

	\documentclass[a4paper,11pt]{article}
	\usepackage{ngerman}
	\usepackage[latin1]{inputenc}
	\setlength\parskip{\medskipamount}
	\setlength\parindent{0pt}
	\begin{document}

	
 % lokale_netze
 % Copyright Guido Ehlert
 % Lizenz: GPL
 % 
 % $Name: $
 % $Revision: 1.3.2.9 $
 % $Source:/cvsroot/selflinux/tutorial/userbasics/netzwerk_basic/lokale_ne tze/lokale_netze,v $
 % SelfLinux-0.7.2
 %
 % Diese Datei ist Teil von SelfLinux http://www.selflinux.de
 %
 %%% $Id: lokale_netze,v 1.3.2.9 2002/11/10 19:28:21 std Exp $

	\title{Lokale Netze}


	
	    \author{Guido Ehlert}
	    %\url{mailto:guido@ge-soft.de}
    

	\maketitle

	
	
	%\ref{../index.tex}
	
		%\ref{netzwerk_basic1.tex}
		Linux im Netzwerk - Einführung
	\ref{lokale_netze}

    \par{Layout}
    Frank Börner
	    %\url{mailto:frank@frank-boerner.de}
    
    	\par{Lizenz}
	GPL
 
	\tableofcontents{}

        
	\section{Einleitung} \label{d36e54}
        

 


  \par
  
Wie bereits angedeutet, gibt es eine große Anzahl von
LAN-Technologien. Als wichtigste Vertreter sollen im folgenden Ethernet (mit all
seinen Varianten), Token Ring, FDDI und ATM detailliert vorgestellt werden.



  \par
  
Allen LAN-Typen ist gemein, dass man für den Anschluss an das Netzwerk natürlich
über entsprechende Hardware, in den meisten Fällen eine Netzwerkkarte des
jeweiligen Typs im lokalen Rechner, verfügen muss.


\section{Ethernet} \label{d36e66}
        

 


  \par
  
Das Ethernet wurde 1973 am Xerox PARC als Teil eines umfangreichen
Forschungsprojektes für verteilte Systeme entwickelt und sollte die Vorteile
einer schnellen, lokalen Vernetzung mit niedrigen Fehlerraten und ohne
Verzögerungen aufzeigen.



  \par
  
Auf Grund seiner Einfachheit hat Ethernet bis heute eine starke Verbreitung
gefunden und ist in seinen Variationen in sehr vielen LANs anzutreffen.


\subsection{Thick Ethernet (10Base5)} \label{d36e77}
        

 


  \par
  
Das Original-Ethernet (festgelegt im Standard IEEE 802.3) besteht aus einem
Koaxial-Kabel mit einem halben Zoll (1,27 cm) Durchmesser, an das die Rechner
über sogenannte ''Transceiver'' angeschlossen sind. An jedem Ende des Kabels
befindet sich ein Endwiderstand von 50 Ohm, der auch als ''Terminator'' bezeichnet
wird (siehe Abbildung). Über ein derartiges Netzwerk lassen sich
Geschwindigkeiten bis 10 Mbps (Megabit pro Sekunde) erreichen.



  \par
  
Ein Kabel mit einem derartigen Durchmesser ist etwas unhandlich, daher wird
diese Art des Ethernets auch als ''Thick Ethernet'' oder ''10Base5'' bezeichnet.


Thick Ethernet



\subsection{Thin Ethernet (10Base2)} \label{d36e98}
        

 


  \par
  
Das beim ''Thin Ethernet'' verwendete Koaxialkabel ist dünner, billiger und
einfacher zu handhaben.  Der Anschluss an die Netzwerkkarte des Rechners erfolgt
über ein sogenanntes ''T-Stück'', an das links und rechts ein Netzwerkkabel
angeschlossen wird, während die `untere' Seite des T's mit der Netzwerkkarte
verbunden ist.



  \par
  
Am Anfang und am Ende des Kabelstrangs befinden sich auch hier Endwiderstände
von 50 Ohm. Die Steckverbindungen erfolgen über BNC-Anschlüsse. Mit einem Thin
Ethernet kann man Geschwindigkeiten bis 10 MBit erreichen.


Thin Ethernet mit Koaxialverkabelung



\subsection{10BaseT} \label{d36e119}
        

 


  \par
  
Im Gegensatz zum normalen Thin Ethernet mit seiner Busstruktur ist ein
10BaseT-Netz sternförmig aufgebaut. Von einem Verteiler, dem sogenannten ''Hub'',
führen Twisted-Pair-Kabel zu den einzelnen Rechnern. Der Anschluss erfolgt über
RJ45-Stecker, wie sie auch oft bei Telefonen verwendet werden. 


  \par
  
Diese Verkabelungsart beseitigt einen gravierenden Nachteil der Busstruktur.
Wird der Bus nämlich an einer Stelle unterbrochen (sei es durch ein defektes
Kabel oder eine übereifrige Reinigungskraft), ist das Netzwerk vollständig
lahmgelegt. Bei einer sternförmigen Verkabelung ist bei einem Kabelschaden nur
ein Rechner betroffen, die anderen können ganz normal im Netz weiterarbeiten.



  \par
  
Wäre 10BaseT nicht aufwendiger und teurer als die Koaxialverkabelung, wäre
letztere sicher schon ganz von der Bildfläche verschwunden.


