[HaBo]

Einstieg in die Welt der Netzwerke


Im Allgemeinen versteht man unter einem Netzwerk eine Gruppe verbundener Systeme,
welche in der Lage sind, untereinander zu kommunizieren bzw. Daten auszutauschen.
Sobald zwei Rechner per Kabel oder Funk miteinander verbunden sind und Daten
austauschen können, spricht man beispielsweise schon von einem Netzwerk.

Es existieren hierzu zwei Grundkonzepte der Vernetzung, welche sich allerdings
nicht gegenseitig ausschließen, sondern sich eher miteinander kombinieren lassen
(Peer-to-Peer und Client-Server).

In einem Peer-to-Peer Netzwerk, welches man z.B. auf kleineren Lan-Partys oder
auch zu Hause antrifft, sind prinzipiell alle Rechner gleichberechtigt. Die
Ressourcen in solchen Netzwerken sind auf die einzelnen Rechner verteilt, bei
denen jeder User lokale Eigenverantwortung für die Sicherheit und die Freigabe
dieser Ressourcen übernimmt.
Da es in einem Peer-to-Peer-Netzwerk meist keine zentrale Verwaltung der Benutzer
bzw. der Ressourcen gibt, ist der Koordinationsaufwand ab einer bestimmten Größe
enorm.

Bei einer Client-Server-Konzeption findet eine Aufgabenverteilung statt, bei der
ein oder mehrere Rechner als zentrale Server Ressourcen und Dienstleistungen zur
Verfügung stellen, auf die alle anderen an das Netzwerk angeschlossene Rechner
als Clients zugreifen können. Je nach Größe des Netzwerkes ist es zu entscheiden,
ob man die Dienste nun von einem einzigen Server anbieten läßt (kleinere Netzwerke)
, oder ob man die Dienst auf mehrere spezialisierte Server verteilt (größere
Netzwerke).

Typische Serverdienste sind z.B.:

File-Server,
bei dem ein Rechner mit einer oder mehreren schnellen und großen Festplatten zum
Speichern aller Daten dient (kann man z.B. mit einem Streamer zur Datensicherung
kombinieren).

Print-Server,
welcher zentral für alle an das Netzwerk angeschlossene Rechner Drucker zur
Verfügung stellt und die Druckaufträge der einzelnen Rechner koordiniert.

Application-Server,
die Anwendungsprogramme zentral zur Verfügung stellen, welche von allen an das
Netzwerk angeschlossene Rechner verwendet bzw. gebraucht werden. Hierbei wird
das vom User gewünschte Programm nicht von einer lokalen Festplatte, sondern von
einer Zentrale ausgeführt.
Dieses System prägt seine Vorteile hauptsächlich darin, daß Updates nur noch auf
dem Server installiert werden müssen, welche dann in dieser aktuellen Form von
allen Usern verwendet werden können.

Weitere Serverdienste sind Mail-Server zum Verwalten der aus- bzw. eingehenden
Mails, Web-Server, welche z.B. in firmeneigenen Netzwerken ähnliche Funktionen
zur Verfügung stellen, wie man sie auch vom Internet her gewohnt ist und
Datenbank-Server, zu dem die Client-Rechner Anfragen schicken und von dem sie
die angeforderten Daten als Antwort zurückbekommen.

Der große Vorteil eines Client-Server-Netzwerkes gegenüber einem Peer-to-Peer
ist die Benutzerverwaltung. Jeder User kann zu gewissen Gruppen zugeordnet- und
gewisse Rechte zugeteilt bzw. verweigert bekommen.




Bei der Größe der verschiedenen Netzwerke unterscheidet man zwischen:

einem LAN (Local Area Network),
welches durch die begrenzte geographische Ausdehnung auf beispielsweise
einer "Lan"-Party begrenzt ist;

einem MAN (Metropolitan Area Network),
das sich durch die regionale Ausdehnung auf das Gebiet einer Stadt ausdehnt
(der Kommunikationsbedarf reicht hier in einem Radius bis zu 100 KM aus);

einem WAN (Wide Area Network),
mit dem man ein sogenanntes Weitverkehrsnetz bezeichnet, welches sich durch eine
unbegrenzte geographische Ausdehnung auszeichnet (werden oft als Verbindung
zwischen mehreren LAN´s benutzt);

und einem GAN (Global Area Network).
Dieser beschreibt im Grunde nur die Ausdehnung eines WAN´s auf eine weltweite
und damit "globale" Dimension.




