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Grundlagen Computernetzwerke
Was ist ein Netzwerk?
Ein Computernetzwerk ist Gruppe miteinander verbundener Systeme, die in der Lage sind, untereinander zu kommunizieren. Sobald auch nur zwei Computersysteme miteinander verbunden sind und Daten austauschen können, spricht man bereits von einem Computernetzwerk in der kleinsten Variante.
Welche Aufgaben und Vorteile haben Netzwerke?
- Nutzung gemeinsamer Daten und Ressourcen über große räumliche Entfernungen
- Zentrale Steuerung von Programmen und Daten
- Zentrales Speichern und Sichern von Daten
- Teilen von Rechenleistung und Speicherkapazität
- Einfache Verwaltung von Berechtigungen und Zuständigkeiten
Netzwerkkomponenten
Geräte in Netzwerken nennt man Netzwerkkomponenten. Hier einige Beispiele:
PC bzw. Laptop
PCs oder Laptops sind Endgeräte im Netzwerk durch die ein Nutzer mit anderen Geräten im Netzwerk kommunizieren kann. Die Verbindung zum Netzwerk wird meistens über einen Wlan- oder Lanadapter hergestellt.
Modem
Ein Modem (Modulator-Demodulator) ist ein Gerät, welches analoge Signale in digitale Signale und umgekehrt umwandeln kann. Früher wurde der Internetzugang über Signale aus der Telefonleitung hergestellt. Für die Umwandlung war ein Modem verantwortlich. Das war sehr langsam. Auch heute braucht man für bestimmte Signale, die den Internetzugang herstellen, Modems: DSL-Modem, Kabelmodem, Glasfasermodem.
Router
Ein Router sorgt dafür, dass die Daten zwischen zwei Netzwerken (Internet und Heimnetz) an die richtigen Adressen weitergeleitet werden.
Switch
Um mehrere Geräte mit Lan-Kabeln mit einem Netzwerk zu verbinden, benötigt man einen Switch. Der Switch regelt hie die richtige Weiterleitung der Daten von einem Endgerät zum anderen.
Accespoint
Ein Accespoint ist ein Gerät, das in einem drahtlosen Netzwerk eine Verbindung zwischen Geräten und dem Internet oder einem lokalen Netzwerk ermöglicht.
Repeater
Kombigeräte
Meist wird die Funktionalität von Modem, Router, Switch und Accespoint, sowie weitere Funktionalitäten in einem Gerät kombiniert.
Übertragungsmedien
Daten werden in Netzwerken über verschiedene Übertragungsmedien transportiert. Übertragungsmedien kann man grundsätzlich in die folgenden beiden Gruppen einteilen.
Kabelgebundene Medien
Kabellose Medien
Einteilung von Netzwerken nach ihrer Größe
Netzwerktopologien
Topologien für kabelgebundene Netzwerke
| Topologie | Vorteile | Nachteile |
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Topologie für kabellose Netzwerke
| Topologie | Vorteile | Nachteile |
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 Zelltopologie |
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Vermittlungsverfahren
- Kanalvermittlung (Leitungsvermittlung, Durchschaltevermittlung): Es wird ein Kanal zur Endstelle zwischen zwei Endpunkten erzeugt. Andere Verbindungen werden blockiert.
- Nachrichtenvermittlung: Die Verbindung steht so lange, wie eine Nachricht geschickt wird. Es kommt zu Wartezeiten.
- Paketvermittlung: Eine Nachricht wird in kleine Pakete zerlegt, die unterschiedliche Wege durchs Netz nehmen können.
Im Internet ist die Paketvermittlung das dominierende Vermittlungsverfahren. Hier wird erklärt, wie Paketvermittlung grundsätzlich funktioniert: