Einführung in die Computernetzwerke für Einsteiger

Computernetzwerke sind ein Mittel, mit dem Computer miteinander verbunden werden, um Daten und Informationen, Ressourcen und alle anderen Netzwerkgeräte wie z.B. Drucker gemeinsam zu nutzen.

Wie wir heute wissen, kommen Computer in allen Bereichen zum Einsatz, sei es in der Landwirtschaft, im Bildungswesen, in der Medizin, in der Technik, im Transportwesen usw. Es liegt daher auf der Hand, dass eine Organisation ihre Computer miteinander vernetzen muss, um die gemeinsame Nutzung und den Abruf von Daten sowie die effiziente Verwaltung und Nutzung von Computerressourcen zu fördern.

Mit dem Aufkommen des Internets, einer Kombination aus Millionen von Computersystemen, die miteinander vernetzt sind, um Informationen auszutauschen, ist die Welt heute ein globales Dorf. Das Wachstum des Internets hat sich sporadisch verbessert, da es nützliche Informationen und Plattformen für alle Bevölkerungsschichten, Unternehmer, Studenten, Handwerker und alle anderen Kategorien von Menschen und Berufen bietet.

Arten von Computernetzwerken

Computernetzwerke lassen sich anhand verschiedener Merkmale wie der physischen Größe, der Art der Verbindung, der Art der Geräte usw. klassifizieren. Für einen einfachen Einstieg lassen Sie uns die Klassifizierung anhand der physischen Größe betrachten. Sie werden oft die folgenden Begriffe hören.

• Lokales Netzwerk (LAN)
• Metropolitan Area Network (MAN)
• Weitverkehrsnetz (WAN)

Lokales Netzwerk (LAN)

LAN ist eine Art von Computernetzwerk, das in der Regel einen kleinen Bereich betrifft und meist auf einen Ort beschränkt ist; zum Beispiel die Vernetzung eines Internetcafés, eines Computerlabors oder nur eines Gebäudes einer Organisation.

Die Vernetzung eines Hauses oder eines kleinen Gebäudes wird als SOHO LAN (Small Home Office Local Area Network) bezeichnet. Bei dieser Art der Vernetzung sind in der Regel nur wenige Computer und andere Netzwerkgeräte, z.B. Switches und Router, beteiligt (Einzelheiten zu den Geräten werden weiter unten erläutert).

Metropolitan Area Network (MAN)

MAN ist eine Art von Computernetzwerk, das größer ist als ein LAN, aber nicht an ein WAN (Wide Area Network) heranreicht. Es ist ein Mittelding zwischen LAN und WAN. Es erstreckt sich über mehr Bereiche als ein LAN und verfügt über eine größere Anzahl von Computern; es kann auch als eine Kombination von mehr als einem LAN angesehen werden.

Bei diesem Typ wird der Einsatz von Routern für die Netzwerktrennung und -integration gut genutzt, und es erfordert aufgrund seiner Größe mehr administrative Kontrollen.

Weitverkehrsnetz (WAN)

Dies ist die größte Form eines Computernetzwerks, das sich über Tausende von Hektar Landfläche erstreckt. Es kann sich über Staaten und Länder erstrecken. Es gibt keine Begrenzung für die Anzahl der beteiligten Computer- und Netzwerkgeräte oder Ressourcen. Bei einem WAN werden alle erforderlichen Netzwerkgeräte wie Switches, Router, Hubs, Brücken, Repeater usw. eingesetzt. Diese Art der Vernetzung erfordert in der Regel eine Vollzeitkontrolle durch die Verwaltung, da ihr Ausfall zu massiven Datenverlusten oder Diebstahl führen kann.

Ein gut bekanntes Beispiel ist das Internet.

Netzwerkgeräte und Begriffe

Es gibt verschiedene Netzwerkgeräte und viele Begriffe. Lassen Sie uns die folgenden Begriffe kennenlernen.

Router

Ein Router wird verwendet, um verschiedene Netzwerke miteinander zu verbinden. D.h., wenn Sie zwei oder mehr LANs miteinander verbinden möchten, benötigen Sie einen Router. Er ist für die Pfadbestimmung der gesendeten Daten zuständig. Der Router gilt als Gerät der Schicht 3, da er auf der Schicht 3 des OSI-Modells (Open System Interconnection) der Kommunikation arbeitet und an seiner Schnittstelle IP-Adressen verwendet.

Switch

Der Switch ist für die Verbindung der Computer untereinander verantwortlich. Der Switch ist ein wichtiges Rückgrat von LANs. Er bietet die Möglichkeit, verschiedene Computer miteinander zu verbinden. Dieses Gerät arbeitet bekanntermaßen auf Schicht 2 des OSI-Modells für die Kommunikation. Es handelt sich also um ein Gerät der Schicht 2. Der Switch ist eine verbesserte Form einer Brücke.

Drahtloser Router

Haben Sie vielleicht in Ihrem Haus. Ein drahtloser Router hilft dabei, mehrere Geräte ohne Kabel zu verbinden.

Er ist allgemein als Wi-Fi-Netzwerk bekannt und wird verwendet, um das Internet an mehrere Geräte zu Hause, im Geschäft oder im Büro zu verteilen.

Zugangspunkt

Ein Access Point wird anstelle eines Switches in einem drahtlosen Netzwerk verwendet.

OSI-Modell

Das OSI-Modell wurde entwickelt, um das Kommunikationssystem zwischen Geräten in einem Netzwerk zu standardisieren. Es besteht aus sieben Schichten.

