Netzwerkgrundlagen für Anfänger

Alle Aktivitäten die über das Internet stattfinden, werden in sogenannten Protokollen übermittelt. Erfahren Sie in diesem Beitrag wie diese Übertragung stattfindet und welche Komponenten dabei eine wichtige Rolle übernehmen.

Grundgerüst des Netzwerks: TCP/IP

TCP/IP – Transmission Control Protocol / Internet Protocol ist das standardisierte Protokoll mit dem im Internet und in vielen Netzwerkbereichen, Daten untereinander verschickt werden. Dabei handelt es sich um einen auf mehreren Schichten aufgeteilten Prozess. Bei einer Übertragung werden Daten so verarbeitet das durch den Vermerk der Quell- und Zieladresse und weiterer wichtiger Informationen, Pakete gebildet werden. Diese werden dann in der untersten Schicht in einfache Bitzahlen bestehend aus 1 und 0 umgewandelt und versendet. Am Zielort werden diese Bits wieder in Pakete gebildet und von da an wieder in den höheren Schichten bis zur Anwendungsschicht wieder entpackt, bis sie für uns als Anwender wieder lesbar werden.

Auf diesem Wege werden alle Daten, ob Aufrufe im Internet per Browser, das Versenden von Mails oder Kurznachrichten bis Videostreaming übertragen.

Welche Daten genau wie übertragen werden hängt von den diversen Protokollen ab, hier ein paar Beispiele:

• Webaufrufe: http, https
• Datenübertragung: ftp
• Email-Dienste: pop3, smtp, imap

LAN, WAN und Netzwerkhardware

LAN (Local Area Network):

• LAN ist ein lokales Netzwerk, das im privaten oder einem begrenzten Bereich z.B. in einer Firma oder einer Behörde zum Einsatz kommt
• Es verbindet Netzwerkgeräte miteinander, z.B. Computer, Drucker, Telefone etc.
• Die Kommunikation findet dabei über Ethernet-Kabel oder drahtlos über WLAN miteinander statt
• Alle Geräte sind über einen Router verbunden, welcher als Gateway für den Austausch im Internet dienen kann

WAN (Wide Area Network):

• Bei diesem Netzwerk wird eine hohe geografische Erreichbarkeit ermöglicht
• Es verbindet mehrere LANs miteinander, aus Städten und Länder

Netzwerkhardware:

• Router: Kompaktes Gerät mit dem ein Netzwerk erzeugt wird. Es stellt den Datenverkehr zwischen den angeschlossenen und verbunden Geräten her und ermöglicht den Zugang dieser zum Internet.
• Switches: Dienen zur Datenübertragung, wenn mehr Geräte in einem Netzwerk per Kabel verbunden werden sollen. Switche werden in unterschiedlichen Größen und Funktionen angeboten. Diese gibt es in vielfältigen Ausführungen die von höheren Anschlusskapazitäten bis hin zu Übertragungsgeschwindigkeiten und Funktionalitäten der unterschiedlichen Schichten varrieren.
• Firewalls: Dienen als Sicherheitsstandard für eine Kommunikation mit dem Internet und dem eigenen Netzwerk. Sie filtert Anfragen und weist durch Sicherheitsprotokolle zu welche Verbindung im Netzwerk stattfinden darf.
• Repeater: Gerät das ein WLAN-Signal empfängt und an dem Ort in dem er zum Einsatz kommt, verstärkt.

IP-Adressierung und Subnetting:

Wie sich Geräte im Netzwerk finden und wie diese adressiert werden hängt davon ab welche IP-Adresse zugewiesen wurde. Eine IP-Adresse (Internet Protocol) kann aus einer IPv4 oder IPv6 Adresse bestehen. Normalerweise werden im privaten Gebrauch Adressen automatisch über DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) zugewiesen, da eine feste Adresszuweisung unnötig ist.

Unterschied IPv4 und IPv6:

IPv4: Internet Protocol Version 4 besteht aus 4 Oktetten die durch einfache Punkte in dezimaler Schreibweise dargestellt werden. Beispiel: 192.168.25.73

IPv6: Internet Protocol Version 6 besteht aus 8 Blöcken, jeweils bestehend aus 4 Hexadezimalstellen und von den Zahlen 0-9 und den Buchstaben a-f durch Doppelpunkte getrennt. Beispiel: 2001:0d81:1358:5f45:45d4:01d5:4565:0f5f

Subnetting:

In einem Netzwerk mit vielen Adressen ist es sinnhaft die Adressebereiche aufzuteilen um nicht unnötige freie Adressen zu verschwenden. Beim Subnetting, werden mehrere Adressbereiche in gleiche oder unterschiedlich große Netze aufgeteilt, was dafür sorgt das man eine logische Aufteilung erzeugt. Dadurch können beispielsweise Adressbereiche in Stockwerke aufgeteilt werden um einfach schlussfolgern zu können wo ein bestimmtes Gerät liegt das angesteuert werden oder ausgetauscht werden muss.

Bei IPv4 macht Subnetting mehr Sinn, da Adressen schnell ausgehen können bei einem Unternehmen mit vielen Endgeräten und Usern. Bei IPv6 besteht diese Gefahr jedoch nicht, zwar ist es durchaus möglich netze zu bilden jedoch müssen diese nicht so sehr ausgeprägt bestimmt werden wie bei IPv4, da die Adressmöglichkeiten außerhalb einer Zahl liegt die über einer über durchschnittlichen Nutzung sogar bei den größten Unternehmen liegt.