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© 2004, Thomas Barmetler Lokale und globale Netzwerke – Topologie und LAN-Geräte

Lokale und globale Netzwerke

Topologie und LAN-Geräte

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Physische Topologien

Es gibt mehrere Möglichkeiten alle Rechner in einem „Local Area Network (LAN)“ zu verdrahten.

Statt „Aufbau der Verdrahtung“ sagt man auch „Topologie des Netzes“.

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Physische Topologien

Bustopologie Ringtopologie Sterntopologie

Hierarchische

Topologie

Erweiterte

Sterntopologie

Vermaschte

Topologie

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Physische Topologien

Die meisten Netze werden heute mit einer

Sterntopologie aufgebaut.

Den zentralen Knotenpunkt bildet dabei in der Regel ein

Hub(*) oder Switch(*).

(*) Begriff wird später noch erklärt

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Physische Topologien

Die vermaschte Topologie entspricht dem Aufbau des

Internet.

Jeder Rechner ist mit (fast) allen anderen verbunden.

Dies bietet eine enorme Ausfallsicherheit.

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LAN-Geräte

Alle Geräte die direkt an der Netzwerkleitung hängen werden als „Host“ bezeichnet.

Das können Drucker, Rechner, Scanner, etc. sein.

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LAN-Geräte

Die gängigsten Medien zur eigentlichen Signalübertragung sind:

• Luft • Koaxialkabel• ungeschirmte paarweise verdrillte Adernpaare

der Kategorie 5 (CAT 5 UTP)• Glasfaserleitungen

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LAN-Geräte

Das am häufigsten eingesetzte Medium (CAT 5 UTP Leitungen) hat den Nachteil, dass der

maximale Abstand zwischen zwei Hosts nicht mehr als 100 Meter betragen darf.

Bei zu großem Abstand verschlechtert sich die Signalqualität auf dem Medium wodurch der

Durchsatz sinkt.

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LAN-Geräte (Repeater)

Um dennoch größere Distanzen überbrücken zu können wurden spezielle Geräte entwickelt:

„Repeater“ (sprich: Ripieter)

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LAN-Geräte (Repeater)

Repeater haben in der einfachsten Form einen Signaleingang und einen Ausgang.

Auf der einen Seite kommt das schwache Signal an, wird intern verstärkt und auf der anderen Seite wieder als

starkes Signal ausgegeben.

neu ausgesandtes Signal

abgeschwächtes Signal nach 50 m

schwaches Signal nach 100 m

aufgefrischtes Signal

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LAN-Geräte (Hubs)

Um neben der reinen Signalauffrischung auch noch eine höhere Netzwerksicherheit zu erreichen führte man so genannte „Hubs“ (sprich: Habs) ein.

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LAN-Geräte (Hubs)

Diese empfangen an einem Eingang ein schwaches Signal, frischen es intern auf und leiten es an alle Ausgänge als

starkes Signal weiter.

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LAN-Geräte (Hubs)

Die zusätzliche Sicherheit wird dadurch erreicht, dass im Fall eines Aderbruchs nur die Rechner vom Netz getrennt

sind, welche am entsprechenden Strang hängen.

Im schlimmsten Fall sind sechs Rechner vom Netz getrennt.

Im schlimmsten Fall ist das Netz in zwei gleich große Segmente unterteilt.

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LAN-Geräte (Hubs)

Die Ausfallsicherheit wird umso höher, je weniger Hosts an einem Ausgang des Hubs hängen.

Im Extremfall hängt an jedem Ausgang nur ein Host.

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LAN-Geräte (Router)

Als weiteres wichtiges Element gibt es noch die „Router“. (sprich: Rauter oder Ruuter)

Auch sie haben mehrere Anschlüsse, die sowohl als Eingang, als auch als Ausgang dienen können.

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LAN-Geräte (Router)

Kommt ein Datenpaket am Router an, so leitet er es nur an den Ausgang weiter, über welchen der Zielrechner auf dem

kürzesten Weg erreichbar ist.

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LAN-Geräte (Router)

Wie beim Hub erreicht man durch die getrennten LAN-Segmente eine erhöhte Sicherheit.

Daneben steigert sich aber auch der Durchsatz des gesamten Netzwerkes, da keine „unnötigen“ Datenpakete in einem Segment unterwegs sind.

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LAN-Geräte (Switch)

Ein weiteres LAN-Gerät ist der Switch (sprich: Switsch).

Betrachtet man nur das Resultat, dann arbeitet ein Switch ähnlich wie ein Router.

Eine genauere Unterscheidung würde jedoch den erforderlichen Lernumfang an dieser Stelle deutlich

überschreiten.

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Quiz

• Nennen Sie drei LAN-Geräte.• Beschreiben Sie die Funktionsweise eines

Repeaters.• Welche sechs Möglichkeiten gibt es um ein

Netzwerk zu verdrahten?• Mit welchem Fremdwort wird der „Aufbau der

Verdrahtung“ in einem Netzwerk bezeichnet?• Was ist der Unterschied zwischen einem Hub

und einem Router?

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Quiz

• Welche Topologie bietet die höchste Ausfallsicherheit?

• Warum wird trotz erhöhter Ausfallsicherheit meist die Sterntopologie statt einer vermaschten Topologie eingesetzt?

• Was bedeutet die Abkürzung „CAT 5 UTP“?• Wie weit dürfen in einem LAN (Verdrahtung mit

CAT 5 UTP) die Hosts maximal voneinander entfernt sein, falls kein Repeater, Hub oder Router eingesetzt wird?

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