• Physikalisch
• Datenverbindung
• Netzwerk
• Transport
• Sitzung
• Präsentation
• Anwendung

Hub

Hub wird aufgrund seiner Ähnlichkeit mit dem Repeater auch als Multi-Port-Repeater bezeichnet, obwohl es spezielle Geräte gibt, die Repeater genannt werden. Der Hub wurde früher auch verwendet, um Computer miteinander zu verbinden und Daten auszutauschen, aber heute wird er hauptsächlich als Repeater verwendet, um Signale über große Entfernungen zu wiederholen. Der Hub ist ein Gerät der Schicht 1 (im OSI-Modell), ebenso wie der Repeater.

Ethernet

Ethernet bezeichnet das Verkabelungs- und Anschlusssystem, das bei der Vernetzung zum Einsatz kommt. Die Netzwerkkabel werden als Ethernet-Kabel bezeichnet. Sie werden verwendet, um einen Computer mit allen anderen Netzwerkgeräten zu verbinden oder um eine Verbindung von Computer zu Computer herzustellen. Der häufigste Anschluss ist der RJ45-Anschluss.

Bei Cisco-Geräten werden die Ethernet-Ports eines Routers oder Switches als Fast-Ethernet-Ports bezeichnet. Die meisten dieser Ports sind mit Buchstaben und Zahlen gekennzeichnet, je nachdem, wie sie angeordnet sind. So ist beispielsweise der erste Ethernet-Port eines Routers mit Fa0/0 bezeichnet, während der eines Switches Fa0/1 heißt.

IP-Adresse

IP steht für Internet Protocol.

Die IP-Adresse ist eine 32-Bit-Adresse, die Computern, Switches und Routern zugewiesen wird, damit sie von anderen Geräten im Netzwerk leicht gefunden werden können. Sie existiert derzeit in zwei Versionen, nämlich IPv4 (IP Version 4) und IPv6 (IP Version 6).

IPv4 ist die am häufigsten verwendete Version. Es wird als eine Reihe von 12 Zahlen geschrieben, die durch drei Punkte getrennt sind, z.B. 192.168.231.254 oder es kann kürzer geschrieben werden, wenn die erste Zahl eine Null ist, d.h. 010.002.001.001 kann als 10.2.1.1 geschrieben werden

IPv6 wird derzeit noch nicht sehr häufig verwendet. Es wurde entwickelt, als die Herausforderungen der zunehmenden Erschöpfung der IP-Adressen bewältigt werden mussten. Es wird in der Form 2031:0000:130F:0000:0000:09C0:876A:130B geschrieben. Sie enthält sowohl Zahlen als auch Alphabete.

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MAC

Die MAC-Adresse (Media Access Control) ist eine 64-Bit-Herstelleradresse, die auf den Hauptplatinen von Computern, Routern und Switches eingebrannt ist. Jeder Computer, Switch oder Router hat eine MAC-Adresse, die für ihn einzigartig ist. Sie ist eine Quelle der eindeutigen Identität elektronischer Geräte und dient der einfachen Erkennung. Sie ist so einzigartig wie der Fingerabdruck eines Menschen.

Subnetz-Maske

Die Subnetzmaske hilft bei der Bestimmung der Klasse einer IP-Adresse, da sie Computern, Routern oder Switches zusammen mit einer IP-Adresse zugewiesen wird, um deren Klasse oder Netzwerk zu verdeutlichen.

• Für eine IP-Adresse der Klasse A wird die Subnetzmaske als 255.0.0.0 geschrieben
• Für eine IP-Adresse der Klasse B wird die Subnetzmaske als 255.255.0.0 geschrieben
• Für eine IP-Adresse der Klasse C wird die Subnetzmaske als 255.255.255.0 geschrieben

Domänennamen-Dienst (DNS)

DNS ist ein Dienst zur Übersetzung oder Umwandlung von menschenlesbaren Namen in IP-Adressen und umgekehrt. Sie können eine DNS-Eintragssuche verwenden, um die auflösende IP-Adresse herauszufinden.

Dynamisches Host-Konfigurationsprotokoll (DHCP)

DHCP ist ein Dienst zur automatischen Zuweisung von IP-Adressen an Host-Geräte wie z.B. Computer. Diese Funktion wird von einem Router ausgeführt (nur wenn er dafür konfiguriert ist).

Virtuelles lokales Netzwerk (VLAN)

VLAN ist eine Methode, ein LAN logisch zu trennen und es wie verschiedene Netzwerke in einem aussehen zu lassen. Physisch handelt es sich um ein einziges Netzwerk, aber logisch gesehen sind es verschiedene Netzwerke. Dies geschieht über einen Switch (nur, wenn er entsprechend konfiguriert ist).

WI-FI

Wi-Fi ist eine Methode, um Computer ohne Kabel mit einem Netzwerk zu verbinden, d.h. ein drahtloses Netzwerk, das die Verwendung von Wi-Fi-fähigen Computern, Access Points, drahtlosen Routern usw. beinhaltet.

Skalierbarkeit

Dies ist die Fähigkeit eines Netzwerks, sich so zu erweitern, dass es Platz für weitere Geräte bietet, die miteinander verbunden und in das Netzwerk integriert werden können, ohne dass es zu größeren Veränderungen des gesamten Netzwerks kommt.

Fazit

Ich hoffe, Sie haben jetzt eine Vorstellung von den grundlegenden Begriffen für Computernetzwerke. Wenn Sie kein Techniker sind und mehr über Netzwerke lernen möchten, dann sollten Sie sich diesen brillanten Online-Kurs ansehen.