Lokale Netzwerke: Grundlagen und Hochgeschwindigkeit

Kapitel 1: Grundlagen lokaler Netzwerke

Ein lokales Netzwerk (LAN) umfasst sowohl Software- als auch Hardwarekomponenten, die es ermöglichen, Computer, Mikrocomputer und Peripheriegeräte in einem begrenzten geografischen Gebiet miteinander zu verbinden. Ein LAN dient dazu, Ressourcen innerhalb des Systems zu verteilen und gemeinsam zu nutzen. Der englische Begriff für lokales Netzwerk ist Local Area Network, kurz LAN.

Merkmale eines lokalen Netzwerks:

• Begrenztes geografisches Gebiet
• Hohe Übertragungsgeschwindigkeit (von 1 Mbit/s bis 1 Gbit/s)
• Geringe Fehlerquote
• Das gesamte Netzwerk ist Eigentum der Benutzer und unterliegt somit deren Verwaltung.

Diese LANs können über verschiedene Geräte wie Repeater, Bridges, Gateways, Router oder Switches miteinander verbunden werden.

Ziele eines lokalen Netzwerks:

• Sichere Kommunikation zu einem angemessenen Preis ermöglichen.
• Strukturierte Ebenen, ohne das restliche Netzwerk zu verändern.
• Kompatibilität von Produkten verschiedener Hersteller gewährleisten.
• Verbesserung der Unternehmensorganisation.

In Anlehnung an das ISO-OSI-Modell erfolgt die Kommunikation zwischen Prozessen auf derselben Ebene.

Funktionale Ziele lokaler Netzwerke:

• Datentransparenz: Höhere Ebenen sollten jede Kombination von Bits oder Zeichen verwenden können.
• Einfaches und schnelles Hinzufügen oder Entfernen von Knoten.
• Verwendung geeigneter physischer Ressourcen (physische Umgebung, Bandbreite usw.).

Vorteile lokaler Netzwerke:

• Verteilung von Peripheriegeräten (teure Ressourcen).
• Verteilung von Informationsmaterial (Massenspeichergeräte).
• E-Mail.
• Schnelle Übertragung von Informationen.
• Möglichkeit zur Gruppenarbeit.

Kapitel 7: Hochgeschwindigkeitsnetzwerke

Dieses Kapitel behandelt Fortschritte in Ausrüstung und Systemen.

Fast Ethernet

100-BASE-T Ethernet, auch bekannt als Fast Ethernet, erreicht Geschwindigkeiten von 100 Mbit/s über ungeschirmtes Twisted-Pair-Kabel (UTP), geschirmtes Twisted-Pair-Kabel (STP) oder Glasfaserkabel.

Eigenschaften von Fast Ethernet:

• Geschwindigkeit von 100 Mbit/s
• MAC-Adresse identisch mit 10-BASE-T
• Frame-Format identisch mit 10-BASE-T
• Verkabelung gemäß EIA/TIA 568 (wie 10-BASE-T)
• Höhere Fehlerkonsistenz als 10-BASE-T

Hinweis: Fast Ethernet funktioniert nicht mit Koaxialkabeladaptern. Es werden nur RJ45- oder spezielle Glasfaserverbindungen unterstützt.

Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet ist eine Erweiterung des IEEE 802.3-Standards. Es multipliziert die Geschwindigkeit von Fast Ethernet um den Faktor 10 und erreicht somit 1 Gbit/s (1000 Mbit/s). Um diese Geschwindigkeit zu erreichen, wurden die physikalischen Eigenschaften angepasst, während die restlichen Ebenen gleich blieben.

Es werden drei Übertragungsmedien betrachtet:

• Langwellenlaser (Long Wave): Singlemode- oder Multimode-Faser.
• Kurzwellenlaser (Short Wave): Multimode-Faser.
• Verdrilltes Kabel (150 Ohm).