9

Internet-Hochgeschwindigkeitsanschluß einrichten

Überblick

Da Sie sich als Leser dieses Buches zweifellos mit dem Gedanken tragen, mit anderen Millionen von Nutzern im Internet zu surfen, ist für Sie die Frage eines schnellen Internet-Zugriffs von Interesse. Schließlich kann man kein hohes Datenautobahntempo erreichen, wenn man an Verkehrsampeln stekkenbleibt. Zum Glück gibt es verschiedene praktische Möglichkeiten, von da nach dort zu gelangen. Das gilt für Sie als Privatnutzer ebenso wie für Ihre Firma.

Auf Ihren Internet-Ausflügen hohe Geschwindigkeiten zu erreichen, kann schon mit der Installation eines 28,8K-Modems gelingen. Dadurch verdoppeln Sie mit einem Schlag die Geschwindigkeit der Datenübertragung gegenüber einem 14,4K-Modem. Daneben gibt es aber weitere Möglichkeiten, die Leistung Ihres Internet-Anschlusses zu tunen wie einen Formel-1-Rennwagen. Die in Kapitel 8 behandelte ISDN-Technik ist für viele Privat- und Firmenbenutzer die beste Möglichkeit, dieses Ziel zu erreichen. In diesem Kapitel befassen wir uns mit anderen Hochgeschwindigkeitslösungen. Zu diesen Lösungen zählen digitale dedizierte Hochgeschwindigkeitsleitungen wie T1 und T3. Die Telefon- und Kabelgesellschaften arbeiten laufend an Weiterentwicklungen und machen sich Gedanken über künftige Telekommunikationssysteme. Diese Entwicklungen haben eine direkte Wirkung auf die Leistung Ihres Internet-Anschlusses.

Verwenden Sie möglichst ein Modem mit einer Rate von 28.800 Kbps. Während 14.400 Kbps noch relativ gute Ergebnisse bringen, werden Verbindungen unter 9.600 Kbps schon unerträglich, und bei 2.400 Kbps können Sie zwischendurch unbesorgt zum Mittagessen gehen.

Wozu einen Hochgeschwindigkeitsanschluß?

Die Antwort ist ganz einfach: Sie können produktiver arbeiten, sparen Online-Gebühren und haben mehr Freude an einer Hochgeschwindigkeitsverbindung. Seien wir einmal ehrlich: Die Delikatessen im Internet sind nur über grafische Benutzeroberflächen zugänglich. Wenn Sie sich unter Computerfachleuten umhören, werden Sie erfahren, daß Sie besser auf alles verzichten, was die Bezeichnung »Grafik« oder »grafisch« beinhaltet, falls Sie mit einem langsamen Modem arbeiten. Mißverstehen Sie diese Aussage aber nicht. Es gibt einige grafische Benutzeroberflächen, die speziell für 14,4K-Modems ausgelegt wurden und phantastisch funktionieren. Für stilvolles Surfen mit sämtlichen Zutaten brauchen Sie aber einen Hochgeschwindigkeitsanschluß.

Wenn Sie schon im Internet gesurft haben, haben Sie einen Einblick in die Informationsfülle bekommen, die da draußen auf uns wartet. Browsen im Internet zählt zu den spaßigen und angenehmen Aktivitäten. Möchten Sie etwas herunterladen, ist schon eine Portion Geduld erforderlich. Das ist aber noch nicht das schlimmste Problem. Haben Sie Internet-Anschluß über ein langsames Modem, sind Sie nicht in der Lage, alles, was angeboten wird, auf Ihren PC zu holen. Wir haben für alle Fälle einige dieser Leckerbissen (Utilities) auf die Buch-CD gepackt, um Ihnen Ladezeiten zu sparen. Sie finden u. a. WinWeb, Mosaic, Netscape, Cello, NETCOM Netcruiser und Pipeline.

Wenn Sie mit einem Modem arbeiten, das mit weniger als 14.400 Kbps läuft, werden Sie beim Zugriff auf das Internet über einen grafischen Browser enttäuscht sein. Die auf der NetCD vorhandenen Produkte setzen höhere Übertragungsgeschwindigkeiten bzw. eine konstant hohe Datenrate voraus.

Praktisch alle grafischen Browser bieten eine Option, mit der Sie das Laden von Grafiken unterdrücken können. Wenn Sie mit einem langsamen Modem arbeiten, empfiehlt es sich, diese Option auszuschalten, aber auch bei schnellen Modems, wenn man schnell nach bestimmten Informationen sucht und auf die Bilder gut verzichten kann.

Wenn Sie zu den Leuten gehören, die selbst Web-Seiten publizieren, sollten Sie an Benutzer mit langsamen Modems denken. Für den Fall, daß Benutzer das Herunterladen von Grafiken ausschalten, sollten Sie entsprechenden Hypertext in Ihren Dokumenten bereitstellen, die anstelle von Bildern angezeigt werden (siehe Kapitel 20).

