Computernetzwerke: LAN, MAN, WAN

Computernetzwerke

Ein Computernetzwerk ist eine Reihe von miteinander verbundenen Computern, die dazu dienen, Informationen auszutauschen und Ressourcen sowie Dienstleistungen gemeinsam zu nutzen.

Arten von Netzwerken

• Local Area Network (LAN oder RAL): Begrenzter Umfang, z. B. weniger als 2 km.
• Metropolitan Area Network (RAM oder MAN): Der Anwendungsbereich erstreckt sich über ein großes Gebiet, weniger als 100 km.
• Wide Area Network (SAR oder WAN): Der Umfang beträgt mehr als 100 km.

Vorteile der Vernetzung

• Sharing: Austausch von Daten, Hardware und Software.
• Reduzierte Kosten: Maximierung des Verhältnisses von Preis/Leistung der Netzwerkelemente.
• Konnektivität: Computer können über das Netzwerk Informationen senden.
• Verteilte Verarbeitung: Computer können zusammenarbeiten, um Probleme besser zu lösen.
• Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit: Wenn eine Ressource oder ein Systemdienst ausfällt, kann ein anderer Computer, der den Dienst steuert, einspringen.
• Datenrate: Die Kommunikation zwischen den Computern ist schnell.
• Flexibilität: Die Vorteile der Integration neuer Geräte und Netzwerkgeräte werden sehr einfach verstärkt.

Komponenten eines lokalen Netzwerks

• Server: High-End-Computer, die für den Kundendienst des Netzwerks zuständig sind und von Netzwerkadministratoren verwaltet werden.
• Workstations: Computer vernetzter Benutzer, die für die tägliche Arbeit verwendet werden.
• Peripheriegeräte: Geräte, die mit dem Netzwerk kommunizieren, um eine Dienstleistung zu erbringen (Drucker, Scanner usw.).
• Physikalische Art der Übertragung: Die Art und Weise, in der Computer mit dem Netzwerk verbunden sind, z. B. Kabel oder 2,4-GHz-Wellen.
• Verbindungselemente: Alle Hardwareelemente, die es Computern ermöglichen, über das physische Medium der Verbindung mit anderen Computern im Netzwerk zu interagieren.
• Verbindungsprotokolle: Die Regeln für den Betrieb und die Kommunikationseinrichtungen im Netzwerk.
• Netzwerksoftware: Verantwortlich für die Kommunikation mit den Elementen der Verbindung über Netzwerkprotokolle, damit Benutzer mit Netzwerkfreigaben arbeiten können.

Wi-Fi und Ethernet

• Wi-Fi (IEEE 802.11): Ein System zum Senden von Daten über ein Netzwerk über Funkwellen anstelle von Kabeln.
• Ethernet (IEEE 802.3): Ein System zum Informationsaustausch über ein kabelgebundenes physisches Medium, das von mehreren Computern gemeinsam genutzt wird.

Adressen und Domänen

• Physische Adresse: Auch MAC-Adresse (Medium Access Control) genannt, besteht aus 6 Sedezimalziffernpaaren und wird verwendet, um Datenframes korrekt an andere Netzwerkkarten im selben Netzwerksegment zu senden.
• Logische Adresse: Auch IP-Adresse (Internet Protocol) genannt, dient der Kommunikation mit allen Computern im Netzwerk, unabhängig davon, ob sie sich im selben Netzwerksegment befinden oder nicht. Sie besteht aus 4 Byte-Zahlen zwischen 0 und 255.
• Domäne: Eine Gruppe von Computern, die Teil eines Netzwerks sind und die Vertrauens- und Benutzerverwaltungsrechte auf einem Server als Domänencontroller verwalten.
• Arbeitsgruppe: Die von Windows-Systemen verwendete Nomenklatur, um auf ein Peer-to-Peer-Netzwerk (P2P) zu verweisen.

Elemente drahtloser Netzwerke

• Drahtlose Netzwerkkarte: Fungiert als Netzwerkschnittstelle zwischen dem Computer und dem Zugangspunkt.
• Zugangspunkt: Empfängt die über den Äther gesendeten Daten.
• Software: Dient zum Konfigurieren der drahtlosen Netzwerkkarte und der Zugangspunkte.
• Sicherheitsprotokolle: Gewährleisten die Integrität und Vertraulichkeit der übertragenen Daten.

Sicherheit in drahtlosen Netzwerken

• WEP (Wired Equivalent Privacy): Basiert auf dem RC4-Algorithmus und verwendet Schlüssel mit 64 oder 128 Bit.
• WPA (Wi-Fi Protected Access): Verwendet den RC4-Algorithmus für die Verschlüsselung, weist aber Verbesserungen auf, um Angriffe zu vermeiden.
• WPA2: Eine Überarbeitung von WPA, die den AES-Algorithmus verwendet, der die von WPA gebotene Sicherheit verbessert.

Parameter eines drahtlosen Netzwerks

• ESSID (Extended Service Set Identifier): Name des drahtlosen Netzwerks.
• ESSID verbergen: Die ESSID wird verborgen, wenn das drahtlose Netzwerk für andere Benutzer nicht sichtbar sein soll.
• Sender-ID: Frequenz, die ein Gerät verwendet, um mit dem Zugangspunkt zu kommunizieren.
• Verschlüsselungsprotokoll: Eine Art von Sicherheit, die die Übertragung verschlüsselt.
• Passwort: Passwort, mit dem die Informationen verschlüsselt gesendet werden.
• RTS/CTS-Schwellenwert: Gibt an, wie oft die Erlaubnis vom Zugangspunkt eingeholt werden muss, um Informationen zu senden.
• Fragmentierungsschwellenwert: Maximale Paketgröße, bevor sie vom Zugangspunkt fragmentiert wird.