Grundlagen: Computernetze 

Ein Computernetz ist ein Zusammenschluss verschiedener technischer Systeme zum Zwecke der Kommunikation. Zur Organisation des Datenflusses zwischen mehr als zwei Systemen ist, neben den Protokollen, auch eine logische Struktur des Netzes nötig. Diese Struktur muss gewährleisten, dass jeder Teilnehmer des Netzes mit jedem anderen Teilnehmer des selben Netzes kommunizieren kann. Ein System, das an ein Computernetz angeschlossen ist, wird als Host bezeichnet.

Logische Struktur 

Die Form eines Netzes wird als Netztopologie bezeichnet. Im kleinen Bereich wird heutzutage meistens die Sterntopologie angewandt, bei der alle Teilnehmer an einen zentralen Verteiler angeschlossen sind. Die Aufgabe des Verteilers übernimmt entweder ein Switch oder ein Hub.

Hub 

Ein Hub ist ein elektronisches Gerät mit mehreren Anschlüssen für Systeme. Diese Anschlüsse werden Ports genannt, sind aber von den virtuellen Ports der Schicht 4 des OSI-Modells zu unterscheiden. Zusätzlich gibt es meist noch einen weiteren Anschluss, um mehrere Hubs zu einem größeren Netz zusammenzuschließen (Uplink-Port). Die eingehenden Daten eines angeschlossenen Systems werden an alle an den Hub angeschlossenen Systeme weitergeleitet. Ein Hub arbeitet auf Schicht 1 des OSI-Modells, d. h. er kann den Empfänger des Datenpakets nicht bestimmen. Damit werden auch Daten an Systeme übertragen, die nicht der Empfänger sind. Diese verwerfen die Daten einfach.

Der größte Nachteil des Hubs ist, dass immer nur ein Datenpaket den Hub passieren kann, da es sonst zu Kollisionen kommt. Hinzu kommt, dass das Paket an alle angeschlossenen Systeme weitergeleitet wird, obwohl nur ein System der Empfänger ist. Aus diesem Grund werden heutzutage meist nur noch Switches verwendet.

Switch 

Ein Switch ist prinzipiell wie ein Hub aufgebaut, jedoch sind alle angeschlossenen Ports über eine Hochgeschwindigkeitsleitung (Backplane) so miteinander verbunden, dass jeder einzelne Port voll ausgelastet werden kann und unabhängig von den anderen senden und empfangen kann.

Des Weiteren arbeitet ein Switch auf Schicht 2 des OSI-Modells, d. h. er kann den Empfänger des Datenpakets bestimmen. Dazu liest er die Schicht-2-Header der durchlaufenden Datenpakete aus und speichert die Information in einer Tabelle. Ist ein Empfänger in der Tabelle vorhanden, wird das Datenpaket direkt an diesen versendet. Falls nicht, sendet der Switch das Paket wie ein Hub an alle Ports.

Netztypen 

Man unterscheidet zwischen drahtgebundenen und drahtlosen Netzen. Für diese Unterscheidung sind die Protokolle der unteren beiden Schichten verantwortlich.

Daneben werden Computernetze je nach Größe unterschiedlich bezeichnet.

LAN 

Ein LAN (Local Area Network) ist ein räumlich abgegrenztes Netz. Entweder als dauerhafte Installation oder als vorübergehende Installation z. B. auf Austellungen.

WLAN 

WLAN (Wireless Local Area Network) bezeichnet ein kabelloses LAN.

MAN 

MAN (Metropolitan Area Network) ist ein Netz, das über nahe Strecken (bis zu 100 km) mehrere LANs miteinander verbindet.

WAN 

Im Unterschied zum MAN verbindet ein WAN (Wide Area Network) mehrere LANs über weite Strecken.

GAN 

Ein GAN (Global Area Network) schließlich ist ein Netz, welches weltweit mehrere WANs miteinander verbindet.

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