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Netzwerkhardware

 

Netzwerkkarten

Eine Netzwerkkarte (NIC=Network Interface Card) ist eine elektronische Schaltung zur Verbindung eines Computers mit einem lokalen Netzwerk zum Austausch von Daten.

Netzwerkkarten bestehen auf der einen Seite aus einer Netzwerkschnittstelle, welche für die jeweiligen Netzwerktypen bzw. die Netzwerk-Architektur ausgelegt ist, und auf der anderen Seite aus einer Bus-Schnittstelle, welche an die jeweilige Computer-Architektur angepasst ist und seinen Platz in einem Steckplatz des Rechners findet.

Heute gibt es fast nur mehr Fast-Ethernet-Netzwerkkarten mit 100/1000 MBit. Die Karten werden über Twisted-Pair-Kabel mit RJ45-Steckern, entweder an einen Hub oder an einen Switch angeschlossen.

In vielen PCs wird die Netzwerkkarte durch entsprechende Schaltungen und Chips am Motherboard ersetzt.

Das Beispiel zeigt eine Netzwerkkarte von 3com:

 

 


Kabelverbindungen

RJ-Kabel sind standardisierte Kabelverbindungen (RJ=Registered Jack). im LAN werden sie in Form von Patch-Kabeln (variable, nicht fest verlegte Kabel) mit den Steckern oder in Form von fix verlegten Kabeln mit Steckdosen verwendet.

Patchkabel mit RJ45-Steckern
Verschiedene RJ-Verbindungen wie sie für PCs, Telefone, ... verwendet werden. Sie verfügen über unterschiedliche Litzenzahl und sind im allgemeinen auch bei gleicher Steckerart nicht austauschbar.
20-m-Patchkabel, RJ45 Twisted Pair

Hub

Ein Hub ist ein Gerät, das die Netzwerk-Knoten (physisch) sternförmig verbindet. Normalerweise wird die Bezeichnung Hub für Multiport-Repeater gebraucht. Sie werden verwendet, um Netz-Knoten oder auch weitere Hubs, z. B. durch ein Ethernet, miteinander zu verbinden.

Hubs schicken die ankommenden Datenpakete an jeden Anschluss im Gerät. Durch die fortschreitende technische Entwicklung gibt es heute fast nur mehr Switches, die intelligenter arbeiten. Normalerweise sind die Geräte, die an Hubs hängen, immer im selben Netzwerksegment.

Wikipedia: http://de.wikipedia.org/wiki/Hub_(Netzwerk)


Bridge

Eine Bridge verbindet im Computernetz zwei (verschiedene) Segmente, die oft auch Domänen genannt werden (eine Domäne ist ein zusammenhängender Teilbereich eines hierarchischen Netzwerkes). So kann die Last in großen Netzen vermindert werden, da jeder Netzstrang (jedes Segment) nur die Pakete empfängt, deren Empfänger sich auch in diesem Netzsegment befindet. Die Funktionen von Bridges übernehmen heute oft die Switches.

Ein anderes Beispiel einer Bridge ist eine Laser-Bridge, die per Laserstrahl Datenaustausch zwischen zwei Gebäuden ermöglicht. In jedem Gebäude steht ein Teil, der aus einem Netzport und einer Laser Sende- und Empfangseinheit besteht.

Switch

Ein Switch (Schalter oder Weiche) ist eine Netzwerk-Komponente zur Verbindung mehrerer Computer bzw. Netz-Segmente in einem lokalen Netz (LAN). Da Switches logische Entscheidungen treffen, welche Daten wohin gehen sollen, werden sie auch als intelligente Hubs bezeichnet.

Switches im SOHO-Bereich (Kleinbetrieb) haben meist 4 oder 5 Ports, Switches in größeren Netzen 16 bis 48 Ports. Ein Switch hat eine sogenannte SAT (Source Adress Table). in der er festhält, von welchem Port Datenpakete von welchem Computer kommen (dabei wird nicht die IP-Adresse des Computers verwendet, sondern die MAC-Adresse der Netzwerkkarte, da die IP-Adresse in einem lokalen Netz wechseln könnte, nie aber die MAC-Adresse der Netzwerkkarte). Im Unterschied zum Hub werden Netzwerkpakete also nur an den Port weitergeleitet, der für die entsprechende Zieladresse in der SAT (Source-Address-Table) gelistet ist. Ist eine Zieladresse allerdings noch unbekannt (Lernphase), leitet der Switch das betreffende Paket an alle aktiven Ports weiter.

Es gibt verschiedene Methoden, wie Switches die Datenpakete weiterleiten (z.B. mit und ohne Datenprüfung).

Hier ein Beispiel eines typischen Switches für den SOHO-Bereich der Firma D-Link:

Hier ein Beispiel eines typischen Switches der Firma D-Link für den Einsatz in einem größeren LAN (z.B. in der Schule):


Router

Ein Router ist ein relativ komplexes Gerät, welches grob gesagt die Aufgabe hat, Datenpakete von einem Subnet in ein anderes weiterzuleiten. Dazu greift der Router auf eigens angelegte Routingtabellen zurück und kann so entscheiden, wohin das Paket weitergeleitet werden soll. Es ist auch möglich mehrere mögliche Routingwege zu definieren, so kann die Ausfallsicherheit eines Netzwerks stark erhöht werden.

Für kleinere Heimnetzwerke und Firmennetzwerke genügt durchaus ein Router mit einem 4 bis 8 Portanschluss sowie einem 10 /100 Mbps Datendurchsatz. Durch die Möglichkeit der Erweiterung durch Hub’s oder Switches sind so bis zu 256 weitere PC’s anschließbar. Die meisten Router werden über den Webbrowser konfiguriert. Weiters bieten diese einfachen Router zusätzliche Schutzfunktionen an. So beinhalten sie eine einfache Firewalllösung. Diese Schutzmechanismen sind leicht zu konfigurieren und ermöglichen einen gewissen Schutz vor Übergriffen durch außen.

Günstige, und im Handel erhältliche Geräte beinhalten zudem einen vollautomatischen DHCP Server (weist Computern im Netz eine IP-Adresse zu). Die Zuweisung einer IP ist jedoch auch manuell möglich und sinnvoll, wenn man eine statische IP vergeben will. Hier muss man den DHCP ausgeschaltet lassen.

Für größere Unternehmen eignen sich solche Router allerdings nicht. Hier kommen Systeme ins Spiel die gut einige tausend Euro kosten und nur im Spezialhandel zu erwerben sind. Diese spezialisierten Router kommen von renommierten Herstellern wie zum Beispiel Cisco und werden auch nur von hochspezilisierten Fachleuten installiert und gewartet. Die Arbeit mit solchen Systemen ist äußerst komplex und auch sehr zeitaufwendig.

Allen Routern gemein ist jedoch die Anbindung an ein Stromnetz da diese Komponenten aktive Geräte sind. Sie müssen also kontinuierlich mit Strom versorgt werden um ihre Arbeit zu verrichten.


VoIP - Voice over IP

Unter Voice over IP (kurz VoIP) versteht man einfach nur das Telefonieren über Computernetzwerke mittels des Internet Protokolls (IP). Je nachdem wie und wo das Telefonieren dabei statt findet, spricht man von IP Telefonie, Internet Telefonie oder LAN Telefonie, manchmal aber auch von DSL Telefonie. Die Technik ist aber immer dieselbe und wird mit Voice over IP bezeichnet.

Weiterführende Informationen gibt es z.B. unter http://www.voip-information.de/voip-voice-over-ip.html