Alles über Netzwerktechnik

Ein kleines Kompendium zum Thema Netzwerktechnik

Sie interessieren sich für das Thema Netzwerktechnik? Unsere IT-Experten haben Ihnen ein kleines Kompendium zur Netzwerktechnik zusammengestellt. Alles über Netzwerktechnik beinhaltet die Grundlagen, die Verbindungsmöglichkeiten, die Protokolle und die Datenübertragung und einen kleinen Ausblick auf die Zukunft der Netzwerktechnik.

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Alles über Netzwerktechnik

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Alles über Netzwerktechnik: Grundlagen der Netzwerktechnik

Schon zwei miteinander verbundene Rechner bilden ein Netzwerk

Ein kleines und einfaches Netzwerk besteht aus mindestens zwei Computern. Sie können über Kabel miteinander verbunden werden und so die Rechenleistung, den Speicher oder den Drucker gemeinsam nutzen. Alternativ werden die meisten Netzwerke heute per WLAN, also kabellos miteinander verbunden. Das geschieht meist über den Router, der die Verbindung zum Internet herstellt und über den Computer dann angeschlossen werden können. Netzwerke können riesige Dimensionen annehmen. Das wohl größte Netzwerk ist das GAN, Global Area Network, das Internet.

Alles über Netzwerktechnik: Die Reichweite der Netzwerke

Vom PAN bis zum GAN

Netzwerke können riesige Dimensionen annehmen. Wir stellen Ihnen die verschiedenen Reichweiten der Netzwerke vor.

PAN = Personal Area Network: Ein personenbezogenes Netz kann zum Beispiel über Bluetooth hergestellt werden. Dazu müssen beide Rechner über Bluetooth verfügen und dies freigeben. Sie erhalten dann jeweils Zugriff auf den anderen Rechner. Bluetooth ist auch eine beliebte Funktion auf dem Smartphone, zum Beispiel, um Musik oder Fotos auszutauschen.

LAN = Local Area Network: Das LAN kennen Sie sich von Zuhause. Ein lokales Netzwerk wird über Ethernet und WLAN realisiert. Ethernet bezeichnet die kabelgebundene Variante. Dazu werden alle Computer, die mit dem LAN verbunden werden sollen, mit einem Ethernet-Netzwerkkabel und dem Router verbunden. Die kabellose Variante, das WLAN = Wireless Local Area Network, verbindet die Rechner kabellos mit dem Router. Dazu muss der WLAN-Schlüssel eingegeben werden.

MAN = Metropolitan Area Network: Das MAN bezeichnet ein regionales Netz, das sich über einen geografischen Bereich, also eine Stadt oder eine Region erstreckt.

WAN = Wide Area Network: Das Wide Area Network bezeichnet ein öffentliches Netzwerk, zum Beispiel ein DSL-Netzwerk oder Mobilfunk-Netzwerk. Ein klassisches WAN besteht aus Punkt-zu-Punkt-Verbindungen, die über Funkmasten realisiert werden.

GAN = Global Area Network: Das Global Area Network ist das größte Netzwerk und wird dieser Begriff verwendet, bezeichnet er zumeist das Internet. Das Internet ist weltumspannend und stellt ein Informations- und Kommunikationsnetzwerk dar.

Alles über Netzwerktechnik: Protokolle und Datenübertragung

Wie können einheitlich und ohne Chaos Daten übertragen werden?

In einem Netzwerk miteinander verbundene Computer müssen kommunizieren können. Doch wie funktioniert die Verständigung untereinander und ohne, dass es Chaos gibt?

Der Ablauf der Kommunikation in Netzwerken wird über Protokolle geregelt. Die Protokolle definieren den Aufbau, wie sich die Rechner austauschen und stellen Protokoll-Informationen für den Empfänger bereit.

Nun müssen aber mehrere Teilnehmer gleichzeitig kommunizieren können. Kommt es denn dann nicht zum Chaos im Netzwerk? Nein, denn um das Chaos zu vermeiden ist die Kommunikation in Netzwerken in verschiedene Schichten aufgeteilt. Wichtig ist, dass Sender und Empfänger mit dem gleichen Schichtenmodell arbeiten. Das geläufigste Schichtenmodell ist das ISO/OSI-7-Schichtenmodell, das auf dem DoD-Schichtenmodell basiert.

