Netzwerke

Handelt es sich hierbei bereits um ein Netzwerk? Definition Handelt es sich hierbei bereits um ein Netzwerk? Sobald zwei Rechner miteinander verbunden sind und Daten austauschen können, kann man von einem Computernetzwerk sprechen.

geschichtliche Entwicklung Bereits in den 60er und70er Jahren war der Datenverbund ein wichtiges Thema in Betrieben und Institutionen. Jedoch war der Begriff des Netzwerkes anders definiert als dies heute der Fall ist: Ein Netzwerk bestand aus: einem (meist abgeschirmten) Großrechner und mehreren daran angeschlossenen Terminals ohne eigene Rechenleistung.

geschichtliche Entwicklung In den 80er Jahren erfolgte mit Einführung des PCs die Entwicklung hin zum individuell auf die jeweiligen Aufgaben und Anforderungen abgestimmten System, welches relativ unabhängig vom Zentralrechner über Anwendungsprogramme verfügen kann. Mit zunehmender Verbreitung der EDV entstand erneut der Bedarf an Zusammenschlüssen der PCs. Die Vorteile liegen auf der Hand: Daten können schnell ausgetauscht werden, ohne dass auf Datenträger, wie z.B. Disketten zurückgegriffen werden muss; Daten können schnell abgeglichen werden, was z.B. bei der Kundenbetreuung von enormem Nutzen ist; XT: Computer ohne Festplatten, was mindestens zwei Diskettenlaufwerke erforderlich macht. AT: Computer mit Festplatte, auf welcher die Anwendungssoftware abgespeichert werden kann

Unterscheidung von Netzen Grundkonzeptionen (mögliche): Peer-to-Peer: alle Rechner im Netzwerk sind gleichberechtigte und bilden eine Arbeitsgruppe („Workgroup“); jeder Rechner kann anderen Rechnern Verzeichnisse und Ressourcen (z.B. Drucker) zur Verfügung stellen; jeder Rechner im System kann wiederum auf freigegebene Verzeichnisse und Ressourcen anderer Rechner zugreifen; Peer (entl.): Gleichgestellter, Ebenbürtiger;

Unterscheidung von Netzen Grundkonzeptionen (mögliche): Peer-to-Peer, Vorteile: keine Zusatzkosten für einen Server; es ist kein spezielles Betriebssystem erforderlich; Administratorarbeiten halten sich in Grenzen; Peer (entl.): Gleichgestellter, Ebenbürtiger;

Unterscheidung von Netzen Grundkonzeptionen (mögliche): Peer-to-Peer, Nachteile: keine zentrale Verwaltung für Benutzer und Ressourcen möglich; keine hierarchische Rechtevergabe möglich; ab einer bestimmten Netzgröße unübersichtlich; Peer (entl.): Gleichgestellter, Ebenbürtiger;

Unterscheidung von Netzen Grundkonzeptionen (mögliche): Client-Server: Aufgabenteilung zwischen den Rechnern: Server stellen Programme, Daten und Ressourcen zur Verfügung; Clients können diese Programme, Daten und Ressourcen nach erfolgter Anmeldung nutzen; alle Dienste können von einem Server bereitgestellt werden; Peer (entl.): Gleichgestellter, Ebenbürtiger;

Unterscheidung von Netzen Grundkonzeptionen (mögliche): Client-Server, typische Serverdienste: File-Server Rechner mit großer Festplattenkapazität dient dem Speichern aller Daten (zentrale Datenverwaltung) stellt zentral mehrere Drucker zur Verfügung und verwaltet die Druckaufträge; Print-Server stellt zentral von den Clients benötigte Anwendungsprogramme zur Verfügung; Application-Server ist mit mehreren CD-ROM-Laufwerken ausgestattet, auf die er Zugriff bietet; CD-ROM-Server Mail-Server ist mit Mail-Boxes für jeden Benutzer ausgestattet; File-Server: Die Vorteile der zentralen Datenverwaltung liegen in der stets gesicherten Aktualität und in der damit ausgeschlossenen Datenredundanz; Print-Server: ist mit mehreren Druckerschittstellen ausgestattet; Application-Server: Vorteile liegen in der Ersparnis an Speicherplatz auf den Workstations, geringerem Aufwand für Updates; Web-Server: Stellt Dateien und Daten zur Verfügung, welche z.B. in HTML geschrieben und auf der Festplatte abgelegt werden können; erfüllt im Intranet die gleichen Aufgaben wie die Webserver im Internet Web-Server stellt Datenbestände zur Verfügung, so dass mehrere Benutzer gleichzeitig Zugriff haben; Datenbank-Server ermöglicht den Zugang zum Internet zentral für mehrere angeschlossene Rechner; Proxy-Server

