Netzwerk-Topologie

Netzwerk-Topologie ist die physikalische Anordnung von Netzwerkgeräten, die über Kabel oder Funk miteinander verbunden sind. Je nach Topologie ist die Übertragungsrate schnell oder langsam und die Fehleranfälligkeit gering oder stark.

Es gibt fogende Topologien:

Die Punkte sind Computer

Bus-Topologie

Stern-Topologie

Baum-Topologie

Vermaschte Topologie

Eine Firewall hat den Nutzen eine kontrollierte Verbindung zwischen zwei Netzen herzustellen. Die Firewall überwacht den hindurch laufenden Datenverkehr eines privaten Netzwerk bzw einer Internetverbindung und entscheidet anhand festgelegter Regeln, ob bestimmte Netzwerkpakete durchgelassen werden, oder nicht. So entsteht ein Schutz gegen unerlaubte Regelverstöße in einem Netzsegment. Es ist aber nicht die Aufgabe einer Firewall Angriffe von Außen zu erkennen bzw zu verhindern. Nur bestimmte Kommunikationsbeziehungen die auf ihre Adresse geprüft werden erlaubt.

Eine Firewall setzt sich aus Soft- und Hardwarekomponenten zusammen. Komponenten mit Netzwerkschnittstellen, wie Router oder Proxy, bilden die Hardware der Firewall. Betriebssysteme und Firewallsoftware (inklusive Paket- oder Proxyfilter) sind die Softwarekomponenten. Bei einer externen Firewall arbeitet die Software auf einem seperaten System von wo aus sie den Datenverkehr überwacht.

Trägerfrequenzanlagen (powerline) ermöglichen es einen Internetzugang auf der Strecke zwischen Steckdose und Trafostation bereit zustellen. Der Anschluss erfolgt über ein Stromkabel und erreicht in der Trafostation die Internetleitung. Da auf der Übertragungsstrecke mehrere Abschnitte mit verschiedenen Frequenzen verwendet werden, kommen ingesamt drei Adapter zum Einsatz.

Als Twisted-Pair-Kabel oder Kabel mit verdrillten Adernpaaren sind Kabeltypen bei denen die beiden Adern eines Adernpaares miteinander verdrillt sind. In diesen Kabeln werden unterschiedliche Adernpaare mit verschieden starker Verdrillung (auch Schlaglänge) miteinander verseilt. Durch das Verdrillen der Adernpaare bieten TPK Schutz gegen den störenden Einfluss von äußeren magnetischen Wechselfeldern und elektrostatischer Beeinflussung. Ein elektrisch leitender Schirm (meist aus Aluminiumfolie und/oder Kupfergeflecht) bietet einen weiteren Schutz gegen äußere Störfelder.

Verwendung finden TPK in der Telekommunikations-, Nachrichtenübertragungs- und Computertechnik. In der Computertechnik anfangs für den Parallelanschluss des Druckers und aktuell in der Netzwerktechnik für alle Arten der Signalübertragung. TPK werden mit symmetrischen Signalen beauschlagt um am Ende einer Leitungsstrecke, mit Hilfe von Transformatoren und Differenzverstärkern, die Differenz zwischen den Signalen zu bilden und das Signal rekonstruieren zu können.

Fast-Ethernet

Fast-Ethernet gibt es in verschiedenen Variationen die für lokale und große Netzwerke eingesetzt werden können und Übertragungen bis zu 100MBit/s erlauben. Es gibt Fast-Ethernet-Produkte mit Spezifikationen für Glasfaserkabel und Twisted-Pair-Kabel.

Für Netzwerke bis 100MBit/s

Gigabit Ethernet

Im Laufe der Entwicklung im Bereich der Datenübertragung, stieg die Anfrage nach mehr Bandbreite für bestimmte Punkt-zu-Punkt-Verbindungen im Netzwerk und es wurde das Gigabit Ethernet darauf abgestimmt. Durch die Anforderungen der Server- und Backbonebereiche war eine Anpassung der Geschwindigkeit notwendig.

Für Netzwerke bis 1000MBit/s

Lichtwellenleiter

Lichtwellenleiter (Abk.: LWL) oder Lichtleitkabel (LLK) bestehen aus Lichtleitern und dienen zur Übertragung von Licht und Ultraviolett- bzw Infrarotstrahlung. Diese Leitungen gibt es in verschiedener Ausführung und erweisen sich als biegsame Verbindung zur Übertragung optischer Signale, wie auch für hohe optsische Strahlungsleistungen.