ISO/OSI-7-Schichtenmodell kurz erklärt

OSI bedeutet Open System Interconnection (Offenes System für Kommunikationsverbindungen) und wurde von der ISO (International Organization for Standardization), das ist die Internationale Organisation für Normung, als Grundlage für die Bildung von offenen Kommunikationsstandards entworfen. Dieses Schichtenmodell arbeitet herstellerunabhängig und ist es etwas detaillierter ausgebarbeitet als das DoD-Schichtenmodell, das aber die Grundlage bildet. Das OSI-Schichtenmodell arbeitet auf sieben Schichten und jede Datenübertragung durchläuft alle sieben Schichten mindestens zweimal. Wir verzichten aufgrund der Komplexität des Themas an dieser Stelle auf eine weiterführende Darstellung und werden uns dem Thema Schichtenmodelle an anderer Stelle widmen.

Alles über Netzwerktechnik: die Datenübertragung in Netzwerken

Wie kommen die Daten von A nach B?

Bei der Datenübertragung in Netzwerken unterscheidet man zwischen der verbindungsorientierten und verbindungslosen Datenübertragung.

Die verbindungsorientierte Datenübertragung bezeichnet eine logische Verbindung, die zuvor hergestellt werden muss. Während der gesamten Übertragung bleibt die Verbindung zwischen Sender und Empfänger bestehen. Sie wird erst durch einen Verbindungsabbau beendet.

Bei der verbindungslosen Datenübertragung hingegen erfolgt die Kommunikation in kleinen Einheiten. Das bedeutet, das Datenpaket wird in kleine Einheiten aufgeteilt und jede Einheit wird als einzelne Verbindung und geschlossener Vorgang gehandhabt.

Netzwerk-Adressen – So werden Sender und Empfänger bestimmt

Die Netzwerk-Adressen unterscheiden sich in der Funktion, der Anwendung und Protokoll-Schicht. Das lässt sich am einfachsten so erklären: die Anwendung ist die URL, Domain oder E-Mail Adresse. Der Transport bezeichnet den Port. Die Vermittlung entsteht über die IPv4-Adresse oder IPv6-Adresse. Der Netzzugang wird über die MAC-Adresse (IEEE) bestimmt.

Eine weitere Form von Netzwerken – das Cloud Computing

Die Zukunft der IT liegt in der Cloud. Cloud Computing ist keineswegs neu, wird aber in den nächsten Jahren immer wichtiger. Der Begriff bezeichnet Anwendungen, Daten, Speicherplatz und Rechenleistung, die in einer Cloud gespeichert und von dort weltweit abgerufen werden können. Auch IT-Berater werden sich umstellen müssen, denn die bisherigen Software, Hardware und Service Leistungen werden künftig zunehmend über Cloud Computing realisiert werden. Sie kennen Cloud Computing vielleicht von Google Drive oder Apple iCloud.

Alles über Netzwerktechnik: Die Netzwerk Komponenten

Die Netzwerk Infrastruktur unterteilt in aktive und passive Netzwerk-Komponenten

In unserem Thema alles über Netzwerktechnik dürfen natürlich die Netzwerk Komponenten nicht fehlen. Die Netzwerk Komponenten bilden die fest installierte Netzwerk-Infrastruktur. Unterschieden wird zwischen passiven und aktiven Netzwerk Komponenten.

Passive Netzwerk-Komponenten:

  • Netzwerk-Schrank / Server-Schrank
  • Patchfeld / Patchpanel
  • Anschlussdosen
  • Steckverbinder
  • Patchkabel und Installationskabel

Aktive Netzwerk-Komponenten:

  • Netzwerkkarte
  • Repeater
  • Hub und Bridge
  • Switch und Router
  • Gateway
  • Server
  • NAS (Storage)
  • Firewall

Auf einige Netzwerkkomponenten wollen wir etwas ausführlicher eingehen.

Router, Switch, Gateway, Netzwerkkabel & Co in der Netzwerktechnik

Alles über Netzwerktechnik: An den Außengrenzen des Netzwerkes befindet sich der Router. Es verbindet die Rechner im Netzwerk oder Netzwerke mit dem Internet. Über den Router können auch die Rechner untereinander kommunizieren.

Sind zwei Netzwerke nicht miteinander kompatibel, kommt das Gateway als Hardware oder Software zum Einsatz. Das Gateway bildet die Schnittstelle zwischen diesen Netzwerken und stellt sicher, dass diese miteinander kommunizieren können.

Der Switch oder das Switch koppelt verschiedene Netzwerkstationen miteinander. In einem Ethernet-Netzwerk ist der Switch der Verteiler für die Datenübertragung.