Mit einem grafischen Internet-Browser wie Mosaic können Sie Bilder am Bildschirm anzeigen, Videos und Sound abspielen. Diese Bilder, Soundclips und Videos befinden sich aber irgendwo da draußen im Internet, nicht auf Ihrem Computer. Das bedeutet, daß Sie die Dateien zuerst auf Ihren Rechner herunterladen müssen, um in den Genuß dieser Bilder oder Videos zu kommen, was ein zeitraubendes Unterfangen sein kann.

Sagen wir, Sie wollen ein Bild der Mona Lisa anzeigen. Wenn Sie auf eine Schaltfläche klicken, die da lautet »Mona Lisa ansehen«, wird das Bild im digitalen Format durch die winzige Telefonleitung gequetscht und auf Ihrem Rechner langsam aufgebaut. Sie haben also für die Betrachtung der Mona Lisa mit Wartezeit bezahlt.

Wenn Ihre Zeit Ihnen etwas wert ist, können Sie mit einem schnellen Modem, einem ISDN-Anschluß oder einer der in diesem Kapitel beschriebenen Anschlußoptionen Unmengen davon einsparen.

Dieses Bild kann recht umfangreich sein. Eventuell müssen Sie sogar mit einem 14,4K-Modem mehrere Minuten warten, bis Sie das Antlitz zu sehen bekommen. Vergleichen Sie das einmal mit dem Einbiegen auf einen Autobahnzubringer. Sie biegen um die Kurve und treten aufs Gas in der Annahme, gleich zügig in die Autobahn einzufahren. Leider gelingt Ihnen das nicht mit einem Fahrzeug, das 5 PS hat und für die Beschleunigung auf 100 km gute zwei Minuten braucht. Das gleiche Gefühl erhalten Sie, wenn Sie die Mona Lisa über ein langsames Modem vom Internet herunterladen. Einige interessante Techniken erlauben die Kompression eines Bildes auf dem Server, so daß es schneller auf dem Rechner des Benutzers landet. Doch auch in diesem Fall entstehen lästige Wartezeiten.

Videos sind noch problematischer als statische Bilder, weil die Bilder ständig wechseln. Ein Laufbildvideo in voller Bildschirmgröße beansprucht eine Datenrate von mehreren Megabit. Derzeit verfügbare Kompressions- und andere Techniken führen bei einem Kanal im ISDN-Primärmultiplexanschluß zu guten Ergebnissen. Wenn Sie bereit sind, einige Ruckeleffekte in Kauf zu nehmen, tun es auch 3 Kanäle im ISDN-Basisanschluß. Bei einem einzigen Basisanschlußkanal kommt das Video schon nicht mehr in Vorführqualität an. Bedenken Sie, daß ein Videobild, das auf die winzige Größe eines kleinen Monitorfensters reduziert wird, mit einer Flackerrate von 10 bis 15 Rahmen pro Sekunde läuft. Sogar bei dieser kleinen Skala sind analoge Übertragungsleitungen fast unbrauchbar (siehe auch Kapitel 8).

Um solche unangenehmen Wartezeiten zu verringern und sicherzustellen, daß ein Bild teilweise überhaupt geladen und angezeigt werden kann, gibt es Programme, mit denen die Bilddatei auf dem Server des Anbieters komprimiert wird. Beim Herunterladen des Bildes auf den Rechner des Benutzers wird das Bild dann wiedergegeben. Sie haben zwar nach wie vor mit Verzögerungen zu rechnen, aber wenigstens in erträglichem Ausmaß. Warum sollen Sie sich überhaupt mit diesem Ärgernis herumschlagen? Für die entsprechende Leistung gibt es Anschlüsse mit der richtigen Geschwindigkeit.

Wenn der ISDN-Basisanschluß nicht ausreicht

Für die meisten kleinen bis mittelgroßen UebertragungskapazitaetFirmen und Betriebe in allen Branchen reicht die Übertragungskapazität von 128 Kbps eines ISDN-Basisanschlusses aus. Wird mehr Kapazität benötigt, können weitere Kanäle angeschlossen werden. Bis zu einem gewissen Punkt ist das eine ausgezeichnete Strategie. Wo liegt die Obergrenze? Es freut mich, daß Sie diese Frage stellen, ich habe aber keine allgemeingültige Antwort parat. Alles hängt von den Kosten möglicher Alternativen in Ihrem Gebiet ab. Die zwei am meisten einleuchtenden Alternativen sind ein ISDN-Primärmultiplexanschluß und der T-Träger.

