Grundlagen der Netzwerktechnik und TCP/IP

Netzwerkarchitekturen

Nach der Architektur unterscheidet man: Arcnet, Ethernet, Token Ring, FDDI, ATM, Frame Relay, ISDN, DSL und X.25.

Räumliche Ausdehnung von Netzwerken

• PAN (Personal Area Network): Umfasst Heimnetzwerke in nahe gelegenen Gebieten innerhalb der gleichen Umgebung, wie die Räumlichkeiten eines Hauses (Wohnzimmer, Schlafzimmer, Büro etc.). Beispiel: Home Office.
• LAN (Local Area Network): Lokale Netzwerke umfassen nahe gelegene Gebiete innerhalb derselben Umgebung wie Büros, Wohnanlagen, Schulen, Uni-Campusse etc.
• MAN (Metropolitan Area Network): Diese Netze umfassen das Stadtgebiet einer Großstadt oder Gebiete zwischen Städten in der Nähe. Beispiele: Speedy, Virtua.
• WAN (Wide Area Network): Netzwerke von Ferncomputern in verschiedenen Städten, Staaten oder Ländern. Beispiel: Internet.

Netzwerktopologien

Nach der Topologie unterscheidet man: Ring-Netzwerk (Ring), Bus-Netzwerk (Bus), Stern-Netzwerk (Star), Maschennetz (Mesh) und Punkt-zu-Punkt-Verbindungen.

Übertragungsmedien

Kabelgebundene Netzwerke (Kabel)

Hierzu gehören Netzwerkkabel wie Koaxialkabel, Twisted-Pair-Kabel und Lichtwellenleiter (LWL).

Drahtlose Netzwerke (Wireless)

Hierzu zählen Infrarot-Netzwerke, Mikrowellen-Netzwerke und Funknetzwerke (Radio Network).

Rollen im Netzwerk

• Server: Stellt Ressourcen für das Netzwerk bereit. Bei Peer-to-Peer-Clients (Ponto-to-Peer) gibt es keinen dedizierten Server; ein Computer fungiert hier mal als Client und mal als Server.
• Kunde (Client): Auch bekannt als Benutzer; dies ist der Computer, der die im Netzwerk angebotenen Ressourcen nutzt.
• Ressource: Alles, was im Netzwerk zur Verfügung gestellt werden kann, wie Drucker, Laufwerke, Internetzugang, Dateien und mehr.

Das TCP/IP-Protokoll

TCP/IP ist ein Satz von Kommunikationsprotokollen zwischen vernetzten Computern. Sein Name leitet sich von zwei Protokollen ab: TCP (Transmission Control Protocol) und IP (Internet Protocol / Interconnect Protocol).

Die Anwendungsschicht

Die Anwendungsschicht ist die Schicht, die die meisten Netzwerkprogramme nutzen, um über ein Netzwerk mit anderen zu kommunizieren. Prozesse, die in dieser Schicht laufen, sind anwendungsspezifisch.

Die Transportschicht

Die Protokolle der Transportschicht können Probleme wie Zuverlässigkeit (Kommen die Daten an ihrem Ziel an?) und Integrität (Kommen die Daten in der richtigen Reihenfolge an?) lösen. Die Suite der TCP/IP-Transportprotokolle bestimmt zudem, für welche Anwendung bestimmte Daten bestimmt sind.

Die Netzwerkschicht

Die Netzwerkschicht (auch Internet- oder Internetworking-Layer) ist zuständig für die Steuerung des Verkehrs zwischen den Netzen im Allgemeinen. Ihre wichtigsten Aufgaben sind das Routing von Paketen zwischen Quelle und Ziel (Destination).

IP-Adressierung und Routing

Die IP-Adressierung ist ein wichtiges Thema, denn sie ermöglicht die Kommunikation und legt die Anzahl der Hosts und Netzwerke fest, aus denen das Internet besteht. Es gibt zwei Versionen von IP: IPv4 ist die aktuelle Version.

Das Routing wird durch Routing-Protokolle durchgeführt, die von Geräten ausgeführt werden, welche Routing-Verfahren anwenden; diese Geräte sind besser bekannt als Router.