klient-forbindelse)... 343 Backbone-teknologi... 344 Emission... 348 EMC... 349 Støj, støjkilder og afskærmningskomponenter... 349 Trådløse telefoner... 351 Virus, orme, trojanere og makroer... 353 Datakomprimering... 354 Tunnelling... 354 Åbne systemer... 355 X-terminal... 356 GSM- og GPS-positionering... 356 Polling... 357 Server... 358 Multiplexere... 358 Cache-hukommelse... 359 Programmerbare kredse... 359 TTY... 359 Deterministisk... 36 Amplitude, decibel og frekvens... 36 Pakning... 36 Fragmentering... 361 Defragmentering... 361 Stikordsregister...363
Indledning Denne bog giver en generel indføring i datakommunikationsbegreber uden at gå for dybt ned i detaljerne. Der indledes med en omfattende faktadel om kommunikation og datakommunikation i forskellige former som lokale netværk og distribuerede netværk, udstyr, teknik og netværkstjenester. Senere ser vi bl.a. på de velkendte TCP/IP-protokoller. Det er vigtigt med definitioner, forståelse af hardwaren og dens funktioner. De begreber inden for vores område, som man kan støde på til daglig, præsenteres i bogen på en forståelig måde, bl.a. ved hjælp af mere end 2 informative illustrationer og figurer. Det giver mange pædagogiske fordele, da figurer kan konkretisere og komplettere tekst og give en bedre forståelse eller et helhedsbillede, der fremmer indlæringen af det emne, man læser om. Infrastrukturen i kommunikation samt baggrunde og definitioner behandles i de første to kapitler. Derefter behandles følgende områder: Standarder Transmission Dataoverførsel Medier Modem OSI-modellen Lokalnetværk Distribuerede netværk Bærernet Netværkstjenester Netværksenheder TCP/IP Internet World Wide Web WAP Bluetooth IT-sikkerhed Asynkron kommunikation, forskellige netværkstyper, protokollen TCP/IP og internet samt WWW har fået en fremtrædende plads, da de danner grundpillerne på kommunikationsområdet.
14 Indledning Målgruppe Bogen henvender sig til læsere med et grundlæggende teknisk kendskab og et ønske om at lære mere om datakommunikation, netværk og internet. Den egner sig også som studiemateriale. Bogen kan med udbytte læses af nybegynderen og af den, som vil skaffe sig et overblik over området. Et grundlæggende kendskab til computerteknik og datakommunikation vil dog give et større udbytte. Formål Efter endt læsning vil du: Have erhvervet dig kendskab til de historiske perspektiver, hvordan begreberne har udviklet sig, hvad der har givet anledning til en ny teknik eller funktion osv. Forstå de grundlæggende begreber, terminologien og akronymerne i forbindelse med datakommunikation, netværk og internet. Se sammenhængen mellem OSI-modellens forskellige lag, hvad angår standarder, protokoller, medier, tjenester osv., og hvordan de forholder sig til hinanden. Få et indblik i de mest almindelige tjenester og netværkstyper, der leder op til i dag, idet WAP og Bluetooth afslutter bogen. Kunne redegøre for, hvordan et enkelt netværk fungerer og arbejder sammen med internet. Forstå og beskrive forskellene mellem forskellige hardwarekomponenter. Forstå installationsproblemerne i forbindelse med kabling og de faktorer, som påvirker kvaliteten. Få indblik i begreberne støj, støjkilder og beskyttelseskomponenter. Have en god forståelse af IT-sikkerhed og vide, hvad mangelfuld sikkerhed kan medføre. Kende til angrebs- og modangrebsmetoder.
Indledning 15 Bogens indhold Bogen indeholder en stor mængde informationer i form af både tekst og illustrationer. Det har været hensigten at have mindst én illustration for hver præsentation eller forklaring, så forståelsen fremmes. De fleste kapitler indledes med en kort historisk oversigt, der belyser baggrunden for og årsagerne til, at markedet har reageret, som det har. Bogen indeholder også en lang række tabeller, der forklarer og uddyber de behandlede emner. Råd og tips til læsningen Brug et par fremhævelsespenne (gerne i forskellige farver) til at afmærke relevante tekster og illustrationer. Denne bog bør ikke læses ud i ét læs hellere udsnit af enkeltkapitler eller hele kapitler, og repeter efter behov.