Der ISDN-Primärmultiplexanschluß

In Kapitel 8 wurden die Merkmale des ISDN-Basisanschlusses umfassend beschrieben. Das ist die preisgünstigste Methode für die Anschaffung eines ISDN-Dienstes. ISDN ist aber auch als Primärmultiplexanschluß erhältlich. Mit dem Primärmultiplexanschluß erhalten Sie anstelle von zwei B- und einem D-Kanal 30 B-Kanäle und einen D-Kanal mit 64 Kbps. Ein kleines Rechenexempel ergibt, daß Sie damit Primaermultiplexanschlusseine Bandbreite von fast 1,5 Megabit pro Sekunde erhalten. Das ist fast die gleiche Geschwindigkeit wie eine teure dedizierte T1-Leitung, aber wesentlich billiger. Haben Sie einen Primärmultiplexanschluß installiert, können Sie die Anlage um eine weitere ISDN-Pipeline erweitern, die dann keinen D-Kanal umfaßt. Der D-Kanal der ersten ISDN-Installation kann mehrere zusätzliche Pipelines steuern. Wie viele das genau sind, liegt bei Ihrem Fernmeldeamt, den Tarifen und den Vermittlungsanlagen.

Es hat zwar den Anschein, daß Sie einen Primärmultiplexanschluß brauchen, wenn Sie Bedarf für mehrere B-Kanäle haben, aber Vorsicht mit der Porzellankiste! Lassen Sie sich vorab ein Angebot für mehrere Basisanschlüsse erstellen. Eventuell ist das die preisgünstigere Lösung.

Der Haken an Switched-56

Zwei bei Fernnetzen in den USA häufig angewandte Switched-56Techniken sind Switched-56 und Dedicated-56. Switched-56 hat seine Bezeichnung aus der zugrundeliegenden Leitungsvermittlung und der Geschwindigkeit von 56 Kbps.

Switched-56 ist eine gute Wahl, wenn Sie einen kostengünstigen Anschluß mit mäßiger Geschwindigkeit wünschen, der nicht die ganze Zeit verfügbar sein muß. Das Layout eines auf Switched-56 basierten Systems ist in Abbildung 9.1 zu sehen. Switched-56 ist ein reiner Wähldienst. Sie bezahlen nur nach der Nutzung, und das ist wichtig, wenn wir uns in der Bandbreitenskala zu den T1- und T3-Leitungen nach oben verlagern.

Abbildung 9.1: Typische Anordnung eines Switched-56-Anschlusses

Dedicated-56 ist eine Variante von Switched-56, aber nicht vermittelt, sondern dediziert. Eine dedizierte Leitung ist immer zwischen zwei Punkten geschaltet. Beide Enden haben die gleichen Anfangskosten von ca. $ 700 bis $ 900 für den Anschluß, ca. $ 1.000 für den Kanal (CSU/DSU – Channel Service Unit/Data Service Unit) und gut über $ 1.000 für einen Router (für den LAN-Anschluß erforderlich). Die Preise von Routern schwanken stark je nach den benötigten Funktionen.

Beide Anschlußarten weisen eine begrenzte Bandbreite auf und eignen sich nur für mäßigen Datenverkehr. Wer mehr als zwei bis drei Stunden am Tag an einer 56-Kbps-Leitung am Internet hängt, sollte sich langsam nach einem ISDN-Anschluß umsehen.

In Wirklichkeit ist Switched/Dedicated-56 eine sterbende Technologie, die zunehmend von ISDN abgelöst wird. Wer heute in den USA oder anderswo noch Switched-56 nutzt, tut das vor allem aus Gründen der Sparsamkeit. Jede Umstellung auf eine neue Technik kostet uns als Benutzer ja Geld.

Abgesehen davon, daß es sich bei Switched-56 um eine aussterbende Technik handelt, hat sie auch verschiedene Nachteile. Sie basiert auf analogen/digitalen Vermittlern, die inzwischen völlig veraltet sind. Die Modernisierung einer solchen Anlage würde teurer zu stehen kommen als ein nagelneuer ISDN-Anschluß.

Wie bei allen Anschlußarten müssen Sie für Switched-56 beim örtlichen Fernmeldeamt bzw. bei einem Internet-Provider einen Anschluß beantragen. Internet-Provider berechnen in den USA etwa $ 125 pro Monat für einen Wähldienst und $ 400 pro Monat für einen dedizierten Anschluß. Die erstmalige Zuschaltung zum Netz kostet etwa $ 1.200, wenn der Benutzer einen Router und einen CSU hat, bzw. $ 3.400, wenn weder Router noch CSU vorhanden sind.

Frame-Relay

Frame-Relay ist ein Dienst für die Frame-RelayDatenkommunikation, der zu dem Zweck entwickelt wurde, lokale Netzwerke (LANs) zusammenzuschließen und mehrere Quellen reiner Daten zu mischen. Das hat zwei praktische Folgen:

• Erstens ist die Einrichtung, die an ein Frame-Relay-Netz angeschlossen wird, im allgemeinen kein Endsystem, sondern ein Gateway bzw. Router, der LANs mit der Außenwelt verbindet.
• Zweitens bietet Frame-Relay keinen »integrierten« Datendienst, da die Technik nicht für die Unterstützung von datenfremdem Verkehr (z. B. Sprachverbindungen) entwickelt wurde.

