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2. Was ist ein Computer-Netzwerk?

Ein Computernetzwerk ist einfach eine Anzahl Geraete fuer Knoten, damit diese 'miteinander reden koennen'. (Mit Knoten meine ich Computer, Drucker, Cola-Automaten und wasimmer sonst noch). Es ist nicht wirklich ausschlaggebend, wie diese miteinander verbunden sind: Es koennten Glasfaserkabel oder auch Brieftauben sein. Offensichtlich eignen sich jedoch manche besser als andere (Besonders, wenn Du eine Katze hast).

Normalerweise, wenn man zwei Computer miteinander verbindet, nennt man das nicht Netzwerk: Man braucht schon drei oder mehr Rechner, um ein Netzwerk zu haben. Das ist ein bisschen so, wie mit dem Wort 'Gruppe': Zwei Leute sind eben nur ein paar Typen, aber drei koennen schon eine Gruppe sein. Ausserdem werden Netzwerke oft miteinander verbunden, um groessere Netzwerke zu machen, jedes kleine Netzwerk (normalerweise 'Subnetzwerk' genannt) kann Teil eines groesseren Netzwerks sein.

Die eigentliche Verbindung zwischen zwei Computern wird oft `Netzwerk Link' genannt. Wenn Du ein Stueck Kabel hast, was von der Rueckseite Deines Rechners hin zu einem anderen Rechner geht, ist das Dein `Netzwerk Link'.

Es gibt vier Dinge, die wir normalerweise beruecksichtigen, wenn wir ueber ein Computer Netzwerk sprechen:

Groesse

Wenn Du einfach Deine vier Rechner zu Hause miteinander verbindest, hast Du ein sogenanntes LAN (Local Area Network). Wenn Du alles bequem zu Fuss erreichen kannst, nennt man das normalerweise immer LAN, egal wieviele Maschinen miteinander verbunden sind, und egal, woraus das Netzwerk besteht.

Die andere Seite des Spektrums ist ein WAN (Wide Area Network). Wenn Du einen Computer in Lahore, Pakistan, einen in Birmingham, UK und einen in Santiago, Chile hast und es schaffst, sie miteinander zu verbinden, hast Du ein WAN.

Topologie: Die Form

Mal eine Karte von dem Netzwerk: Linien sind die network links, und jeder Knoten ist ein Punkt. Vielleicht fuehrt jede Linie in einen zentralen Punkt, wie ein grosser Stern, was bedeutet, dass sie durch diesen einen Punkt 'spricht' Eine 'Stern-Topologie'):

    o   o   o
     \_ | _/
       \|/
  o-----o-----o
      _/|\_
     /  |  \
    o   o   o

Vielleicht spricht auch jeder in einer Linie, etwa so:

    o------o------o-------o--------o
    |                              |
    |                              |
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    |                              |
    o                              |
                                   o

Oder vielleicht hast Du drei Subnetzwerke, die durch einen Punkt sprechen:

                o
    o           |  o--o--o
    |           |  |
    o--o--o--o--o  o
           \       |
            o------o
           /       |
    o--o--o--o--o  o
    |           |  |
    o           |  o--o
                o

Du wirst im wirklichen Leben viele solche Topologien sehen, und viele davon weitaus komplizierter.

Physikalisch: Woraus es besteht

Die zweite Sache, um die wir uns kuemmern muessen, ist, woraus das Netzwerk besteht. Die billigste Loesung ist das 'sneakernet', wo schlecht gekleidete Menschen Floppydisks von einer Maschine zur anderen tragen. Sneakernet ist fast immer ein LAN. Floppies kosten weniger als einen Dollar und ein gutes Paar Sneakers kann man fuer 20 Dollar bekommen.

Das meist genutzte Heim-Netzwerk-System verbindet sich normalerweise mit einem groesseren Netzwerk, und das mit Hilfe eines Modems (fuer MOdulator/DEModulator), welches eine normale Telefonleitung in eine Netzwerkverbindung umwandelt. Das Modem wandelt das, was der Computer sendet, in Toene um und hoert gleichzeitig auf Toene aus der anderen Richtung, um sie wieder fuer den Computer verstaendlich zu machen. Wie Du Dir vorstellen kannst, ist das nicht sehr effizient, und Telefon- leitungen sind nicht zu diesem Zweck geschaffen worden, aber diese Methode ist beliebt, weil Telefonleitungen so gewoehnlich und billig sind: Ein Modem kann man fuer weniger als 50 Dollar kaufen, und Telefonleitungen kosten normalerweise ein paar Hundert Dollar pro Jahr.

Die am weitesten verbreitete Moeglichkeit, Maschinen an ein LAN anzuschliessen, ist Ethernet. Die haeufigsten Arten von Ethernet (aelteste zuerst) sind: Koaxialkabel/10base2, UTP (Twisted Pair)/10baseT, UTP/100baseT. Gigabit-Ethernet (1000BaseT faengt langsam an, bloed zu werden) wird langsam eingefuehrt. 10BaseT-Kabel sind gewoehnlich schwarze Koaxialkabel, mit ansteckbaren T-Stuecken am Ende, an denen man Geraete anschliessen kann: Jeder wird in einer Linie mit dem naechsten verbunden, mit speziellen 'Terminatoren' an den zwei Enden. UTP ist normalerweise blaues Kabel mit einfachen Steckanschluessen, aehn- lich denen des Telefonkabels: Jedes Kabel verbindet einen Knoten mit einem zentralen 'Hub'. Das Kabel kostet ein paar Dollar pro Meter, und die 10BaseT/10Base2-Netzwerkkarten (viele haben Anschluesse fuer beides) kosten ungefaehr 30 Dollar. 100BaseT-Karten, die auch 10BaseT koennen, sind zehnmal so schnell und kosten um die 100 Dollar.

Am anderen Ende des Spektrums steht Glasfaser; eine fortlaufende, winzige kleine Faser, eingeschlossen mit einem schuetzenden Mantel, mit Hilfe derer man Kontinente miteinander verbinden kann.

Normalerweise nennen wir jede Verbindung zu einem Knoten ein `Netzwerk Schnittstelle' oder einfach kurz 'Schnittstelle'. Unter Linux kann die erste Ethernet Schnittstelle eth0 heissen, die erste Glasfaser Schnitt- stelle fddi0. Der /sbin/ifconfig Befehl listet die einzelnen Schnitt- stellen auf.

Protokoll: Was gesprochen wird

Die letzte Sache, um die wir uns kuemmern muessen, ist die Sprache, die zwei Geraete miteinander sprechen. Wenn zwei Modems ueber eine Telefon- leitung miteinander sprechen, muessen sie sich darueber einig sein, was die verschiedenen Klaenge bedeuten, sonst wird es nicht funktionieren. Diese Konvention nennt man ein 'Protokoll'. Als man neue und schnellere Wege herausgefunden hat, das, was der Computer sagte in kompaktere Toene zu uebersetzen, wurden neue Protokolle eingefuehrt. Es gibt mindestens ein Dutzend verschiedene Modemprotokolle, und die meisten Modems werden eine Reihe davon ausprobieren bis, sie eins finden, was auch das andere versteht.

Ein anderes Beispiel ist das oben erwaehnte 100baseT: Es benutzt denselben physikalischen network links ( UTP) wie 10baseT, ist aber zehnmal so schnell.

Diese zwei Protokolle sind das, was man 'Link-Level-Protokolle' nennt, einfach wie Daten ueber den individuellen Netzwerk-Link, oder 'hop', transportiert werden. Das Wort Protokoll bezieht sich auch noch auf andere Konventionen, was wir gleich sehen werden.


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