16
1. Kommunikationens infrastruktur Historie Hvis vi kikker nogle årtier bagud, kan vi konstatere, at både arbejdsgange, funktionalitet, opbygning og ikke mindst kapacitet på telenettet og computernettet er blevet væsentligt forbedret. Vi er nået langt ind i et informationssamfund, hvor kommunikation er et hovedelement, som vil påvirke de fleste samfundsfunktioner. Ser vi dette på en lang tidsakse, kan vi konstatere, at vi er gået fra et landbrugssamfund via et industrisamfund til et informationssamfund. Landbrugssamfundet Industrisamfundet Informationssamfundet År 5 f kr 185 198 2 Figur 1.1: Samfundsudviklingen gennem 7 år. Tilbageblik teknikkens udvikling 194 erne var årtiet, hvor verdens første computere så dagens lys. I 1946 skabtes Eniac (Electronic numerical integrator computer), hvor en addition eller subtraktion tog 2 µs. Den var opbygget af 17.464 vacuumrør og 1.5 relæer. Den vejede 3 ton og fyldte 167 m 2. En anden begivenhed fra samme årti: Den 23. december 1947 blev transistoren opfundet (demonstration).
18 Kapitel 1. Kommunikationens infrastruktur 195 erne. I 1956 var verdens første harddisk en realitet. Den bestod af 5 styk 61 mm-plader med en total kapacitet på fem megabyte. Andre specielle begivenheder fra samme årti: I 1958 blev laseren og den integrerede kreds opfundet. I 1959 blev programmeringssproget COBOL defineret. I 196 erne centraliseredes databehandlingen omkring en stor og kraftig computer og med brugerne placeret i dens umiddelbare nærhed. I 6 erne og 7 erne blev computeren kaldt for datamat (eller elektronhjerne ). Om dagen lagde man data ind via en terminal, og om natten blev jobbene så udført som batchkørsler. Brugerne blev i enkelte tilfælde koblet på for at arbejde online, dvs. med direkte forbindelse til computeren. Datakommunikation og netværk var endnu ikke slået igennem: I 1962 kom den integrerede kreds i DIL-kapsler og halvlederlaseren. Samme år udvikledes det første kendte computerspil, Space War, som brugte vektorgrafik og krævede en meget stor datakapacitet. I løbet af tresserne kom trykknaptelefonen til Danmark. I 1964 udvikledes programmeringssproget Basic. I 1969 forbandt man de første fire computere i USA, hvilket banede vejen for internet. 197 ernes databehandling var fortsat centraliseret, men terminalen var blevet intelligent ved hjælp af microprocessorer (se nedenfor). Derved kunne man bearbejde data lokalt i terminalen, inden de blev sendt til den store og kraftige centrale computer. Datakommunikation og netværk blev udbudt, f.eks. af IBM via System Network Architecture (SNA) og DEC via Digital Network Architecture (DNA). Specielle begivenheder fra dette årti: I 197 kom første generation af fiberkablet. I 1971 kom den første microprocessor. Det var en 4-bit processor, 44 på,1 MHz fra Intel, hvis navn er en
Kapitel 1. Kommunikationens infrastruktur 19 forkortelse for INTegrated ELectronics. Samme år kom 8"-disketten på 1 KB. I 1972 kom 5¼"-disketten på 8 KB. Firmaet Atari lancerede spillet Pong, et ping-pong-lignende spil med hvid blokgrafik på en sort baggrund. Dette år afsendtes verdens første e-mail-besked med @ i adressen. I 1973 kom den første generelle mikroprocessor, 88 på 2 MHz. I 1974 udvikledes de protokoller i det militære ARPANET, som senere skulle blive til internet. I 1978 opsendtes den første GPS-satellit. Den kaldes i USA for Navstar 1. GPS-systemet er i dag baseret på 24 geostationære satellitter. I 1979 kom Intels 886-processor på 1 MHz. I 198 erne var databehandlingen valgfri. Man kunne arbejde online eller via batch-kørsler centralt eller via fjernopkobling. I dette årti slog mikroprocessoren igennem, så de intelligente terminaler blev endnu kraftigere. Brugerne blev nu tilsluttet via faste, lejede telefonledninger på den store og kraftige centrale computer. Man begyndte også at kunne bruge de første rigtige netværkstjenester, Datapak og Datex. Andre særlige begivenheder fra dette årti: I 198 kom Sinclairs mikrocomputer ZX/8. I 1981 lancerede IBM sin første pc. Verdens første automatiske mobiltelefonnet, NMT45, blev taget i brug i Norden. I samme år frigav spilproducenten Nintendo spillet Donkey Kong. I 1982 kom Intels 8286-processor, og samme år kom Sony med 3½"-disketten på 72 KB. I 1983 kom Commodore 64 -computerne på gaden til en pris af mere end 6. kr. Man kunne som ekstraudstyr købe en diskettestation for nogenlunde samme pris. I 1984 kom den første cd-rom-læser, og samme år fremstillede Apple den første Macintosh-computer. I 1985 kom Intels 8386-processor og Windows 1..