Frame-Relay kann als Dienst betrachtet werden, der verschiedene Datenflüsse anhand einer asynchronen Technik auf der Grundlage der Aufteilung der Flüsse in Datenblöcke multiplext. Anstelle der Aufteilung der Bandbreite von Mietleitungen oder der Anschlußleitung zu einem öffentlichen Vermittlungsnetz in mehrere unabhängige Kanäle mit je einer festen Bitrate fließen die Daten auf logischen Kanälen mit gebundenen Raten. Frame-Relay unterscheidet sich beispielsweise von IP dahingehend, daß beim Frame-Relay eine Verbindung aufgebaut werden muß, bevor man mit der Übertragung von Paketen beginnen kann.

Neueren Berichten zufolge steigt die Zahl der Frame-Relay-Installationen, zumindest in den USA.

Frame-Relay und X.25

Das in Frame-Relay zur Abgrenzung und Strukturierung der Blöcke in Datenköpfe (Header), Informationsfelder und Nachspanninformationen (Trailer) benutzte Format ist das, das im X.25-Standard auf der Verbindungsschicht benutzt wird. Mit anderen Worten, Frame-Relay transportiert X.25-Rahmen. Deshalb wird in der Bezeichnung der Technik auch das Wort »Frame« für Rahmen benutzt, obwohl »Paket« gleichermaßen zutreffend wäre.

X.25 ist die Bezeichnung einer paketvermittelten Technik (IP ist ebenfalls paketorientiert), die in der verbindungsorientierten Betriebsweise arbeitet. Die Anfang der siebziger Jahre entwickelte Technik leidet heute an Methoden, die zur damaligen Zeit für Übertragungssysteme mit geringer Qualität und niedriger Geschwindigkeit ausgelegt wurden.

X.25 und Frame-Relay haben gemeinsame Merkmale:

• Beide Techniken sind verbindungsorientiert. Folglich werden Daten über virtuelle Verbindungen transportiert.
• Mehrere virtuelle Verbindungen können auf der gleichen Zugriffsleitung zwischen dem Benutzersystem und der Datenübertragungseinrichtung gemultiplext werden.

Zusammenfassend kann man sagen, daß in Frame-Relay eine ganze Schicht (des siebenschichtigen ISO/OSI-Modells –der internationalen Standardisierung für Netzwerke) ausgeklammert wurde. Das spart natürlich Übertragungszeit und -kosten. X.25 setzt drei Schichten des OSI-Modells voraus (siehe Abbildung 9.2).

Abbildung 9.2: Die X.25-Schichten

Nun sehen Sie sich Abbildung 9.3 an. Die Frame-Relay-Struktur umfaßt nur noch zwei OSI-Schichten: die Bitübertragungs- und die Sicherungsschicht. Das bedeutet weniger Verarbeitungsaufwand der Datenpakete auf ihrem Weg durch das Netzwerk. Das läßt sich wiederum in weitere Zeit- und Kostenersparnisse übersetzen.

Abbildung 9.3: Die Frame-Relay-Schichten

Wie Frame-Relay funktioniert

Wie kann Frame-Relay einfach auf eine ganze Netzwerkschicht verzichten und dennoch funktionieren? Um diese Frage zu beantworten, müssen wir zuerst wissen, was in X.25 abläuft. Auf der dritten Schicht löst das Protokoll mehrere Aufgaben:

• Ist das ein Datenpaket?
• Ist die Verbindung aktiv?
• Habe ich eine gültige Bestätigung von Schicht 3 erhalten?
• Welche Folgenummer ist als nächstes zu erwarten, und hat das gerade angekommene Paket eine Nummer?

Kann das Protokoll alle Fragen mit ja beantworten, sendet es eine Bestätigung zurück. Lautet die Antwort auf eine Frage nein, folgt eine Fehlerdiagnose. Auf Schicht 2 passiert dabei folgendes:

• Ist das ein gültiger Rahmen?
• Ist das ein Informationsrahmen?
• Habe ich eine gültige Bestätigung erhalten?
• Muß ich Fenster verschieben, um die Informationen unterzubringen?
• Wurden alle Rahmen bestätigt? Andernfalls Timer neu starten und nachsehen, ob Fenster paßt. Falls ja, erneute Übertragung anfordern. Falls nicht, Fehler beheben.
• Bestätigung an Schicht 2 senden.

Muß eine dieser Fragen mit nein beantwortet werden, erfolgt eine erneute Fehlerdiagnose.

Verbringen Sie nicht den ganzen Tag damit, sich mit dem internen Ablauf von Protokollen zu beschäftigen. Es genügt zu wissen, daß es im Rahmen des Prozesses Verbindungen, Bestätigungen und Folgenummern gibt.

