Lokale und globale Netzwerke

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Lokale und globale Netzwerke

• Topologie und LAN-Geräte

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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.

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Physische Topologien

• Bustopologie

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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
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Physische Topologien

• Die vermaschte Topologie entspricht dem Aufbau
  des Internet.
• Jeder Rechner ist mit (fast) allen anderen
  verbunden.
• Dies bietet eine enorme Ausfallsicherheit.

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LAN-Geräte

• Alle Geräte die direkt an der Netzwerkleitung
  hängen werden als Host bezeichnet.
• Das können Drucker, Rechner, Scanner, etc. sein.

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LAN-Geräte

• Die gängigsten Medien zur eigentlichen
  Signalübertragung sind

• Luft
• Koaxialkabel
• ungeschirmte paarweise verdrillte Adernpaare der
  Kategorie 5 (CAT 5 UTP)
• Glasfaserleitungen

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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.

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LAN-Geräte (Repeater)

• Um dennoch größere Distanzen überbrücken zu
  können wurden spezielle Geräte entwickeltRepeat
  er (sprich Ripieter)

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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.

neu ausgesandtes Signal
abgeschwächtes Signal nach 50 m
schwaches Signal nach 100 m
aufgefrischtes Signal
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LAN-Geräte (Hubs)

• Um neben der reinen Signalauffrischung auch noch
  eine höhere Netzwerksicherheit zu erreichen
  führte man so genannte Hubs (sprich Habs) ein.

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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.

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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.
Im schlimmsten Fall sind sechs Rechner vom Netz
getrennt.
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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.

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LAN-Geräte (Router)

• Als weiteres 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.

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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.

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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.

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LAN-Geräte (Switch)

• 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.

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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?

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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?

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• -- Ende --