2 Kapitel 1. Kommunikationens infrastruktur I 1986 tog man mobiltelefonnettet NMT9 i brug. I 1987 forbedrede IBM 3½"-disketten til at kunne rumme 1,44 MB. I 1988 blev det første optiske kabel sænket ned på bunden af Atlanterhavet mellem USA og Europa. Computerspillet Tetris blev importeret fra Rusland og blev verdens kendteste computerspil. I 1989 kom Intels 8486-processor, og det nordiske computernet NORDUnet blev etableret. I 199 erne afløste forskellige kommunikationsformer hinanden. I slutningen af årtiet varetog teleoperatørerne andre virksomheders tjenester, den såkaldte outsourcing. Andre særlige begivenheder i samme årti: I 199 fik private operatører adgang til internet (tidl. ARPANET), og samme år startede Windowsrevolutionen med Windows 3.. I 1991 blev det første GSM-telefonnet taget i anvendelse. I 1992 kom den første generation af Alpha-processoren på 64 bit/2 MHz. I 1993 kom Intels Pentium-processor. I 1995 kom Intels Pentium PRO-processor, og dette blev også året, hvor internet slog igennem hos brugerne. I 1996 blev det besluttet at udvikle Internet2. Samme år i maj kom den første Palm-computer (solgt i mere end 5 millioner eksemplarer frem til år 2). Den håndholdte computer kaldtes også for en Personal Digital Assistant (PDA). I 1998 boomede personaleindkøb af pc er via virksomheder/institutioner osv. I 1999 kom Intels Pentium III-processor på 32 bit/55 MHz og med 28 millioner transistorer. Tredje generation af Alpha-processoren blev lanceret: 64 bit/75 MHz, hvor processoren har 499 forbindelsesben! Følgende udtryk blev hvermandseje i dette år: WAP, bredbånd, MP3 og DVD.