Was in Frame-Relay abläuft, sehen Sie in Abbildung 9.3. Da es hier die Schicht 3 nicht gibt, laufen alle Prozeduren auf Schicht 2 ab:

• Ist das ein gültiger Rahmen?
• Benutzt er einen bekannten Bezeichner für eine Verbindung der Sicherungsschicht?

Das ist schon alles. Während X.25 zwischen zwei getrennten Schichten mindestens zehn Rahmenverarbeitungsschritte durchführt, wird diese Arbeit in Frame-Relay in zwei Schritten auf einer Schicht abgewickelt. Außerdem funktioniert Frame-Relay ohne Bestätigungen und ohne Folgenummern. Frame-Relay erkennt, daß der Transport höchstwahrscheinlich durch ein zuverlässiges digitales Netzwerk läuft, und riskiert Fehler, die in X.25 durch Bestätigungen und Folgenummern beseitigt werden.

Ist die Nutzung von Frame-Relay riskant, weil es einige in X.25 eingebaute Diagnosen nicht enthält? Im Grunde nicht. Jedes Protokoll der höheren Schicht, das mit Frame-Relay benutzt wird, würde abfangen, was Frame-Relay eventuell übersieht. Das wirkliche Problem gegenüber X.25 kann in einer geringeren Leistung liegen, insbesondere bei rauschbehafteten Verbindungen. Das muß aber auch nicht beunruhigen, weil Frame-Relay normalerweise über digitale Verbindungen läuft.

Allgemein gilt, daß Frame-Relay in Geschwindigkeiten von 56/64 Kbps bis 512 Kbps läuft. Es unterstützt noch viel höhere Datenraten. Die Datenfeldgröße hängt vom Anbieter ab, ist maximal aber 4096 Byte groß. Da Frame-Relay im Gegensatz zu der festen Feldgröße von 48 Byte in ATM (siehe weiter unten) eine variable Datenfeldgröße hat, ist das Overhead auch geringer.

Frame-Relay ist kein direkter Konkurrent zu Switched-56 oder Dedicated-56 und löst auch allgemein keine Mietleitungen mit hohen Geschwindigkeiten ab. Es ist vielmehr ein Protokoll, das vorwiegend in Hochgeschwindigkeitsleitungen benutzt wird. Es ersetzt den älteren Standard X.25. Es ermöglicht die Aufteilung der Bandbreite von Mietleitungen in dynamische Kanäle. Mit dynamischen Kanälen ist Frame-Relay in der Lage, die gesamte in der Verbindung verfügbare Bandbreite zu nutzen. Bei der älteren Technologie mußten teure Multiplexer eingesetzt werden, um die Bandbreite in feste Kanäle aufzuteilen. Feste Kanäle garantieren aber nur, daß der Benutzer für die Dauer der Verbindung Bandbreite von einem verfügbaren Kanal erhält.

Multiplexer sind für die modernen Technologien wie Videokonferenzen nicht geeignet. Frame-Relay ermöglicht die Aufteilung der gesamten Bandbreite in momentan benötigte Kanäle. Das ist besonders wichtig, wenn Internet-Verbindungen, Videokonferenzen und andere Technologien gleichzeitig benutzt werden. Da Frame-Relay jedem Kanal nur zuteilt, was nötig ist, handelt es sich um eine elegante kostengünstige Lösung.

Der ältere X.25-Standard wurde für Remote-Login benutzt. Der Standard funktioniert nicht gut im Internet, weil er das Internet-Protokoll (TCP/IP) in Fernnetzen (WANs) nicht gut unterstützt. In bezug auf rein digitale Daten ist Frame-Relay aber wesentlich intelligenter. Frame-Relay-Router nehmen an, daß die Übertragung fehlerfrei ist, und legen sofort los, um die Pakete an ihr Ziel zu befördern.

Der Anschluß mit Frame-Relay bietet größeren Unternehmen eine skalierbare Lösung für den Internet-Zugriff. Auch hier erfolgt der Zugang über einen Internet-Provider.

Um Frame-Relay zu implementieren, muß das Unternehmen seine vorhandenen Router und Bridges durch Anlagen ablösen, die mit Frame-Relay kompatibel sind. Frame-Relay ist eine ausgezeichnete Lösung für das zunehmende Problem der knappen Bandbreite. Die nötigen Investitionen sind aber beträchtlich und wollen gut abgewogen werden.

Viele Hardware-Anbieter legen ihre Anlagen modular aus, so daß man zwischen Frame-Relay, ISDN, analog, X.25 usw. unter minimalem Aufwand wechseln kann. Getätigte Investitionen in vorhandene Anlagen sind dabei geschützt. Diese Modularität zahlt sich für jedes Unternehmen aus.

