Netzwerkkomponenten

Das Internet wird auch als „Netz der Netze“ bezeichnet und ist ein weltweiter Verbund von vielen kleineren Netzwerken. Dadurch wurde uns ermöglicht, viel einfacher und schneller mit Menschen aus der ganzen Welt zu kommunizieren.

Aber welche Netzwerkkomponenten gibt es eigentlich? Was ist der Unterschied zwischen aktiven und passiven Netzwerkkomponenten? Diese Fragen sind sehr wichtig, um zu verstehen, welche Rolle die einzelnen Komponenten in einem größeren Netzwerk spielen.

simpleclub erklärt dir, was die wichtigsten Netzwerkkomponenten sind!

Netzwerkkomponenten einfach erklärt

Ein Computernetzwerk bezeichnet eine Verbindung von unterschiedlichen Computersystemen, die untereinander Daten austauschen können. Das können normale PCs sein, aber auch Drucker, Scanner, Sensoren, Server usw. Hierbei sind alle Komponenten entweder über eine Funkverbindung oder per Kabel miteinander verbunden.

In den meisten Unternehmen spielt die zentrale Speicherung von Daten in einem Netzwerk eine große Rolle. Dazu werden leistungsstarke Server genutzt, auf die alle Mitarbeiter gleichzeitig zugreifen können. Dadurch wird die Konsistenz der Daten sichergestellt und die Zusammenarbeit um einiges leichter gemacht. Für die Betreuung und Konfiguration von Netzwerken in einem Unternehmen sind sogenannte Systemadministratoren zuständig.

Um einen erfolgreichen Datenaustausch in einem Netzwerk zu ermöglichen, kommen verschiedene Netzwerkkomponenten bzw. Netzwerkgeräte zum Einsatz. Hierbei unterscheidet man zwischen aktiven und passiven Netzwerkkomponenten.

Aktive Netzwerkkomponenten benötigen eine Stromversorgung und sind dafür zuständig, Signale zu verarbeiten und zu verstärken. Hierzu gehören zum Beispiel Router, Repeater, Hubs, Switches und WAPs (Wireless Access Points).

Passive Netzwerkkomponenten benötigen keine Stromversorgung und sind dafür zuständig zuverlässige Kommunikationsverbindungen herzustellen. Hierzu gehören zum Beispiel Steckverbinder, Anschlussdosen und Patchfelder.

Netzwerkkomponenten Definition

Netzwerkkomponenten Erklärung

Aktive Netzwerkkomponenten

Repeater

Da Signale räumlich begrenzt sind, verlieren sie bei größeren Distanzen an Stärke. Deshalb benutzt man Repeater, um deren Reichweite zu vergrößern. Hierbei werden die elektrischen bzw. optischen Signale aufbereitet und weitergesendet.

Eine andere Funktion von Repeatern ist das Entfernen von Signalstörungen (Rauschen, Verzerrungen usw.), die bei einer digitalen Datenübertragung gelegentlich vorkommen.

Hub

Ein Hub ist dafür zuständig, die übertragenen Bits zu regenerieren und ausnahmslos an alle weiteren Teilnehmer weiterzuleiten (ein sogenannter Broadcast). Deswegen wird ein Hub manchmal auch als „Repeating-Hub“ bezeichnet. Die Anschlüsse an einem Hub werden „Ports“ genannt und haben alle die gleiche Geschwindigkeit.

Um Netzwerke zu erweitern und zusätzliche Geräte anzuschließen, kann man mehrere Hubs kaskadieren. Man muss jedoch beachten, dass Hubs nur dann Sinn ergeben, wenn alle Teilnehmer die Daten auch wirklich brauchen.

Switch

Ein Switch ist eine Art Umschalter, der dafür sogt, dass die Daten zielgerichtet an den gewünschten Empfänger weitergeleitet werden. Dazu werden die ankommenden Datenpakete untersucht und basierend auf der MAC-Adresse des Empfängers entsprechend weitergeleitet.

Um zu wissen, welche MAC-Adresse an welchem Port angeschlossen ist, werden am Anfang die Datenpakete an alle Teilnehmer weitergeleitet. Sobald die Antwortpakete von den Empfängern zurückkommen, merkt sich der Switch die MAC-Adressen mit den entsprechenden Ports und leitet in der Zukunft die Datenpakete nur noch dorthin. Diese Informationen werden in einer sogenannten Switching-Tabelle (auch Forwarding-Tabelle genannt) abgespeichert. Eine Switching-Tabelle könnte wie folgt aussehen:

Wir sehen also, dass ein Switch nicht anderes ist, als ein „intelligenter Hub“, der mit der Zeit lernt, welche Hosts über welche Ports erreichbar sind. Somit ist der Switch die wichtigste Komponente in einem Netzwerk.