In dem Aufbau eines Netzwerkes für z.B. ein kleineres LAN (Es dürfte eher
unwahrscheinlich sein, daß "normale" User größere Netzwerke in Erwägung ziehen
würden ;O) unterscheidet man in der Art, wie die einzelnen Netzwerkkomponenten
miteinander verbunden sein sollen (wie die Kabel verlegt werden...auch Topologie
genannt) -> Bus, Stern und Ring.


BUS:
Die Bus-Topologie (Einfachste Art eines Netzwerkes mit z.B. BNC-Kabeln - 10 Mbps)
ist gekennzeichnet durch ein einziges, zentrales Kabel, an dem alle anderen
Geräte angeschlossen werden.

Vorteile:
- Geringe Kosten, da geringste Mengen an Kabeln benötigt werden
- Der Ausfall eines einzelnen Rechners führt zu keiner Störung des übrigen Netzes

Nachteile:
- Ist das Kabel an irgendeiner Stelle defekt, ist das komplette Netzwerk nicht
mehr lauffähig
- Alle Daten werden direkt über ein Kabel übertragen


STERN:
In der Stern-Topologie geht man von einem zentralen Mittelpunkt, einem Hub, aus.
Dieser Hub stellt, wie schon erwähnt, eine Zentrale zur Verfügung, an der mehrere
Anschlußmöglichkeiten für andere Rechner existieren (wird auf jeder Lan-Party mit
z.B. Twisted-Pair-Kabeln verwendet - bis zu 100 Mbps).

Vorteile:
- Der Ausfall eines einzelnen Rechners führt ebenfalls zu keiner Störung des
übrigen Netzes
- Die Verteiler wirken gleichzeitig als Signalverstärker
- Weitere Rechner und/oder Verteiler können relativ problemlos hinzugefügt werden

Nachteile:
- Große Kabelmengen
- Beim Ausfall des Hubs geht das komplette Netzwerk über'n Jordan


RING:
Bei einer Ring-Topologie bilden die Kabel eine geschlossene Form (z.B. ein Kreis).
Es gibt kein Kabelanfang und kein Kabelende. Auch hier handelt es sich um eine
Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen den nebeneinander liegenden Rechnern. Vorteile
bietet diese Art von Netzwerken eigentlich keine außer, daß durch das vorhandene
Teilstreckennetz die Signale, die auf dem Kabel ankommen, verstärkt werden.
Die Nachteile sind eindeutig die zu benutzende Kabelmende, und der Ausfall des
kompletten Netzwerkes, wenn das Kabel an irgendeiner Stelle defekt ist.

Natürlich ist es auch möglich, diese Topologien miteinander zu kombinieren.



Wenden wir uns jetzt den verschiedenen Protokollen zu (Protokoll-Stacks).

Bei der Installation eines Netzwerks bzw. der Konfiguration der Netzwerkkarten
müssen Netzwerkprotokolle konfiguriert werden. Hierbei unterscheidet man zwischen:


NetBIOS:
NetBIOS (Network Basic Input/Output System) dient zur Identifikation von
Rechnernamen und Arbeitsgruppen im Netzwerk und kann logische Verbindungen zu
diesen Ressourcen aufbauen.


TCP/IP:
Das TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) hat sich heute als
Standard durchgesetzt. Es ist DAS Internet-Protokoll schlechthin und wird von
jeder gängigen Rechnerplattform unterstützt.
Da TCP/IP nicht, wie viele andere LAN-Protokolle, für ein spezielles System
konzipiert wurde, lassen sich damit sehr heterogene Systeme vernetzen. Allerdings
ist die Pflege von TCP/IP-Netzen aufwendiger als mit anderen Protokollfamilien.

