Tutorials - Netzwerk-Basics

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Folgende Fragen werden hier erklärt:

Was ist ein Netzwerk?

Bei einem Netzwerk handelt es sich um ein räumlich verteiltes System von mindestens 2 Computern, Steuereinheiten und peripheren Geräten, die durch Datenübertragungseinrichtungen und -wege verbunden sind. Will heißen:
Ein Netzwerk ist nichts anderes, als zwei oder mehrere Rechner miteinander zu verbinden, so daß diese miteinander kommunizieren können.

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Wozu ein Netzwerk?

Der Großteil aller eingesetzten Computer wird als "stand alone" - oder Einzelplatzrechner genutzt. Jeder PC ist damit ein System aus Rechenleistung, Speicher- und Druckkapazität. Damit ist eine vollständige Datenverarbeitungslösung für den Anwender installiert. Wenn nun jedoch mehrere Arbeitsplätze zusammen kommen, ist es sinnvoll, diese aus Gründen des Datenaus- tausches miteinander zu verbinden. Vorteile:

Als logische Konsequenz ergeben sich daraus grundlegende Funktionen wie:
  1. Gemeinsame Datenhaltung
  2. Gemeinsame Nutzung von Ressourcen ( Hard- und Software) und
  3. Verbesserte Möglichkeiten des Datenschutzes

zu jeder Zeit an den verschiedensten Stellen des Netzwerkes.

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LAN, WAN, was ist das?

Da sind wir schon bei den Begrifflichkeiten die wohl jeder schon einmal gehört hat.

Ein LAN (Local Area Network) ist:
ein auf ein Gebäude oder bestimmtes Gebiet (Firmengelände) beschränktes Netzwerk. Somit hätten wir mit einem kleinen "Hausnetzwerk" ein LAN.

Ein WAN (Wide Area Network)ist:
ein Fernbereichsnetzwerk und ist ein großes Netzwerk (Fernnetz), das öffentliche und/oder Fernleitungen (z.B. Telefonleitungen, Glasfaserkabel, Satellitenverbindungen etc.) benutzt und über Landes- und/oder Kontinentgrenzen ausgedehnt ist.

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Wie sieht ein Netzwerk aus?

Es gibt verschiedene Arten, Rechner miteinander zu einem Netzwerk zu verbinden. Es wird in diesem Zusammenhang auch von "Netzwerktopologien" gesprochen. Hier will ich die gängigsten Topologien einmal aufzeigen:

Die Bus-Topologie:

Bustopologie

Das Bussystem besteht aus einem durchgängigen Kabel. An die Enden des Kabels sind Widerstände aufgesteckt, um das Ende des Kabels zu signalisieren. Alle angeschlossenen Rechner sind über dieses Kabel verbunden. Bei Bruch des Kabels fällt allerdings das gesamte Netz aus.

Vorteile:
  - billig, da geringe Gesamtkabellänge

Nachteile:
  - jeder Defekt irgendwo auf dem Bus legt sofort das gesamte Netzwerk lahm
  - die Fehlersuche erweist sich als sehr zeitraubend und damit teuer
  - für größere Netze zu langsam

Die Stern-Topologie:

Sterntopologie

Das Sternsystem besteht aus mehreren Kabeln, die alle über einen Verteiler miteinander verbunden sind. Bei Bruch eines Kabels fällt nur eine Station aus, allerdings ist der Verkabelungsaufwand höher.

Vorteile:
  - immer noch einigermaßen preiswert
  - jeder Defekt irgendwo auf dem Bus legt nur den betroffenen Computer lahm
  - ein Fehler ist schnell eingegrenzt und damit ist die Fehlersuche billig
  - der flexible Aufbau ermöglicht leicht Änderungen

Nachteile:
  - sollte der Verteiler ausfallen, wird sofort das gesamte Netzwerk lahmgelegt
  - etwas teurer als die Bus-Topologie

Die Ring-Topologie:

Ringtopologie

Wie beim Bussystem sind alle Stationen über einen Strang verbunden, der zu einem Kreis geschlossen ist. Zu übertragende Daten werden von Station zu Station weitergereicht und jede Station testet, ob die Daten für sie bestimmt sind. Wenn nicht, werden die Daten an die nächste Station weitergereicht. Jede Station ist Signalverstärker in diesem Sytem.

