Lokale und globale Netzwerke Topologie und LANGerte 2004

Lokale und globale Netzwerke Topologie und LAN-Geräte © 2004, Thomas Barmetler Lokale und globale

Physische Topologien Es gibt mehrere Möglichkeiten alle Rechner in einem „Local Area Network (LAN)“ zu verdrahten. Statt „Aufbau der Verdrahtung“ sagt man auch „Topologie des Netzes“. © 2004, Thomas Barmetler Lokale und globale Netzwerke – Topologie und LAN-Geräte

Physische Topologien Bustopologie Ringtopologie Sterntopologie Hierarchische Topologie Erweiterte Sterntopologie Vermaschte Topologie © 2004, Thomas Barmetler Lokale und globale Netzwerke – Topologie und LAN-Geräte

Physische Topologien Die meisten Netze werden heute mit einer Sterntopologie aufgebaut. Den zentralen Knotenpunkt bildet dabei in der Regel ein Hub(*) oder Switch(*). (*) Begriff wird später noch erklärt © 2004, Thomas Barmetler Lokale und globale Netzwerke – Topologie und LAN-Geräte

Physische Topologien Die vermaschte Topologie entspricht dem Aufbau des Internet. Jeder Rechner ist mit (fast) allen anderen verbunden. Dies bietet eine enorme Ausfallsicherheit. © 2004, Thomas Barmetler Lokale und globale Netzwerke – Topologie und LAN-Geräte

LAN-Geräte Alle Geräte direkt an der Netzwerkleitung hängen werden als „Host“ bezeichnet. Das können Drucker, Rechner, Scanner, etc. sein. © 2004, Thomas Barmetler Lokale und globale Netzwerke – Topologie und LAN-Geräte

LAN-Geräte Folgende Medien werden am häufigsten zur eigentlichen Signalübertragung eingesetzt: • Luft • Koaxialkabel • ungeschirmte paarweise verdrillte Adernpaare der Kategorie 5 (CAT 5 UTP) • Glasfaserleitungen © 2004, Thomas Barmetler Lokale und globale Netzwerke – Topologie und LAN-Geräte

LAN-Geräte Das am häufigsten eingesetzte Medium (CAT 5 UTP Leitungen) hat den Nachteil, dass der maximale Abstand zwischen zwei Hosts nicht mehr als 100 Meter betragen darf. Bei zu großem Abstand verschlechtert sich die Signalqualität auf dem Medium wodurch der Durchsatz sinkt. © 2004, Thomas Barmetler Lokale und globale Netzwerke – Topologie und LAN-Geräte

LAN-Geräte (Repeater) Um dennoch größere Distanzen überbrücken zu können wurden spezielle Geräte entwickelt: „Repeater“ (sprich: Ripieter) © 2004, Thomas Barmetler Lokale und globale Netzwerke – Topologie und LAN-Geräte

LAN-Geräte (Repeater) Repeater haben in der einfachsten Form einen Signaleingang und einen Ausgang. Auf der einen Seite kommt das schwache Signal an, wird intern verstärkt und auf der anderen Seite wieder als starkes Signal ausgegeben. Repeater neu ausgesandtes Signal © 2004, Thomas Barmetler abgeschwächtes Signal nach 50 m schwaches Signal nach 100 m aufgefrischtes Signal Lokale und globale Netzwerke – Topologie und LAN-Geräte

LAN-Geräte (Hubs) Um neben der reinen Signalauffrischung auch noch eine höhere Netzwerksicherheit zu erreichen führte man so genannte „Hubs“ (sprich: Habs) ein. © 2004, Thomas Barmetler Lokale und globale Netzwerke – Topologie und LAN-Geräte

LAN-Geräte (Hubs) Diese empfangen an einem Eingang ein schwaches Signal, frischen es intern auf und leiten es an alle Ausgänge als starkes Signal weiter. Hub © 2004, Thomas Barmetler Lokale und globale Netzwerke – Topologie und LAN-Geräte

LAN-Geräte (Hubs) Die zusätzliche Sicherheit wird dadurch erreicht, dass im Fall eines Aderbruchs nur die Rechner vom Netz getrennt sind, welche am entsprechenden Strang hängen. Im schlimmsten Fall ist das Netz in zwei gleich große Segmente unterteilt. Hub Im schlimmsten Fall sind sechs Rechner vom Netz getrennt. © 2004, Thomas Barmetler Lokale und globale Netzwerke – Topologie und LAN-Geräte

LAN-Geräte (Hubs) Die Ausfallsicherheit wird umso höher, je weniger Hosts an einem Ausgang des Hubs hängen. Im Extremfall hängt an jedem Ausgang nur ein Host. © 2004, Thomas Barmetler Lokale und globale Netzwerke – Topologie und LAN-Geräte

LAN-Geräte (Router) Als letztes(*) wichtiges Element gibt es noch die „Router“. (sprich: Rauter oder Ruuter) Auch sie haben mehrere Anschlüsse, die sowohl als Eingang, als auch als Ausgang dienen können. (*) Andere LAN-Geräte wie Switch, Bridge, . . . werden hier nicht behandelt. © 2004, Thomas Barmetler Lokale und globale Netzwerke – Topologie und LAN-Geräte

LAN-Geräte (Router) Kommt ein Datenpaket am Router an, so leitet er es nur an den Ausgang weiter, über welchen der Zielrechner auf dem kürzesten Weg erreichbar ist. Router © 2004, Thomas Barmetler Lokale und globale Netzwerke – Topologie und LAN-Geräte

LAN-Geräte (Router) Wie beim Hub erreicht man durch die getrennten LAN-Segmente eine erhöhte Sicherheit. Daneben steigert sich aber auch der Durchsatz des gesamten Netzwerkes, da keine „unnötigen“ Datenpakete in einem Segment unterwegs sind. © 2004, Thomas Barmetler Lokale und globale Netzwerke – Topologie und LAN-Geräte

LAN-Geräte (Switch) Anmerkung: Ein weiteres LAN-Gerät ist der Switch (sprich: Switsch). Betrachtet man nur das Resultat, dann arbeitet ein Switch ähnlich wie ein Router. Eine genauere Unterscheidung würde jedoch den erforderlichen Lernumfang an dieser Stelle deutlich überschreiten. © 2004, Thomas Barmetler Lokale und globale Netzwerke – Topologie und LAN-Geräte

Quiz • Nennen Sie drei LAN-Geräte. • Beschreiben Sie die Funktionsweise eines Repeaters. • Welche sechs Möglichkeiten gibt es um ein Netzwerk zu verdrahten? • Mit welchem Fremdwort wird der „Aufbau der Verdrahtung“ in einem Netzwerk bezeichnet? • Was ist der Unterschied zwischen einem Hub und einem Router? © 2004, Thomas Barmetler Lokale und globale Netzwerke – Topologie und LAN-Geräte

Quiz • Welche Topologie bietet die höchste Ausfallsicherheit? • Warum wird trotz erhöhter Ausfallsicherheit meist die Sterntopologie statt einer vermaschten Topologie eingesetzt? • Was bedeutet die Abkürzung „CAT 5 UTP“? • Wie weit dürfen in einem LAN (Verdrahtung mit CAT 5 UTP) die Hosts maximal voneinander entfernt sein, falls kein Repeater, Hub oder Router eingesetzt wird? © 2004, Thomas Barmetler Lokale und globale Netzwerke – Topologie und LAN-Geräte