Im Zuge der zunehmenden Installation von ATM bei den Telefongesellschaften wird Frame-Relay neuerdings über ATM geführt. Die zwei Techniken stehen nicht im Konflikt, sondern ergänzen sich.

T-Anschlüsse

Im Gleichschritt mit dem Übergang des T-TraegerTelefonsystems auf digitale Übertragungstechniken entwickelt die Industrie entsprechende Anlagen, darunter T-Anschluesseder sogenannte T-Träger. Die T-Bezeichnungen entsprechen der Digitalsignal-Nomenklatur (DS) (siehe Tabelle 9.1).

Tabelle 9.1: Das T-Träger-System

T1- und T3-Leitungen sind im allgemeinen für Unternehmen verfügbar. Diese Leitungen handhaben alle Arten von Übertragungen, d.h. Sprache, Fax, Video und Daten. Sie sind auch die teuersten der verfügbaren T-Anschlüsse.

Im Grunde ist T1 ein voll digitales T-TraegerBackbone der Telefoninfrastruktur. Es sollte ursprünglich Sprachübertragungen zwischen lokalen Vermittlungsämtern übernehmen bzw. die zahlreichen lokalen Vermittlungsämter von Telefongesellschaften verbinden. T1-Leitungen werden für den Anschluß von Telefonkunden an das Internet über Hochgeschwindigkeitsverbindungen benutzt.

T1 basiert auf dem Zeitmultiplexverfahren (TDM) und der Pulse-Code-Modulation (PCM). Auf der Grundlage der mathematischen Forschungsarbeiten von H. Nyquist ermöglicht TDM die Aufteilung der Kapazität einer T1-Leitung in bis zu 64 Kanäle. Das Nyquist-Theorem besagt, daß es möglich ist, analoge Signale (z.B. Sprache) auf einer digitalen Leitung zu reproduzieren. Voraussetzung dabei ist, daß die Abtastrate des Analogsignals zweimal so hoch ist wie die höchste analoge Frequenz. Bei Sprachübertragungen beträgt die höchste Frequenz 4.000 Hz, deshalb werden 8.000 Muster (Samples) pro Sekunde abgetastet. Eine T1-Leitung hat insgesamt 24 Kanäle, und jeder wird so aufgeteilt (gemultiplext), daß alle Kanäle jeweils ein Sample führen.

Die Pulse-Code-Modulation (PCM) ist eine Methode zur Umwandlung von analogen in digitale Signale. PCM setzt voraus, daß ein Sample genau 8 Bit groß ist. PCM und TDM arbeiten Hand in Hand, um eine Bandbreite von 64.000 Bit für jeden Kanal bzw. 8 Bit mal 8.000 Sample pro Sekunde, also 64.000 Bit pro Sekunde, bereitzustellen. Insgesamt kann ein T1-Anschluß eine Bandbreite von 1,544 Megabit pro Sekunde haben. Wie bei ISDN gibt es aber auch hier bestimmte Signalisierungspakete, so daß die für die Übertragung verfügbare Bandbreite auf 1,536 Megabit pro Sekunde sinkt. Diese »bereinigte« Bandbreite nennt man DS-1 oder Digital Signal 1.

T1-Leitungen werden üblicherweise als Backbone in den Fernnetzen (WANs) von Großunternehmen benutzt. Der T1-Anschluß ist eine physische Verbindung, was bedeutet, daß die Telefongesellschaft durch die Bereitstellung dieses Anschlusses mit von der Partie ist. Die Telefongesellschaft schließt T1 normalerweise direkt an die Nebenstellenanlage des Unternehmens an. Dieser Anschluß erfolgt durch eine Netzschnittstelleneinheit, die mit T1 verbunden ist, die Kanaldiensteinheit (CSU), die Kanalreihe und schließlich die Nebenstellenanlage.

Um eine Internet-Verbindung aufzubauen, muß das Unternehmen alle Einzelheiten der Verbindung mit einem Internet-Provider absprechen. Die meisten Provider stellen die benötigten Anlagen zur Verfügung, z.B. einen Router und eine digitale Diensteinheit (DSU). Bei einigen Routern ist die DSU integriert. Dadurch kann die Internet-Verbindung direkt in das lokale Netzwerk des Unternehmens eingespeist werden. In den meisten Fällen trifft der Internet-Provider alle Vorkehrungen für das Unternehmen, und letzteres muß mit der Telefongesellschaft direkt keine Vorkehrungen treffen.

Es empfiehlt sich die Auswahl eines Routers mit integrierter DSU. Diese Geräte sind einfacher und können von einem Anbieter gewartet werden. Außerdem können sie bei Bedarf ausgetauscht werden (siehe hierzu auch Kapitel 4).

Das bedeutet, daß Sie über die höchste für Internet-Anschlüsse verfügbare Geschwindigkeit verfügen. Sie haben reichlich Bandbreite zur Verfügung. Nun brauchen Sie nur noch die Software zu laden.