Kapitel 1. Kommunikationens infrastruktur 21 Fra og med år 2 har følgende begreber markeret sig: Bluetooth er kommet i vælten. Intels Pentium 4-processor blev frigivet i december 2 og indeholder 42 millioner transistorer på én chip! M-handel ( Mobile Commerce eller mcommerce ) er synonym for elektronisk handel ved hjælp af f.eks. WAP-teknikken. I foråret 2 besluttede det danske folketing, at tildelingen af UMTS-licenser skulle foretages på basis af en auktion, hvis grundlag blev lovfæstet i efteråret 2. Fremtidsvision: Samfundet Man kan konstatere, at behovet for øget effektivitet og omkostningsbesparelser på alle områder i vort samfund sætter skub i udviklingen af informationssamfundet. Dette stiller skærpede krav til kommunikationen, ikke alene for statslige og kommunale virksomheder, men også for institutioner, ikke-offentlige virksomheder og private: Forbedret (hurtigere) indblik i de offentlige forvaltninger samt effektivitetsfremmende informationshåndtering mellem dem. Skærpede behandlingskrav, så man på afstand kan stille diagnoser og ligeledes bidrage med råd og dåd under operationer og undersøgelser. Man kan også udføre operationer på afstand ved hjælp af operationsrobotter. Ønske om at yde en effektiv service til småsamfund og tyndt befolkede områder. Dette skulle bidrage til at økonomisere med læge- og specialistressourcer, så de bliver udnyttet mere effektivt. Krav inden for uddannelsesområdet om forbedret fjernundervisning. Studerende skal i øget omfang kunne følge deres studier hjemmefra og dermed på en hurtig og enkel måde få del i informationer, f.eks. i form af forskningsresultater, uafhængigt af disses fysiske placering. Dette kræver en forbedret kommunikation med universitetsver-
22 Kapitel 1. Kommunikationens infrastruktur denen. Distribueret uddannelse og undervisning har stor betydning. Det er i realiteten (næsten) den eneste måde, man kan virkeliggøre begrebet livslang læring på. Her finder man begrebet e-learning, altså uddannelse via internet. Indbyggere i tyndt befolkede områder stiller krav om forbedret kommunikation for at forbedre mulighederne for nye arbejdsområder. Den enkelte vil derudover stille krav om, at bøger, tidsskrifter, aviser og billeder foreligger elektronisk. Dette krav bunder i den enkeltes udgifter, men også i ønsket om at kunne søge informationer. Multimedia og videokonferencer kan mindske rejsebehovet. At sælge varer/tjenester på internet kaldes e-commerce. I stedet for at bruge sin stationære pc, kan man bruge WAPteknologien som et alternativ, dvs. en trådløs teknik i form af m-handel ( mcommerce eller Mobile Commerce ). WAP har dog ikke opnået den forventede popularitet, og spørgsmålet er, om teknologien nogensinde slår igennem. Følgevirkninger af IT Den samlede internet-handel beløb sig i 1998 til 4 milliarder kroner på verdensplan og vil ifl. analyseinstituttet IDC i år 23 beløbe sig til 1. milliarder kroner. Idet IT-udviklingen således griber om sig med etablering af egentlige bynet, udnyttelse af bredbånd, øget mobiltelefoni og trådløs kommunikation, kan en udbygning af f.eks. elektronisk handel også tvinge landenes regeringer til moms- og afgiftsnedsættelser. I EU er der i alt fald politiske kræfter i gang for at harmonisere momssatserne i medlemslandene. Fremtidsvision: Teknikken Udviklingen generelt Udviklingen inden for tele- og datakommunikation begunstiges af en hurtig og intensiv udvikling inden for andre teknikområder, f.eks.:
Kapitel 1. Kommunikationens infrastruktur 23 Det fiberoptiske kabel, som muliggør bredbåndskommunikation for alle i samfundet. Processorudviklingen, specielt processorer med en kapacitet på > 2 MIPS (se Moores lov). RAM-udviklingen, specielt RAM på 1 GB og en tilgangstid på 2 ns (se Moores lov). Spil og underholdning af forskellig art. Verdensmarkedet for tv-spil lå i 2 på 6 milliarder kroner. Mobiltelefoni ( Public Land Mobile Network, PLMN) er ét af de områder, der har den største vækst. Antallet af abonnenter var i 1995 ca. 6 millioner globalt og i 2 ca. 35 millioner. Prognosen peger på mere end 1 milliard i indeværende år (22), hvilket vil sige, at der vil være flere mobilopkoblede end pc-opkoblede brugere. WAP ( Wireless Application Protocol ) er en metode til at forbinde de to hurtigt voksende områder mobil kommunikation og internet. Vi skal have WAP-terminaler eller WAP-telefoner med os overalt og hele tiden for at betale regninger, tippe, sende e-mail, læse nyheder osv. Skal dette kunne lade sig gøre, kræver det, at mobilitet og brugervenlighed bliver nøgleord i udviklingen. Indtil videre har WAP-teknologien ikke vist sig at have den helt store gennemslagskraft. Datatrafikken vil stige til samme omfang som telefonien. Det, som bidrager til dette, bliver sandsynligvis en mere omfattende anvendelse af søgetjenester i skoleuddannelsen. Kommunikationssystemer Telefonien og datatrafikken vil sikkert med tiden blive integreret i samme hard- og software. Det samme gælder mobiltelefoni og datakommunikation, som højst sandsynligt bliver viklet endnu tættere ind i hinanden. Når hver enkelt bruger får sin egen unikke adresse i systemet, vil alle kunne nå alle direkte. Dette kræver så også, at teleoperatørernes kommunikationssystemer verden over bliver forbundet via kabler, optofibre, radiosystemer, satellitter osv.
