Rechnernetz

Dieser Artikel befasst sich mit Computernetzwerken. Andere Definitionen siehe Netzwerk.

Unter einem Computernetzwerk versteht man den Zusammenschluss von verschiedenen Systemen ( wie Computer, Handys, PDAs, Sensoren, Aktoren usw.), die dann miteinander kommunizieren können.

Man unterscheidet lokale Netzwerke (LAN, Intranet), nicht-lokale Netzwerke (MAN, WAN, Extranet) und drahtlose Netzwerke (Wireless LAN, Bluetooth, GSM, UMTS). Die Kommunikation erfolgt über verschiedene Protokolle, die mittels des ISO/OSI-Modells klassifiziert werden können.

Drahtgebundene Netzwerke

Technik

Verbreitete Techniken bei drahtgebundenen Netzwerken sind:

• Ethernet
• Token Ring
• Token Bus
• FDDI

Topologien

Die verwendeten Netzwerk-Topologien (die "Struktur" des Netzes) unterteilt man in:

• Stern-Topologie

  x  x       
   \ |       
    \|       
     O---x   
    /|\      
   / | \     
  x  x  x    

Die Endgeräte sind jeweils über eine eigene Leitung an einen zentralen Verteiler angeschlossen. Der Ausfall eines Endgerätes hat keine Auswirkung auf den Rest des Netzwerks. Bei Ausfall des Verteilers sind sämtliche Endgeräte betroffen.

• Ring-Topologie

   x---x      
  /     \     
 x---x   \    
      \   x   
       \ /    
        x     

Die Endgeräte sind durch eine ringförmig verlaufende Leitung miteinander verbunden. Der Ausfall eines Endgerätes hat Einfluss auf das gesamte Netzwerk.

• Bus-Topologie

   x    x       
   |    |       
   |    |       
  -+-+--+-+-    
     |    |     
     |    |     
     x    x     

Die Endgeräte werden alle an einem Bus (d.h. einem Hauptkabel) angeschlossen. Auf diesem Bus treten häufig Kollisionen auf, wenn verschiedene Endgeräte zur gleichen Zeit kommunizieren. Diese müssen durch so genannte Arbitrierungsverfahren wie CSMA/CD oder CSMA/CA aufgelöst werden.

• Vermaschtes Netzwerk

  x-----x------x  
   \   / \     |  
    \ /   \    |  
     x-----x---x  
      \     \ /   
   x---x-----x    

Jedes Endgerät ist mit einem oder mehreren anderen Endgeräten verbunden. Ist jeder Knoten mit jedem anderen Knoten verbunden, spricht man von einem vollständig vermaschten Netzwerk. Bei Ausfall eines Endgerätes oder einer Leitung ist es im Regelfall möglich, durch "umrouten" der Daten weiter zu kommunizieren.

Legende

Endgeräte: x
Leitungen: - | \ / +
Verteiler (Hub, Switch): O

In großen Netzwerken findet man oftmals eine Struktur, die sich aus mehreren verschiedenen Topologien zusammensetzt. So ist das Internet in weiten Teilen ein vermaschtes Netz, trotzdem gibt es "Hauptverkehrsadern" (die Backbone-Leitungen) die einem Bus ähneln.

mobile Netze

Hier unterscheidet man Netze,

• die auf eine feste Infrastruktur angewiesen sind z. B.
  • Mobilfunknetze wie GSM oder UMTS
  • WLANs im Infrastruktur-Modus, d. h. mit Schnittstelle zu einem drahtgebundenen Netz mittels eines Access-Points. Am weitesten verbreitet sind WLANs vom Typ 802.11
• die spontan gebildet werden können, z.B. sog. MANETs
  • 802.11-Netze im Ad-hoc-Modus. In diesem Modus kommunizieren die Geräte des Netzes ohne zusätzliche Infrastruktur.

• die mit sehr geringer Reichweite Geräte in unmittelbarer Umgebung verbinden, sog. WPANs

Literatur

• Andrew Tanenbaum: Computernetzwerke. Pearson Studium 2003 ISBN 3827370469
• Douglas Comer: Computernetzwerke und Internets. Pearson Studium 2001 ISBN 382737023X

Siehe auch: Netzwerksicherheit, Bluetooth, VPN (Virtuelles Privates Netzwerk)