Die Netzwerkarchitektur

Die Architektur eines Netzwerkes beschreibt die Struktur des Netzwerkes. Aus welchen Geräten und Komponenten besteht das Netzwerk und wie sind diese miteinander verbunden, damit Ihre Anforderungen erfüllt werden. Ein Beispiel: Im einfachsten Fall besteht ein Netzwerk aus einem DSL-Router mit integriertem WLAN-Access-Point und einem oder mehreren Endgeräten mit integriertem WLAN. Für ein etwas größeres Wohnhaus kann solch ein Netzwerk schon aus einem Internet-Router, ein, zwei dutzend Netzwerkanschlüssen, einer handvoll Ethernet-Switches und mehreren WLAN-Access-Points bestehen.

Die Frage die sich stellt ist, wie sieht eine für Sie persönlich geeignete Netzwerkarchitektur aus. Basis für die Antwort und weitere Betrachtungen ist eine einfache Grundarchitektur, welche die überwiegende Mehrheit aller Bedürfnisse abdeckt. Diese Grundarchitektur ist unten dargestellt.

• Ihr Heimnetzwerk ist über einen Internetzugang an das Internet angeschlossen (1.).
  
• Übergangspunkt für die Zuständigkeit von Ihrem Internetanbieter und Ihnen ist der Internet-Router mit integriertem Modem (2.). Das Modem wandelt das eingehende physische Signal in Datenpakete. Der Internet-Router bekommt von Ihrem Internetanbieter eine internetseitige IP-Adresse zugewiesen. Datenpakete mit der zugewiesenen IP-Adresse können von dem Internet-Router in Ihr Heimnetzwerk weitergeleitet werden.
  
• Sie selbst verfügen über Geräte welche Sie gerne mit Ihrem Heimnetzwerk verbinden möchten (3.).
  
• Hauptpunkt der Architekturfindung ist es jetzt zu planen und festzulegen, wie Sie die einzelnen Endgeräte mit Ihrem Internet-Router verbinden (4.). Dabei zukünftige Entwicklungen aber nicht außer acht lassend.

Notiz: Bei den Betrachtungen zur Architektur wird angenommen, dass für Sie ein einzelner IP-Adressbereich ausreicht. Alle Ihre Geräte sind dabei sozusagen an das gleiche logische Netzwerk angebunden und können ungehindert untereinander und mit dem Internet kommunizieren. Das Aufteilen eines Netzwerkes in mehrere IP-Adressbereiche erlaubt es Geräte von einander zu trennen. Das kann hilfreich sein, um z.B. Viren/Trojaner gefährdete Computer daran zu hindern, mit dem Rest des Netzwerkes in Kontakt zu treten. Diese Separierung benötigt allerdings fortgeschrittenere Kenntnisse in der IP Adressierung und dem Routing, welche hier nicht weiter vertieft werden.

Notiz: Wenn Sie schon jetzt wissen, dass ein einfaches Netzwerk Ihren Anforderungen genügt, da z.B. nur ein oder zwei PCs, vielleicht ein Tablet eingebunden wird und überwiegend nur auf Webseiten zugegriffen werden soll, dann wird auch die Netzwerk-Planung entsprechend einfach. Die folgenden Kapitel können Ihnen trotzdem, für den einen oder anderen Punkt einen entscheidenden Hinweis geben. Wie z.B. für die Wahl eines geeigneten Internet-Router oder ob vielleicht eine Verbindung über Ethernet (LAN) zu einem für Online Spiele gedachten PC nicht doch besser ist.

Führen Sie folgende Schritte durch, um Ihre persönliche Architektur Ihres Heimnetzwerkes zu erstellen:

1. Legen Sie die zu nutzenden Übertragungsmedien und Ihre Struktur fest.

2. Wählen Sie die Technologie und den Provider für Ihren Internetzugang aus.

3. Ermitteln und listen Sie die Geräte (Hersteller, Typ), Kabel und andere potentielle Materialien welche Sie für die Erstellung Ihres Netzwerkes brauchen.

Hierbei werden folgende Themen wichtig:

• Das Übertragungsmedium

  • Funk - die Übertragung der Daten via WLAN
    
  • Ethernetkabel - die Übertragung der Daten via für Ethernet spezifizierte Kabel
  • Stromnetz - die Übertragung der Daten über das Stromnetz ihres Hauses (PowerLine)

• Der Internetzugang

  • DSL - die Übertragung der Daten über eine zweidraht Kupferleitung, welche initial nur für das Telefon gedacht war.
  • Kabel - die Übertragung der Daten über koaxiale Kupferkabel, welche sonst primär für die Fernsehübertragung genutzt werden.
  • Glasfaser - die Übertragung der Daten über Glasfaser.
  • Mobilfunk - die Übertragung der Daten über das Mobilfunknetz von z.B. der Telekom, Vodafone oder O², über die GSM, UMTS oder LTE Technologie.

• Die Netzwerkgeräte

  • Internet-Router - das Gerät mit integriertem DSL/Kabel- oder Glasfasermodem, welches Sie an Ihren Internetzugangsprovider anschließt. In der großen Mehrheit der Fälle ist ein Router integriert. Sehr oft auch ein WLAN Access Point.
  • Ethernet-Switch - ein Gerät welches Effizient die Datenströme von mehreren Ethernet Geräten/Kabeln auf einen Datenstrom zusammenfasst, bzw. verteilt
  • WLAN Access Point - das zentrale Gerät, welches den WLAN Clients den Datenzugriff auf das WLAN Funknetzwerk ermöglicht.
  • WLAN Client - Geräte welche sich zu einem WLAN Access Point oder WLAN Repeater verbinden, um Daten zu senden und zu empfangen. WLAN clients sind sehr oft in Endgeräte, wie Smartphones, Tablets, Drucker, Spielekonsolen integriert. Es gibt sie auch als kleine Einzelgeräte mit z.B. USB Schnittstelle, welche dann einen PC WLAN fähig machen.
  • WLAN Repeater - ein Gerät welches die Reichweite eines WLAN Access Point vergrößert. Oder etwas vereinfacht, eine Kombination aus WLAN Client und WLAN Access Point.
  • WLAN Client Bridge - eine Kombination aus WLAN Client und einer oder mehrerer Ethernet Schnittstellen. Ermöglicht es ein oder mehrere Geräte welche nur über eine Ethernet Schnittstelle verfügen an ein WLAN anzubinden.
  • PowerLine Adapter - diese Geräte adaptieren WLAN oder kabelgebundenes Ethernet auf das Stromnetz des Hauses oder der Wohnung und zurück.

• Die Endgeräte

  • Alle Endgeräte mit WLAN/Ethernet Schnittstelle, welche Sie an Ihr Netzwerk anbinden möchten.

Notiz: Die oben gelisteten Geräte, Übertragungsmedien, Internetzugangsoptionen sind mit großer Wahrscheinlichkeit ausreichend, um ein Netzwerk einzurichten, welches Ihre Anforderungen erfüllen kann. Es gibt noch weitere Möglichkeiten, wie z.B. den Internetzugang über Satellit oder Call-by-Call über das Telefonnetz. Doch diese sind entweder Exoten oder Techniken, welche in Ihrer Bedeutung schwinden. Als Resultat wird darauf nicht weiter eingegangen. Dies trifft auch auf fortgeschrittene Techniken zu, welche üblicherweise in den Netzwerken mittelständischer oder großer Firmen zu finden sind, wie z.B. die Nutzung von Glasfaser für das eigene interne Netzwerk.