Je nach Anwendungsgebiet bestehen diese Lichtleiter aus unterschiedlich zusammengesetzter Mineralglasmischung.

Lichtwellenleiter sind aus physikalischer Sicht dielektrische Wellenleiter.

Token Ring

Token Ring ist eine in ihren Eigenschaften vordefinierte Vernetzungstechnik für Computernetzwerke. Kabeltypen, Signalisierung der Bitübertragungschicht, Paketformate und Protokolle für Medienzugriffskontrolle (Sicherungsschicht des OSI-Modells) sind durch eine Vorgabe in ihrer Eigenschaft bereits definiert.

Die Technik des Token Ring gilt seit dem Aufkommen der günstigeren Ethernet-Vernetzungtechnik als veraltet. Vermarktung und Vertrieb wurden eingestellt.

Ziel der Technik ist die kollisionsfreie Übertragung der Datenpakete in einem Netzwerk. Mit Geschwindigkeiten von 4Mbit/s bzw 16Mbit/s erreicht ein Token Ring ähnliche Übertragungsraten wie ein 10 oder 100Mbit/s schnelles Ethernet. Es gibt auch Spezifikationen für 100Mbit/s und 1Gbit/s. Das Netz ist nach einer logischen Ring-Topologie aufgebaut und arbeitet nach dem Token-Passing-Zugriffsrecht.

Für lokale Datennetze (LANs) kommt die kabelgebundene Datennetztechnik Ethernet zum Einsatz. Der Datenaustausch in Form von Datenrahmen wird auf diese Weise zwischen allen in einem lokalen Netz angeschlossenen Geräten ermöglicht. Früher nur auf ein Gebäude beschränkt, erstreckt sich das LAN heute durch Ethernet-Technik per Glasfaser Geräte über weite Entfernungen mit Geschwindigkeiten von 10Megabit/s bis 10Gigabit/s.

Kabeltypen, Stecker, die Signalisierung für die Bitübertragungsschicht, Paketformate und Protokolle werden durch das Ethernet festgelegt bzw standardisiert. Die Ethernet-Technologie verdrängte veraltete Technologien wie Token-Ring und machte aus anderen LAN-Standarts Nischenprodukte für Spezialgebiete.

Im Ethernet wird jede Netzwerkschnittstelle mit einer MAC-Adresse (48-Bit-Schlüssel) ausgezeichnet um sicher zu stellen dass alle Systeme unterschiedliche Adressen besitzen. Die grundlegende Idee von Ethernet ist Nachrichten innerhalb eines LANs durch Hochfrequenz zu übertragen.

IP-Telefonie (kurz für Internet-Protokoll-Telefonie) auch Internet-Telefonie oder Voice over IP (kurz VoIP) steht für telefonieren über Computernetzwerke. Bei VoIP werden, über ein für Datenübertragung nutzbares Netz, Telefonie typische Informationen übertragen und somit herkömmliche Telefontechnologien ersetzt. Der Vorteil liegt beim reduzieren der Telefonkosten.

Wireless Local Area Network – Wireless LAN

Bei einem Funknetz (leitungsloses Telekommunikationssystem) werden die Methoden der Funktechnik zur Übertragung von Informationen mittels elektromagnetischer Wellen angewendet. In der Ausführung von Funknetzen gibt es je nach Anforderungen verschiedene Arten.

Da WLAN im Gegensatz zur Kabelverbindung relativ leicht anzuzapfen sind sollten beim WLAN auf jeden Fall Sicherheitseinstellungen vorgenommen werden. 

Router

Ein Router ist ein Gerät das mehrere Rechnernetzwerke koppeln bzw trennen kann. Router kommen bei Computernetzwerken, Telekommunikation und Internet zum Einsatz. Bei dieser Technik werden ankommende Datenpakete auf ihre Zieladresse analysiert und entsprechend geblockt oder weitergeleitet. Die Pakete die weitergeleitet wurden, werden nun in ein direkt angeschlossenes und bekanntes Zielnetz oder an einen Router weitergereicht.

In unsererm Routertutorial erfahren Sie wie Sie einen Router einrichten.