Unterscheidung von Netzen geographische Ausdehnung die kleinste Form eines Netzwerkes ist dadurch gekennzeichnet, dass sie sich auf ein Firmengelände beschränkt: LAN (=Local Area Network); ist ein Netzwerk auf das Gebiet einer Stadt oder eines Ballungsraumes beschränkt, spricht man von einem MAN (=Metropolitan Area Network); ist ein Netzwerk in seiner geographischen Ausdehnung unbegrenzt, nennt man dies WAN (=Wide Area Network); LAN: Im Normalfall werden keine öffentlichen Leitungen benutzt; MAN: Kommunikationsnetz der Stadtverwaltung; WAN: Netzverbund von Reuters (Nachrichtenagentur) GAN: Das Internet; ein auf globale Ausdehnung erweitertes WAN nennt man GAN (=Global Area Network);

Unterscheidung von Netzen topologischer Aufbau Definition Topologie:Zweig der Mathematik, in dem bestimmte Eigenschaften geome-trischer Figuren untersucht werden. Das Wort Topologie wurde 1930 von dem Mathema-tiker Salomon Lefschetz geprägt. Gewöhnlich wird Topologie der Geometrie zugeordnet; sie befasst sich mit denjenigen Eigenschaften geometrischer Figuren im Raum, die sich nicht verändern, wenn der Raum in irgendeiner Art gekrümmt, verdreht, gedehnt oder verformt wird. Nur das Zerreißen des Raumes ist nicht erlaubt, und einzelne Punkte im Raum dürfen nicht zur Deckung gebracht werden. Die Geometrie beschäftigt sich mit Eigenschaften wie der absoluten Position, dem Abstand und parallelen Linien, die Topo-logie dagegen nur mit Eigenschaften, wie der relativen Position und der allgemeinen Form: Ein Kreis teilt beispielsweise eine Fläche in zwei Bereiche, einen inneren und einen äußeren. Ein Punkt außerhalb des Kreises kann nicht durch eine ununterbrochene Bahn, die in der Fläche liegt, mit einem Punkt im Innern verbunden werden, ohne den Kreis zu durchkreuzen. Verformt man die Fläche, so braucht sie nicht mehr flach oder glatt zu sein, und der Kreis kann zu einer gekrümmten Kurve werden; doch bleibt die Eigenschaft, dass man die Oberfläche in eine Innen- und eine Außenseite unterteilen kann. Geradlinigkeit sowie lineare Maße und Winkelmaße der Fläche gehören zu den Eigenschaften, die nicht erhalten bleiben, wenn die Fläche verzerrt wird. "Topologie," Microsoft® Encarta® Enzyklopädie 2000. © 1993-1999 Microsoft Corporation. Alle Rechte vorbehalten.