Über die korrekte Bezeichnung eines Servers ist man sich nicht ganz einig. Überwiegend wird mit Server aber ein leistungsstarker Computer mit viel Arbeitsspeicher, mehreren Festplatten und einer großzügiger Netzwerk-Anbindung verstanden. Der Server stellt seine Kapazität dem Netzwerk zur Verfügung. Welcher Rechner zugreifen darf und wie die Nutzung aussieht, wird über die Zugriffsrechte geregelt.

Die Sicherheit im Netzwerk – Grundlagen der Netzwerksicherheit

Kein Netzwerk ohne Netzwerksicherheit

Die Netzwerksicherheit kennen Sie sicher aus Ihrem privaten Heimnetzwerk. Sicherlich haben Sie eine Firewall und einen Virenschutz installiert. Die Anforderungen an die Sicherheit von Firmennetzwerken sind noch etwas höher.

Grundsätzlich sollte immer sichergestellt sein, dass persönliche und vertrauliche Daten immer verschlüsselt übertragen werden sollten. Das geschieht über ein sicheres Übertragungsprotokoll mittels Authentifizierung und Verschlüsselung. Weiterhin sollten Maßnahmen für die Netzwerk-Sicherheit auf alle Schichten verteilt werden. Zu unterscheiden sind die Anwendungsschicht, die Netzwerkschicht und die Übertragungsschicht. In der Anwendungsschicht sind HTTPS und SSH Beispiele für die Sicherheit. In der Netzwerkschicht sind es IPsec und in der Übertragungsschicht PPTP und IEEE 802.1x.

Sicherheitssoftware für das Netzwerk

Sicherheitssoftware schützt vor unberechtigtem Zugriff durch Schadsoftware. Begriffe wie Viren, Würmer, Trojaner, Malware, Rootkit und Ransomware sind Ihnen sicher bekannt.

Ganz wichtig ist, dass Sie jede Sicherheitssoftware regelmäßig updaten. Und fast noch wichtiger ist die Schulung und Aufklärung der Mitarbeiter, denn das größte Sicherheitsrisiko ist der Nutzer.

Das Heimnetzwerk im alles über Netzwerktechnik Kompendium

Dank Smart Home wird das Heimnetzwerk immer komplexer

Bis jetzt sind wir überwiegend auf Firmennetzwerke eingegangen. Zumindest zum Teil, denn ein Teil der vorgestellten Themen gilt auch für Heimnetzwerke. Auf diese wollen aber wir noch kurz gesondert eingehen.

Grundsätzlich ist der Aufbau eines Heimnetzwerkes relativ einfach, da heute nur noch selten Netzwerkkabel benötigt werden, denn Computer / Laptop und Smartphone werden via WLAN mit dem Router verbunden.

Da die meisten WLAN-Router standardmäßig so konfiguriert sind, dass sie IP-Adressen automatisch per DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) an neu eingebundene Netzwerktechniken wie beispielsweise Laptops vergeben, reicht hier in der Regel schon die Eingabe des WLAN-Kennwortes, um das Gerät in das eigene WLAN-Netzwerk einzubinden.

Heimnetzwerk fit für Smart Home

Doch nun kommt Smart Home und es werden schnell sechs, sieben oder noch mehr Netzwerkgeräte zusammen, die mit dem Internet verbunden werden sollen. Auch mit Smart Home bildet der Router die Basis des Heimnetzwerkes. Er übernimmt die Netzwerksteuerung und sorgt dafür, dass alle Datenpakete den richtigen Akteuren zugestellt werden. Grundsätzlich lassen sich alle Akteure per WLAN mit dem Router verbinden. Je mehr angeschlossene Geräte am Netzwerk teilnehmen, desto sinnvoller ist es aber einige per LAN Ethernet-Kabel und andere per WLAN zu verbinden. Ein LAN Anschluss ist vor allem für datenintensive Smart Home Geräte wie zum Beispiel Smart TV empfehlenswert. LAN bietet die stabilste und zuverlässigste Verbindung. Reichen die LAN Anschlüsse am Router nicht aus, können Sie über einen Switch gehen. Weiterführende Informationen zum Thema Netzwerktechnik Hausinstallation haben wir im verlinkten Artikel für Sie zusammengestellt.

Netzwerkberatung für Firmen und Privatkunden

Wie Sie lesen konnten ist das Thema Netzwerktechnik ein wirklich komplexes Thema. Wünschen Sie eine Netzwerkberatung rufen Sie unseren IT-Service an und vereinbaren Sie einen unverbindlichen Beratungstermin.

Julia

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