Hochgeschwindigkeit endet aber nicht beim T1-Anschluß. Das T-Träger-System erstreckt sich über T3 und weiter. Je höher die Nummer des T-Trägers, um so größer die Geschwindigkeit. T3-Leitungen übertragen z.B. die Daten in einer Rate von etwa 44,8 Mbps. Das entspricht der Kapazität von 28 T1-Leitungen.

T1- und T3-Leitungen unterscheiden sich im wesentlichen darin, daß T3-Leitungen höhere Bandbreiten beanspruchen, um die Daten in fast 44,8 Mbps zu befördern. Während T1-Leitungen meist mit verdrillten Kabelpaaren implementiert werden, kommen bei T3 Glasfaserkabel, digitale Mikrowellen und Koaxialkabel zum Einsatz.

Künftige Anschlußarten an das Internet

Die Zukunft des Internet in Zukunftbezug auf Hochgeschwindigkeitsanschlüsse ist noch unklar. Erstmals in der Geschichte stehen die Telefongesellschaften einer völlig anderen Art von Mitbewerber gegenüber – dem Kabelfernsehen. Angesichts dieser bedrohlichen Situation haben viele Telefongesellschaften, insbesondere in den USA, Anteile von Kabelfernsehfirmen aufgekauft. Kabel hat eine Menge zu bieten, vor allem die fast flächendeckende Infrastruktur in Wohngebieten. Das Kabel leistet einen Durchsatz von etwa 500 Mbps. Das ist ein Vielfaches der derzeit verlegten verdrillten Kabelpaare, über die Haushalte an das Telefonnetz angeschlossen sind.

Die Tatsache, daß das Kabel, das Ihnen Unterhaltung ins Haus bringt, auch für das Telefon benutzt werden kann, ist Teil der Verschmelzung der Computer- und Telefontechniken, der Computer-Telefon-Integration (CTI). Früher oder später werden unsere Notebooks, Fernseher und Telefonapparate am gleichen Kabel hängen. Derzeit werden verschiedene Kabelanschlußtechniken für den Internet-Zugang getestet. Die Entwicklungsarbeiten konzentrieren sich vor allem auf eine Zusatzbox, die die totale Anbindung über ein Kabel bringen soll.

Weitere Entwicklungen versprechen einen noch härteren Konkurrenzkampf. Für uns als Verbraucher bedeutet das aber mehr Funktionalität, höhere Übertragungsgeschwindigkeiten und vernünftige Preise. Beobachten Sie beispielsweise, was sich auf dem Markt für Zellen-, Mikrowellen- und Satellitentechniken tut. Sie werden überrascht feststellen, daß zu den Mitspielern im Entscheidungskampf um Marktanteile auch Stromversorger, Gasversorger und Wasserwerke zählen. Sie alle versuchen, Internet-Anschlüsse über ihre monopolistisch geführten Kabel und Rohre zu bieten.

Und nun etwas völlig anderes: AT&T, Motorola und andere Hersteller haben Techniken entwikkelt, die sie unter folgenden Abkürzungen auf dem Markt einführen:

• ADSL
• HDSL
• SDSL

Ich will versuchen, etwas Klarheit in den Buchstabensalat zu bringen. ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), HDSL (High Bit-Rate Digital Subscriber Line) und SDSL (Symmetric Digital Subscriber Line) beziehen sich auf eine neue Technologie, die Datenraten von bis zu 8 Mbps über ein verdrilltes Kabelpaar in den Privathaushalt oder eine Firma bringt. Da sind wir doch sprachlos! Welche Auswirkungen diese Techniken auf die Zukunft von ISDN haben werden, ist nicht bekannt. Man kann sich aber gut vorstellen, daß sie sich als Segen für die vorhandenen verdrillten Kabelpaare erweisen werden.

ADSL ist dahingehend eine asymmetrische Technik, als sie in Richtung vom bereitstellenden Netzwerk (in unserem Zusammenhang das Internet) zum Endgerät eine viel höhere Datenrate unterstützt als in die Gegenrichtung, also vom Benutzer zum Netzwerk. Da wir als Internet-Nutzer die meiste Zeit irgendwelche Dateien oder Web-Pages herunterladen, hört sich das gut an. SDSL unterstützt die gleiche Datenrate in beide Richtungen und kann mit ISDN in Eintracht zusammenleben. HDSL erfordert zwei Kabelpaare und bietet T1 (oder E1) ohne Repeater über Entfernungen, die bisher nur mit Repeatern möglich waren.

SONET und ATM

Für den Fall, daß sich die Telefongesellschaften doch nicht in die Kabelfernsehbranche einkaufen oder aber vom Kartellamt daran gehindert werden, haben sie einige interessante Alternativen aufzuweisen. Während sich allmählich abzeichnet, daß das T-Träger-System nicht die für die heutige Internet-Infrastruktur benötigte Bandbreite bieten kann, brüten einige Telefongesellschaften an SONET als möglicher Ablösung des amerikanischen Rückgrats der Telekommunikation.