Router

Ein Router ist dafür zuständig, mehrere Netzwerke miteinander zu verbinden und ankommende Datenpakete weiterzuleiten. Hierbei werden verschiedene Kriterien berücksichtigt, um die geeignetste Route zum Zielrechner auszuwählen.

Insbesondere verbindet ein Router Heimnetzwerke mit dem Internet.

Im Gegensatz zum Switch basiert beim Router die Weiterleitungsentscheidung nicht auf den MAC-Adressen, sondern auf den sogenannten IP-Adressen.

Auch Router verfügen über sogenannte Routing-Tabellen (Weiterleitungstabellen) in denen pro Port ganze Adressbereiche hinterlegt sind, um komplette Netzwerke erreichen zu können. Falls die Netzwerke zu groß werden, dann kann man diese durch Subnetting in kleinere Netzwerke unterteilen, um die Übersicht nicht zu verlieren. Eine Routing-Tabelle könnte wie folgt aussehen:

Wireless Access Point (WAP)

Ein Wireless Access Point (WAP), ist ein Hardwaregerät, das dazu dient, mobile Endgeräte (Handys, Notebooks usw.) über ein WLAN (Wireless Local Area Network) mit einem LAN (Local Area Network), also einem kabelgebundenen Datennetz, zu verbinden. Somit fungiert ein WAP als Schnittstelle für kabellose Kommunikationsgeräte.

Verglichen mit einem Router kann ein WAP nicht entscheiden, wohin Datenpakete am besten weitergeleitet werden. Somit ist ein WAP lediglich eine kabellose Alternative, um Endgeräten eine drahtlose Verbindung zu einem Netzwerk zu ermöglichen. Zusätzlich erlaubt ein Router eine viel kleinere Teilnehmeranzahl als ein WAP.

Passive Netzwerkkoponenten

Steckverbinder

Ein Steckverbinder ist ein Verbindungselement, das zum Trennen und Verbinden von elektrischen und optischen Leitungen dient.

Verschiedene Normen definieren hierbei die geometrische Form von Steckern und die Eigenschaften von den elektrischen und optischen Signalen, die über Kabel bzw. Lichtwellenleiter übertragen werden.

Netzwerkdosen

Eine Netzwerkdose oder Universal Anschluss Einheit (UAE) ist eine Anschlussdose, mit der man Computer und andere Netzwerkgeräte in einem Gebäude miteinander verbinden kann. Damit wird eine störungsfreie Verbindung erzeugt und ein zuverlässiger Datenaustausch zwischen den Geräten ermöglicht.

Mit einer Netzwerkdose kann man zum Beispiel über ein geeignetes Netzwerkkabel einen Router mit dem Internet verbinden.

Patchfelder

Ein Patchfeld, auch Rangierfeld genannt, ist ein Verbindungselement für Kabel, das aus vielen durchnummerierten Ports besteht. Hiermit werden Verlegekabel an einer zentralen Stelle zusammengeführt, um bei komplexen Kabelstrukturen den Überblick zu behalten.

Übersicht aller Netzwerkkomponenten

Netzwerkkomponenten Beispiele

WLAN-Router

Ein WLAN-Router, auch WiFi-Router genannt, ist ein Netzwerkgerät, das zwischen verschiedenen Geräten (Smartphones, Computern usw.) und dem Internet vermittelt. Eine Anfrage wie zum Beispiel www.simpleclub.com wird vom Browser an den Router weitergeleitet, der diese quer durchs Internet schickt, um die benötigten Daten zu bekommen.

Repeater in der Praxis

Dadurch, dass dicke Wände und Decken in einem Gebäude den WLAN-Empfang stören, können sogenannte WLAN-Repeater zum Einsatz kommen. Diese geben ein bestehendes WLAN Signal weiter und können somit mehrere Räume ohne großen Aufwand mit WLAN versorgen.

WLAN-Repeater zeichnen sich dadurch aus, dass sie einfach zu konfigurieren sind, einen geringen Stromverbrauch haben und relativ kostengünstig sind.

Netzwerkkomponenten Zusammenfassung

Fassen wir nochmal das Wichtigste zusammen:

• Computernetzwerke haben uns ermöglicht, viel einfacher und schneller mit Menschen aus der ganzen Welt zu kommunizieren.

• Um einen erfolgreichen Datenaustausch in einem Netzwerk zu ermöglichen, kommen verschiedene Netzwerkkomponenten zum Einsatz. Hierbei unterscheidet man zwischen aktiven und passiven Netzwerkkomponenten.

• Aktive Netzwerkkomponenten verarbeiten Signale und benötigen somit eine Stromversorgung.

• Passive Netzwerkkomponenten sind dafür zuständig, eine zuverlässige Kommunikationsverbindungen herzustellen und benötigen keine Stromversorgung.