Vorteile:
  - leicht erweiterbare Struktur
  - kein zentraler Knotenrechner erforderlich
  - Die Anzahl der Rechner ist theoretisch unbegrenzt, da das Signal immer wieder verstärkt wird

Nachteile:
  - bei Ausfall einer Station Totalausfall des Netzes
  - je mehr Stationen im Netz hängen, desto länger dauert die Nachrichtenübermittlung

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Was bedeutet "DHCP"

DHCP steht für "Dynamic Host Configuration Protocol". Mit Hilfe von DHCP lässt sich ein Netzwerk zentral verwalten - zum Beispiel die Vergabe von IP-Adressen, Informationen über DNS-Server,Gateways etc. Ein DHCP-Server verwaltet alle Informationen über ein Netzwerk. Bei Anfragen von Clients teilt er diesen die gewünschte Information (IP-Adresse etc.) mit.
DHCP-Clients besitzen noch keine Information über das Netzwerk, dem sie angehören sollen. Daher senden sie eine Broadcast in das Netzwerk und warten auf Antworten. Jede Netzwerk-Komponente ist durch die MAC-Adresse (eine vom Hersteller eingespeicherte Kennung) eindeutig. Durch diese Adresse kann der DHCP-Server differenzieren, um welche Netzwerkkarte (oder gar Rechner) es sich handelt. DHCP kann auf zwei verschiedene Arten konfiguriert werden:

  1. Dynamisch: Der DHCP-Server besitzt einen gewissen Pool an IP-Adressen, die mehr oder minder zufällig an die anfragenden Clients vergeben werden. Es kann jedenfalls nicht garantiert werden, daß ein Client immer dieselbe IP-Adresse hat. Viele Provider benutzen diese Methode.
  2. Statisch: Über die MAC-Adresse wird festgelegt, welche IP-Adresse eine Netzwerkkarte bekommen soll. Damit besitzt diese Netzwerkkarte immer dieselbe IP-Adresse.

Diese beiden Konfigurationen können natürlich auch gemischt werden, sodaß IP-Adressen prinzipiell zwar dynamisch vergeben werden, einige Clients aber immer dieselbe IP-Adresse bekommen.

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Was bedeutet "DNS"

DNS (Domain Name System) umfaßt die Übersetzungsfunktion zwischen alphabetischen Domainnamen (z.B. www.google.de) auf numerische IP-Adressen (81.3.4.67), das IP (Internet Protokoll) genannt wird. Diese Funktionsweise des DNS entspricht in etwa einem Telefonbuch für Host- und Domain-Namen (www, FTP, eMail usw.). Bevor man eine Internetseite zu sehen bekommt, wird erst eine DNS Anfrage an einen DNS-Server weitergeleitet. Jeder Internetzugang hat einen DNS-Server bei seinem Provider (T-Online, AOL, ...). Diese DNS-Server werden bei der Einwahl in das Internet automatisch vom Betriebsystem eingestellt. An diesen DNS-Server geht nun z.B. die Anfrage auf welcher IP die Domain www.google.de zu finden ist. Der DNS-Server schaut nun nach, ob er die IP über die Domain www.google.de hat, und meldet dann ggf. die IP (81.3.4.67) an den Browser zurück. Hat der DNS Server keine Antwort, werden andere DNS-Server angefragt bis ein anderer DNS-Server weiß, unter welcher IP die angefragte Domain (www.google.de) zu finden ist. Der Browser fragt nun auf der IP 81.3.4.67 nach der Homepage von www.google.de an und gibt die erhaltenen Informationen im Browserfenster aus. Als Surfer bekommt man von alledem nichts mit, denn das Betriebsystem sorgt dafür, daß alles im Hintergrund abläuft.

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Weitere Begriffe aus dem Netzwerkbereich

Hier die Bedeutung weiterer Begriffe aus dem Bereich Netze:

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