Grundlagen und Funktionselemente von Netzwerken

Ein Netzwerk ist ein Zusammenschluss verschiedener technischer, primär selbstständiger elektronischer Systeme (insbesondere Computer, aber auch Sensoren, Aktoren, Agenten und sonstiger funktechnischer Komponenten usw.), der die Kommunikation der einzelnen Systeme untereinander ermöglicht. Ziel ist hierbei z.B. die gemeinsame Nutzung von Ressourcen wie Netzwerkdruckern, Servern, Mediendateien und Datenbanken. Besondere Bedeutung hat heute auch die direkte Kommunikation zwischen den Netzwerkbenutzern (Chat, VoiP-Telefonie usw.).

Die Kommunikation findet zwischen Server (Sender der Daten) und Client (Empfänger der Daten) statt. Wird etwa eine Website geladen, wird diese von einem Webserver an den Client (Kunden) gesendet.

In einem reinen Peer-to-Peer-Netz sind alle Computer gleichberechtigt und können sowohl Dienste in Anspruch nehmen, als auch zur Verfügung stellen. Der Gegensatz zum Peer-to-Peer-Modell ist das Client-Server-Modell. Bei diesem bietet ein Server einen Dienst an und ein Client nutzt diesen Dienst. In Peer-to Peer-Netzen ist diese Rollenverteilung aufgehoben. Jeder Teilnehmer ist ein Peer, denn er kann einen Dienst gleichermaßen nutzen und selbst anbieten.

Bei einem Netzwerk-Hub werden die Netzwerkteilnehmer nur intern miteinander verbunden. Es sendet immer nur ein Teilnehmer ein Datenpaket, das an alle Stationen geschickt wird. Der Empfänger erkennt, dass das Paket für ihn gedacht ist, nimmt es an und schickt eine Empfangsbestätigung zurück. Erst anschließend kann das nächste Paket reihum gesendet werden. Dieses Verfahren ist nicht besonders praktisch und langsam.

Der Netzwerk-Switch wertet die in den Daten enthaltene Zieladresse (MAC-Adresse) aus und leitet sie an den entsprechenden Netzwerkteilnehmer weiter. Das ist effektiver und erhöht die Geschwindigkeit.

Große Netzwerke wie das Internet bestehen aus vielen kleineren Teilnetzwerken. Die Verbindung der verschiedenen Netze wird durch spezielle Rechner hergestellt. Das sind, neben Bridges, Switches und Gateways, im Internet vor allem Router. Zum Beispiel wenn Rechner 1 im Netz B Daten an Rechner 2 im Netz C schicken möchte.

Router haben die Aufgabe, Daten zwischen Rechnern in verschiedenen Netzen auf möglichst günstigen Wegen weiterzuleiten.

Die kombination aus Access-Point (Funkzugangspunkt), Switch und Router wird häufig als WLAN-Router bezeichnet, die Kombination aus DSL-Modem, Switch und Router als DSL-Router.

Die wesentliche Aufgabe von Patchpanels besteht darin, eine Verbindung zwischen den starren Kabeln, die fest in Wänden verlegt werden, und den flexiblen Patchkabeln herzustellen. Ein Patchpanel ist dabei im Allgemeinen eine rein passive Komponente und enthält keinerlei aktive Elektronik, es stellt lediglich Ports bereit.

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