Modem

Ein Modem erfüllt die Aufgabe die Signale einer Verbindung an die Eigenschaften des Übertragungswegs anzupassen. Dies geschieht mit Hilfe von Trägersignalen, in dem man einen Träger in Senderichtung moduliert und die ursprüngliche Information in Empfangsrichtung aus dem veränderten Trägersignal zurück gewinnt.

Eine Netzwerkkarte stellt eine Verbindung von einem Computer zu einem lokalen Netzwerk her. Es handelt sich um eine elektronische Schaltung, bei der Daten übermittelt werden können. Netzwerkkarten setzen sich aus Netzwerkschnittstelle und Bus-Schnittstelle zusammen. Die Netzwerkschnittstelle legt die Netzwerktypen bzw Netzwerk-Architektur fest, während die Bus-Schnittstelle an die jeweilige Computer-Architektur angepasst ist und im Rechner einen passenden Steckplatz findet.

Bridge

Eine Bridge erfüllt den Zweck in einem Computernetz zwei Segmente zu verbinden. Dies findet auf der Schicht 2 des OSI-Modells statt und die Bridge wird dann Mac-Bridge oder LLC-Bridge genannt. Weitere Möglichkeiten einer Bridge ergeben sich durch Leitwegermittlung von Datenpaketen in die Kategorien Transparent Bridge und Source Routing Bridge.

BRouter

BRouter werden Geräte genannt welche die Funktion von Bridges und Routern vereinen. Diese Geräte werden oft fäschlicherweise mit Layer-3-Switch verwechselt.

Der Repeater dient dazu Rauschen und Verzerrungen der Laufzeit und der Pulsform durch eine Aufbereitung des Signals zu entfernen. Es handelt sich hier bei um einen Signalregenerator für die Kommunikationstechnik, welcher ein empfangenes Signal neu aufbereitet und wieder aussendet. Verwendung finden Repeater auch in Lokalen Netzen, um mehrere Netzsegmente miteinander zu verbinden.

Elektrische und optische Geräte für unterschiedliche Zwecke stehen zur Auswahl. Repeater mit mehr als zwei Anschlüssen (Transceiver und Sternkoppler) werden auch als Hub oder Multi-Port-Repeater bezeichnet.

Eine Netzwerkkamera (auch IP-Kamera) ist eine spezielle Art von Videokamera, mit der besonderen Eigenschaft ihre Bilder über IP-Netzwerke weiter geben zu können. Diese Kameras besitzen intern einen kleinen Computer welcher die Bilder komprimiert und sich um das versenden der Daten kümmert. Dieser Computer setzt sich zusammen aus einer CPU, einem Flash-Speicher und einem DRAM-Speicher. Mit Hilfe der Netzwerkkamera-Software ist es möglich die Technik über die IP zu nutzen.

Bei einem Switch handelt es sich um eine Netzwerk-Komponente für LAN-Netzwerke. Es können auf diese Weise mehrere Computer bzw. Netz-Segmente miteinander verbunden werden. Switches werden auch als intelligente Hubs bezeichnet, da sie den Netzwerkverkehr analysieren und logische Entscheidungen treffen. Früher wurde ein Switch auch als Multi-Port-Bridge bezeichnet aufgrund der Ähnlichkeit mit einer Bridge.

Dateiserver oder auch Network Attached Storage (NAS) sind einfach und ohne hohen Aufwand zu verwaltende und unabhängige Speicherkapazitäten die in einem Rechnernetz bereit gestellt werden. Ein NAS ist ein eigenständiger Host mit eigenem Betriebssystem zu dem man eine Verbindung über Ethernet/IP herstellen kann.

Ein Druckerserver (Printserver) leitet Druckaufträge innerhalb eines Rechnernetz an Drucker oder Plotter weiter. Unter dem Begriff Druckserver versteht man sowohl den eigentlichen Server als auch das Gerät auf dem er ausgeführt wird.

Druckerserver werden eingesetzt, um

• Drucker ohne Netzwerkschnittstelle übers Netzwerk verfügbar zu machen
  
  
• Netzwerkdrucker zentral zu verwalten
  
  
• das Spooling zu zentralisieren
  
  
• Druckerpools zu bilden
  
  
• Gerätetreiber zu verteilen