24 Kapitel 1. Kommunikationens infrastruktur Udviklingen vil fortsætte for fuld kraft, og samarbejdet mellem telekommunikations-, computer- og tv-industrien intensiveres. Energiforsyningsvirksomheder melder sig som teleoperatører, også udenlandske. Vi vil se nye alliancer og konkurrencesituationer, hvor gamle forretningsprincipper og retningslinjer gås efter i sømmene, afprøves og erstattes af nye, hvis det skønnes nødvendigt. Det meste af vore dages udvikling sker på teknikfeltet, og dér kan man udpege seks områder som særligt interessante: Bredbåndstransmission Computerkapacitet Frekvensområder på over 2 GHz Mobiltelefoni WAP (eller andre fremtidige mobile internet-teknologier) Bluetooth Moores lov Moores lov, del I Allerede i 1965 forudså Gordon Moore, en af stifterne af virksomheden Intel, at dens komponentkarakteristika, f.eks. mht. RAM-størrelse og CPU ens clock-frekvens, ville blive fordoblet med faste intervaller. Denne regel er senere blevet kaldt for Moores lov. Tro det eller ej, men påstanden holder den dag i dag, mere end 2 år senere. Alt peger på, at Moores lov vil holde yderligere et par år. Moores lov, del II Diagrammet, der vises i figur 1.3, illustrerer i intervaller på 24 måneder, hvordan CPU ens clock-frekvens i pc-verdenen har udviklet sig.
Kapitel 1. Kommunikationens infrastruktur 25 Byte 1G 1M 1M 1M 1k N N N N N N 1k 1981 1985 199 1995 2 År Figur 1.2: Moores lov, RAM-størrelse-udvikling. Hz 1G 1M 1M 1M 1k 5k 1981 1985 199 1995 2 År Figur 1.3: Moores lov, CPU ens clock-frekvens.
26 Kapitel 1. Kommunikationens infrastruktur Hvor går grænsen? Flere gange har forskerne troet, at udviklingen havde nået grænsen for, hvad der var fysisk muligt i forbindelse med transistorstørrelser. Men hidtil har de altid taget fejl. I 196 erne hævdede forskerne, at transistorerne ikke kunne blive mindre end 1 mikrometer. I dag har vi transistorer på helt ned til,18 mikrometer, og,13 er godt på vej. Er grænsen så ved at være nået? Virksomheden Intel er ved at udvikle mikroprocessorer på,3 mikrometer, hvor målet er at presse 4 millioner transistorer ind på en chip med en clock-frekvens på 1 GHz og et effektbehov på 1 W. Intel regner med i 25 at kunne præsentere processorer med en kapacitet, der svarer til dagens mainframe-computere.
2. Grundbegreber og definitioner Historie I computerens barndom blev alle bestræbelser koncentreret om at udvikle maskiner (computere), som fungerede hver for sig. Først da produktudviklingen havde nået et stabilt niveau, begyndte man at interessere sig for at få maskinerne til at tale med hinanden. Den første datakommunikation bestod i, at hulkort og hulstrimler blev sendt med bud mellem dataoperatører på forskellige geografiske lokaliteter. Man begyndte hurtigt at se telenettets muligheder for at varetage transporten af information mellem to forskellige computere. Tidsgevinsten blev selvsagt enorm, og computeriseringen tog for alvor fart. Computer Computer Computer Computer Computer Computer Figur 2.1: Datakommunikation mellem computere, to og to. Snart opstod der et behov for at forbinde flere computere med samme protokol ( sprog ) i et netværk for at spare penge, øge effektiviteten og opnå en forbedret konkurrenceevne. Computer Computer Computer Computer Computer Computer Figur 2.2: Datakommunikation mellem mange computere.