Als Übertragungsmedium dient in vielen Fällen das Koaxialkabel: Netzwerktopologien Bus Als Übertragungsmedium dient in vielen Fällen das Koaxialkabel: Kennzeichen passive Topologie Diffusionsnetz max. Länge beschränkt; an den Enden sind sog. Ab-schlusswiderstän-de erforderlich passive Topologie: Die angeschlossenen Stationen greifen die Signale vom Kabel ab oder senden auf das Kabel, wobei keine Wiederaufbereitung des Signals erfolgt, Diffusionsnetz: Die gesendeten Signale breiten sich in beide Richtungen aus. Abschlusswiderstände: um eine Reflektion der Daten und damit eine Datenkollision zu vermeiden; max. Länge: Kann durch sog. Repeater (Signalverstärker) erhöht werden; Koaxialkabel:auch BNC-Kabel („British Naval Connector“) genannt; max. Übergtragungsrate 10Mbps; Innenleiter aus Kupfer wird von einer Isolierschicht (Dielektrikum) umgeben; Abschirmung aus Metallgeflecht oder Alufolie soll vor Störungen schützen; äußerer Mantel soll das Kabel vor mechanischen Einflüssen (Zug oder Hitze) schützen; Vorteile: relativ niedrige Kosten, da die geringsten Kabelmengen benötigt werden; Ausfall einer Station führt zu keinen Störungen im übrigen Netz; Nachteile: alle Daten werden über ein einziges Kabel übertragen; eine Störung des Übertragungsmediums an einer einzigen Stelle (defektes Kabel, lockere Steckverbindung, defekte Netzwerkkarte) blockiert den gesamten Netzstrang, Suche nach Fehlerquelle dann oft sehr aufwendig, hoher Datenverkehr, da die sendende Station die Daten grundsätzlich an alle anderen Stationen sendet;

Als Übertragungsmedium dient in vielen Fällen das Twisted-Pair-Kabel: Netzwerktopologien Stern Als Übertragungsmedium dient in vielen Fällen das Twisted-Pair-Kabel: Kennzeichen jede Station wird mit einem eigenen Kabel an einen Verteiler angeschlossen Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen der Zentrale und den angeschlossenen Stationen Kennzeichen: Punkt zu Punkt-Verbindung; jede Station hat einen eindeutigen Nachfolger und einen eindeutigen Vorgänger; Hub: (engl.) Nabe, Mittelpunkt; andere Bezeichnungen: Kabelkonzentrator, Sternverteiler; Aufgabe besteht darin, eine Zentrale zur Verfügung zu stellen; Vorteile: Ausfall einer Station oder eines Kabels hat keine Auswirkungen auf das restliche Netz, aktive Verteiler wirken gleichzeitig als Signalverstärker, bei entsprechender Funktionalität des Verteilers müssen sich die Stationen für die Datenübertragung keine Kabel teilen, dadurch sind höhere Datendurchsatzraten möglich; Nachteile: große Kabelmengen, Ausfall des Verteilers legt das gesamte Netzwerk lahm; Twisted-Pair-Kabel: Übertragungsraten von bis zu 100 Mbps, max. Distanz zwischen Rechner und Hub mehrere hundert Meter; Verdrillung soll Störstrahlungen von außen unterdrücken; UTP-Kabel (engl.) Unshielded Twisted-Pair: die einzelnen verdrillten Adernpaare haben keine Abschirmung, sie sind relativ störanfällig gegenüber Störstrahlungen von außen (Kabelschacht); STP-Kabek (engl.) Shielded Twisted-Pair: jedes Adernpaar ist durch einen Mantel abgeschirmt, alle Adernpaare insgesamt werden durch eine zusätzliche Ummantelung geschützt, höhere Übertragungsraten und weitere Übertragungsstrecken möglich;

Netzwerktopologien Ring Kennzeichen geschlossene Form Stationen verarbeiten und verstärken die Signale Teilstreckennetz Datenverkehr findet nur in eine Richtung statt Kennzeichen: Punkt zu Punkt-Verbindung; jede Station hat einen eindeutigen Nachfolger und einen eindeutigen Vorgänger; Nachteile: großer Aufwand bei Kabelverlegung, Ausfall einer Station oder eines Kabelteils legt das gesamte Netzwerk lahm;

Netzwerktopologien Mischformen Stern-Bus-Netz Kennzeichen Backbone verschiedene Hubs bilden die Zentren verschiedener Sterne und sind wiederum durch einen Bus verbunden

Netzwerktopologien Mischformen Stern-Stern-Netz Kennzeichen verschiedene Hubs bilden die Zentren verschiedener Sterne und sind wiederum durch ein Kabel mit einem Haupt-Hub verbunden