Verwendung von TCP/IP:
Bei der Verwendung von TCP/IP muß jeder Netzwerkkarte eine eindeutige IP-Adresse
zugeordnet werden.

Beispiel einer IP-Adresse: 193.95.2.170

Der vordere Teil der IP-Adresse gibt an, in welchem Netz sich der Rechner befindet
(Netzwerk-ID), der hintere Teil, um welchen Rechner es sich in diesem Netz
handelt (Host-ID).
Diese Unterscheidungen werden durch sogenannte Subnet Masks ermöglicht. Sie müssen
bei der Konfiguration von TCP/IP immer mitangegeben werden. Eine Subnet Mask ist
ein Bitmuster, welches Teile einer IP-Adresse maskiert.

Beispiel einer Subnet Mask: 255.255.255.0

0-Bits in der Subnetz-Maske geben an, daß das IP-Adreß-Bit an der entsprechenden
Stelle ignoriert werden soll, da es sich um eine Host-ID handelt. Maskenbits mit
dem Wert 1 bedeuten, daß es sich um eine Netzwerkadresse eines anderen,
entfernteren Netzwerks handelt.


Rechner mit einem Anschluß ans Internet werden durch ihre IP-Adresse weltweit
eindeutig identifiziert. Diese werden bei jeder Einwahl ins Netz neu
vergeben (Dynamische IP-Vergabe - Ausnahme Standleitungen).

Für die Erstellung privater IP-Netze (in Netzwerken) wurden drei Bereiche aus den
üblichen Netzklassen ausgeschlossen, welche niemals als Internet-Adresse vergeben
werden. Es handelt sich hierbei um die Bereiche:

10.0.0.0 - 10.255.255.255
172.16.0.0 - 172.32.255.255
192.168.0.0 - 192.168.255.255


Der Domain Name Service (DNS) erlaubt es, statt einer normalen IP-Adresse einen
normalen Klartext-Namen anzusprechen. Hierbei wird einer IP ein Name
zugeordnet (z.B. 212.227.109.200 = www.Hackerboard.de ;O)
Die Namensauflösung erfolgt über sogenannte DNS-Server.

Das Transmission Protocol (TCP) dient dazu, logische Verbindungen zwischen
Applikationen aufzubauen. Als "Unteradressierung" müssen bei einem per TCP
erreichbaren Rechner die Ports angesprochen werden, welche unterschiedliche
Dienste eines Rechners unter derselben IP-Adresse ermöglichen (z.B. einen
FTP-Server-Dienst (File Transfer Protocol)).


IPX/SPX:
IPX/SPX (Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange) ist die
Standardprotokollfamilie von Novell Netware. Allerdings wird dies nur noch in
LAN's Verwendungen finden; Novell empfielt bei z.B. WAN-Verkehr ebenfalls die
Verwendung von TCP/IP.



Begriffserklärungen:

PCMCIA - Personal Computer Memory Card
EISA - Extended Industry Standard Architecture
IRQ - Interrupt Request
NetBIOS - Network Basic Input/Output System
NetBEUI - NetBIOS Extended User Interface
TCP/IP - Transmission Control Protocol/Internet Protocol
DNS - Domain Name Service
FTP - File Transfer Protocol
Telnet - Teletype Network
SMTP - Simple Mail Transport Protocol
IPX/SPX - Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange
XNS - Xerox Network System
SNA - System Network Architekture
FTAM - File Transfer Acces and Management
HTTP - Hypertext Transfer Protocol
SMB - Server Message Block
NCP - Netware Core Protocol
DAP - Directory Acces Protocol
SMDS - Switched Multimegabit Data Service
DQDB - Distributed Queue Dual Bus
SDH - Synchronous Digital Hierarchy
ISDN - Integrated Services Digital Network
SONET - Synchronous Optical Network
LAN - Local Area Network
MAN - Metropolitan Area Network
WAN - Wide Area Network
GAN - Global Area Network


bye TheEvilOne