28 Kapitel 2. Grundbegreber og definitioner Når to netværk eller flere skal kobles sammen til et større netværk, opstår der dog problemer, hvis eksempelvis netprotokollerne er forskellige. Det er ikke så enkelt blot at sende informationer mellem forskellige netværk. Takket være de store dataleverandørers udvikling af et koncept til at løse dette problem findes der i dag broer, routere og gateways m.v., som betyder, at et netværk eller en netværkstype kan kobles sammen med andre netværk. IT-revolutionen I dagens informationssamfund er der opstået en speciel videnskab, informationsteknologi, der forkortes IT (på engelsk Information Technology). IT er et ret vagt begreb, der som regel dækker over computere, mobiltelefoner og internet, men man bør nok også medtage de traditionelle hjælpemidler som telefon, fax, tv, netværk osv. Tidligere former for IT omfatter råb, ild, røgsignaler, dans, helleristninger, hulemalerier og runesten, som alle er eksempler på ældgamle kommunikationsmetoder. Et kort historisk tilbageblik: Hulkortet 187 Telegrafen (S. Morse) 1837 Første Atlantkabel 1858 Telefonen (A.G. Bell) 1876 TV-billedrøret, opfindelse 1895 Radiotelegrafi 19 Talefilmen 1927 Telex 1934 Eniac, verdens første computer 1946 Brugen af datakommunikation spænder vidt, fra overførsel af enkle signaler som alarm- og kontrolsignaler til overførsel af store datamængder. Da IT er en del af dagens samfund, har de større virksomheder deres egne IT-ansvarlige, personer, som varetager samkørslen af
Kapitel 2. Grundbegreber og definitioner 29 forskelige enheder. De samme personer er sikkert også ansvarlige i forhold til markedet i øvrigt. Begreber Nogle generelle begreber kræver en forklaring: Informatik er læren om informationsbehandling. Metoder til at levere information via automatisk databehandling. Informationsteknologi er enhver form for elektronikbaseret teknologi, der anvendes til opsamling, behandling, lagring og formidling af data, herunder edb og datatransmission samt store dele af områderne radio, tv og telefoni. Data Information, som kan bearbejdes og overføres mellem computere eller mellem mennesker og computere, kaldes i dag data. De data, som overføres, består af digitale signaler, der kaldes et eller nul. Generelt set overføres disse signaler serielt over lange afstande og parallelt over korte afstande. Fra nu af kalder vi informationer i alle udgaver for data, som for eksempel i følgende: Datafiler, f.eks. i form af tekstdokumenter eller billeder. E-post (e-mail). Fax. Menneske Computer Data (1 1) Figur 2.3: Data, som overføres.
3 Kapitel 2. Grundbegreber og definitioner Computere En processorbaseret maskine, som ved hjælp af programmer og programinstruktioner, der lagres i hukommelsen, skal kunne bearbejde inddata og uddata uden menneskelig hjælp, kalder vi for en computer. Figur 2.4: En bærbar personlig computer. Datakommunikation Med datakommunikation menes, at data overføres mellem to enheder fra en afsender over et medium, f.eks. et kabel, tilpas hurtigt, sikkert og fejlfrit til en modtager. I de tilfælde, hvor sende- og modtageenheden befinder sig langt fra hinanden, kan en signalomformer være nødvendig, og den kaldes for et modem ( modulator/demodulator ). I modemet forvandles spændingerne, idet de moduleres på en bærebølge, som tilpasses telefonlinjens kapacitet på 3-34 Hz. Fire forskellige elementer indgår i datakommunikation: En sender, der starter dataoverførslen. Et medie, på og via hvilket dataoverførslen til modtageren finder sted. En modtager, som data overføres til via mediet. En meddelelse, dvs. data i form af ettere og nuller, der går mellem modemerne som modulerede signaler, der overføres mellem afsender og modtager.