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Netzwerke verbinden unsere Welt

Die physikalische und logische Verbindung von mehreren Computersystemen ist ein (Computer-) Netzwerk. Die Kommunikation zwischen den Teilnehmern eines Netzwerkes werden mithilfe von Übertragungstechniken, Protokollen und Systemen innerhalb des Netzwerkes realisiert. Die einfachste Form eines Computernetzwerkes besteht aus zwei Computersystemen. Diese sind mit einem Kabel verbunden, heutzutage auch kabel- und drahtlos gekoppelt und können somit gemeinsame Ressourcen nutzen. Zu den Ressourcen können Rechenleistung, Programme, Daten, aber auch Peripheriegeräte wie Drucker oder Scanner zählen.

Welche Netzwerktypen gibt es?

Je nach Reichweite und Größe des Rechnerverbundes können verschiedene Netzwerkdimensionen, auch Typen genannt, unterschieden werden:

  • Personal Area Network (PAN): personenbezogenes Netz (USB, Bluetooth etc.)

  • Local Area Network (LAN): lokales Netz (Ethernet, WLAN etc.)

  • Metropolitan Area Network (MAN): regionales Netz

  • Wide Area Network (WAN): öffentliches Netz (DSL, Mobilfunk etc.)

  • Global Area Network (GAN): globales Netz (Internet)

  • Virtual Private Network (VPN): virtuelles Kommunikationsnetz

Jeder dieser Typen wurde für spezielle Anwendungsbereiche hergestellt, die jeweils auf eigenen Techniken und Standards basieren und deshalb unterschiedliche Vor- und Nachteile besitzen. Zwischen den verschiedenen Netztypen findet in der Regel ein Austausch statt. So sind Teilnehmer eines LANs auch immer Teilnehmer eines WANs oder GANs. Demnach gibt es keine hundertprozentige Abgrenzung zwischen den Dimensionen und es findet nur eine grobe Unterteilung statt.

Personal Area Network (PAN):

Um eine Datenaustausch zwischen modernen Endgeräten wie Smartphones, Tablets oder Ähnlichem zu bewerkstelligen, werden diese dafür zu einem Netzwerk zusammengeschlossen. Dies kann kabelgebunden (PAN) über USB oder FireWire (Netzwerkkabel) oder kabellos (WPAN) über Bluetooth, Z-Wave etc. geschehen. Beide Varianten erstrecken sich nur über wenige Meter und eignen sich nicht dazu, Geräte aus unterschiedlichen Räumen oder Gebäuden zu verbinden.

Local Area Network (LAN):

Unter einem LAN werden mehrere Rechner zu einem Verbund zusammengeschlossen. Dies können nur zwei oder aber auch tausend Geräte auf einmal sein. LANs werden u. a. in Unternehmen, Schulen, Behörden oder Universitäten realisiert. Weitverbreitet ist dabei der kabelgebundene Standard Ethernet. Die Übertragung selbst findet elektronisch (Kupferkabel) oder über einen Lichtwellenleiter aus Glasfaser statt. Um mehr als zwei Rechner zu verbinden, benötigst Du noch zusätzliche Netzwerkkomponenten wie Hubs, Switches oder Bridges. Diese dienen als Kopplungselemente oder Verteilerknoten. Wird ein LAN kabellos realisiert, wird von einem WLAN gesprochen. Die Reichweite eines LANs bzw. WLANs ist sehr unterschiedlich, kann aber durch Repeater erhöht werden.

Metropolitan Area Network (MAN):

Mehrere LANs, die sich dicht beieinander befinden, können zu einem MAN oder auch WAN verbunden werden. Meistens handelt es sich dabei um mehrere Niederlassungen einer Firma, die über angemietete Standleitungen zusammengeschlossen werden. Um einen hohen Datendurchsatz zu gewährleisten, werden leistungsstarke Router und Hochleistungsverbindungen (Glasfaser) eingesetzt. Auch von einem MAN gibt es das wireless-Pendant, das WMAN. Dieser ist wiederum ein Verbund aus WLANs.

Wide Area Network (WAN):

MANs von verkabelten Städten können überregional als WANs und international als GANs verbunden werden. WANs sind Weitverkehrsnetze, die sich über große geografische Bereiche wie Städte, Länder oder Kontinente erstrecken können. Es gibt an sich keinerlei Begrenzung wie viele Netzwerke oder Rechner unter einem WAN verbunden sind. Auch beim WAN werden Netzwerkknoten wie Switches und Router benötigt, aber auch Kupferkabel, Glasfaser oder Funkstrecken, um die Daten und Weiteres zu vermitteln und weiterzuleiten. Neben Ethernet werden vor allem Übertragungstechniken und -systeme wie IP/MPLS, Plesiochrone Digitale Hierarchie (PDH), Synchrone Digitale Hierarchie (SDH) oder Asynchronous Transfer Mode (ATM) genutzt.

Global Area Network (GAN):

Das Internet ist ein weltumspannendes Netzwerk und wird als GAN bezeichnet. Das Internet ist aber nicht das einzige GAN, auch mehrere WANs können zu einem GAN zusammengefasst werden. Diese abgeschotteten Netzwerke werden gerne von internationalen Unternehmen angelegt. Die Übertragung findet mithilfe der Glasfaserinfrastruktur von Weitverkehrsnetzen (WANs) statt, die durch internationale Seekabel und Satellitenübertragung verknüpft werden.

Virtual Private Network (VPN):

Ein virtuelles Netzwerk (VPN) nutzt die Einrichtung eines vorhandenen Netzwerkes – egal, ob LAN, WAN, PAN, GAN oder MAN – um Computersysteme logisch zu koppeln. Am häufigsten wird aber das Internet (GAN) als Transportmedium genutzt, da es beinahe alle Rechner der Welt verbindet und umsonst ist. Die Daten selbst werden durch einen virtuellen Tunnel transferiert, der zwischen einem VPN-Client und einem VPN-Server errichtet wird. VPNs werden in der Regel im Internet verschlüsselt. Sie werden zum Beispiel verwendet, um LANs über das Internet zu vernetzen.