SONET ist eine Abkürzung von Synchronous Optical Network. Hinter diesem an sich nichtssagenden Namen verbirgt sich eine vollständig auf dem Glasfasermedium basierte Übertragungstechnik, mit der die langsameren Kupferkabel der Nation abgelöst werden sollen. Abgesehen von den superschnellen Geschwindigkeiten genießt SONET den Ruf, daß es fast alle derzeitigen und geplanten Netztechniken, z.B. B-ISDN, ATM (Asynchronous Transfer Mode), SMDS (Switched Multimegabit Data Services) und FDDI (Fiber Distributed Data Interface) unterstützen kann.

Alle Anzeichen sprechen derzeit dafür, daß ATM das für SONET bevorzugte Protokoll werden wird. ATM ist ein Zellvermittlungsprotokoll, das Daten in sehr kleinen Zellen (53 Byte) befördert. Kleine Zellen sind wichtig, weil sie im Falle von Burstiness (mehr oder weniger starke Veränderung der Bitrate von Datenströmen) besser Burstinesshandhabbar sind. ATM scheint das einzige Protokoll zu sein, mit dem ganze Kinofilme über die Kabel der Nation befördert werden können.

Von SONET gibt es wie beim T-Träger-System mehrere Implementierungen. Eine davon mit der Bezeichnung OC-1 (Optical Carrier) unterstützt Geschwindigkeiten von bis zu 51,84 Mbps. Das entspricht 28 DS-1-Verbindungen. Das Interesse konzentriert sich aber auf OC-3, das eine Geschwindigkeit von 155,52 Mbps bietet, was 84 T1-Verbindungen gleichkommt. Das ist eine Menge Bandbreite, aber noch nicht die Höchstgrenze. SONET hat Fähigkeiten, die sich weit in den Gigabit-Bereich erstrecken. Aus Abbildung 9.4 ist ersichtlich, in welchem Verhältnis diese Techniken zueinander stehen.

Derzeit sind zwar keine Pläne bekannt, diese Technologie direkt für Privatunternehmen bereitzustellen, jedoch kann man mit Sicherheit davon ausgehen, daß sie eine große Wirkung auf WANs und das Internet haben wird.

Abbildung 9.4: Zusammenspiel von ATM und SONET (Quelle: Special Edition, Using ISDN, von James Y. Bryce, QUE 1995)

Die digitale Gretchenfrage: Welchen Anschluß brauche ich?

Sie wissen inzwischen eine ganze Menge über Netzwerke und Anschlüsse zum Internet. Nun stellt sich die Frage, welche Anschlußart für Sie Auswahlfaktorenoder Ihre Firma am besten geeignet ist. Leider gibt es keine Schwarzweiß-Antwort. Vielmehr müssen wir von Fall zu Fall differenzieren. Die Antwort hängt größtenteils davon ab, was Sie brauchen und wieviel Sie auszugeben bereit sind. Für einen freischaffenden Grafiker beispielsweise, der hauptsächlich wegen E-Mail einen Internet-Anschluß nutzt, lohnt sich nicht der Preis für eine T1-Leitung. Jeder muß diese Entscheidung selbst treffen. In der folgenden Tabelle erhalten Sie noch einige Anregungen dazu.

Tabelle 9.2: Anregungen für die Auswahl eines Internet-Anschlusses

Die Internet-Nutzung wird sicherlich stark schwanken. Denken Sie daran und auch an Ihre künftigen Bedürfnisse, wenn Sie einen Internet-Provider auswählen. Investitionen in die falsche Hardware können große Verluste bringen. Planen Sie sorgfältig und unter Berücksichtigung der Informationen, die Sie von Ihrem Internet-Provider erhalten.

Ermittlung des Bedarfs

Wer sich als Privatnutzer oder für seine Firma einen BedarfInternet-Anschluß eingerichtet hat, stellt irgendwann vielleicht Überlegungen an, selbst mit einer Page im Internet präsent zu sein. Das bedeutet, daß FTP- oder Telnet-Dienste eingerichtet werden und eine eigene Home-Page für das World Wide Web (WWW) erstellt wird. Selbstverständlich ändern sich dadurch die Anforderungen an Kapazität und Bandbreite.

Jeder Benutzer, der auf Ihre Site zugreift, beansprucht Kapazität. Leute greifen aus geschäftlichen Zwecken, persönlichem Interesse oder auch versehentlich auf Ihren Internet-Inhalt zu. Für die Abschätzung der benötigten Kapazität gibt es keine allgemeingültige Formel. Sie werden nicht umhin kommen, den Bedarf zu schätzen und sich umzuhören, wie andere die jeweils optimale Lösung finden.