Sternförmiges Ethernet mit Hub



\subsection{Fast Ethernet (100BaseT)} \label{d36e143}
        

 


  \par
  
Der Aufbau eines ''Fast Ethernets'' ähnelt stark dem eines 10BaseT-Netzes. Jedoch
müssen aufgrund der höheren Datengeschwindigkeit von 100 Mbps aufwendigere
Twisted-Pair-Kabel der Kategorie 5 verwendet werden. Neben dem Hub müssen
natürlich auch die eingesetzten Netzwerkkarten für eine Geschwindigkeit von 100
Mbps vorgesehen sein.



  \par
  
Übertragungsraten von bis zu 1000 Mbps erreicht man mit Hilfe von geschirmten
Kabeln (Shielded Twisted Pair - STP) bzw. Glasfaserleitungen. Netzwerkkarten und
Hubs für derartige Geschwindigkeiten müssen wesentlich aufwendiger konstruiert
sein und sind dementsprechend teuer.  Da kaum ein Rechner einen Datenstrom von 1
Gbps (enspricht 125 MByte pro Sekunde!) verarbeiten kann, werden
Gigabit-Ethernets vor allem als Backbone-Leitungen verwendet, die ganze
Netzwerke miteinander verbinden.



  \par
  
Die folgende Tabelle zeigt noch einmal eine Übersicht über alle Ethernet-
Varianten:



    
    %table
    \begin{tabular}{|l|l|l|l|l|l|}
    \hline 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
              Ethernet-Typ  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                Geschwindigkeit  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                max. Länge  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                Struktur  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                Kabelart  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                Anschluss am Rechner
		\end{minipage}
	      \\ \hline 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
              10Base2 (Thin Ethernet)  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                10Mbps  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                185m  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                Bus  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                Koaxial  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                BNC-Buchse, T-Stück, (RG58, T-Stück, Endwiderstand)
		\end{minipage}
	      \\ \hline 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
              10Base5 (Thick Ethernet)  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                10Mbps  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                500m  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                Bus  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                Koaxial  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                AUI-Buchse, Transceiver
		\end{minipage}
	      \\ \hline 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
              10BaseF  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                10Mbps  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                2000m  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                Bus  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                Glasfaser  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                Optokoppler
		\end{minipage}
	      \\ \hline 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
              10BaseT  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                10Mbps  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                100m  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                Stern  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                Twisted Pair  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                RJ45-Anschluss Kat.3
		\end{minipage}
	      \\ \hline 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
              100BaseT  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                100Mbps  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                100m  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                Stern  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                Twisted Pair  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                RJ45-Anschluss Kat.5
		\end{minipage}
	      \\ \hline 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
              Gigabit-Eth.  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                1Gbps  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                100m  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                Stern  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                STP  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                Spezieller Anschluss Kat. 6
		\end{minipage}
	      \\ \hline 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                1Gbps  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                500m  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                Stern  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                Glasfaser  
		\end{minipage}
	      & 
            
               
		\begin{minipage}{60mm}
                Optokoppler
		\end{minipage}
	      \\ \hline
    \end{tabular}
  



\subsection{Funktionsweise} \label{d36e329}
        

 


  \par
  
Neben der Verkabelung ist es natürlich interessant zu wissen, was auf einem
Ethernet-Kabel eigentlich passiert. Jedes Gerät im Ethernet hat eine eindeutige
Hardware-Adresse von 6 Byte Länge, die auch als MAC-Adresse bezeichnet wird.
Diese Adresse hat nichts mit den IP-Nummern des TCP/IP-Protokolls zu tun
(zumindest nicht direkt) und auch nichts mit den Computern der Firma Apple (auch
nicht indirekt). Pakete im Ethernet enthalten immer die Hardware-Adresse des
Senders und des Empfängers.



  \par
  
Das Versenden von Daten erfolgt über sogenanntes ''Packet Broadcasting'', d.h
jedes Paket wird einfach auf das Kabel gesendet. Alle anderen Stationen erhalten
bzw. `sehen' dieses Paket, es wird jedoch nur von dem festgelegten Empfänger
entgegengenommen und verarbeitet.



  \par
  
Wenn zwei Stationen gleichzeitig Daten senden, kommt es konsequenterweise zu
Paketkollisionen (natürlich ''rumst'' es nicht im Kabel, sondern die elektrischen
Impulse der beiden Sender überschneiden sich und werden damit unbrauchbar). Das
Ethernet definiert drei Varianten, mit diesem Verhalten umzugehen:


\begin{list}{*}{}


	\item 
Die Stationen `lauschen' ständig am Bus und merken so, ob auf dem Kabel
Datenverkehr stattfindet. Eine Station sendet erst, wenn keine Signale mehr auf
dem Kabel liegen, um die laufende Übertragung nicht zu zerschmettern.



	\item 
Sollten zwei Stationen genau zum selben Zeitpunkt mit dem Senden beginnen, kommt
es trotzdem zur Kollision.  Während eine Station sendet, prüft sie gleichzeitig
auf dem Empfangskanal, ob die Signale korrekt versendet wurden.  Da alle
Stationen im Netz einschließlich der sendenden die Signale empfangen, stellt
dies kein Problem dar. Erkennt die sendende Station nun, dass die Daten nicht
korrekt übertragen werden, handelt es sich wahrscheinlich um eine Kollision. Die
sendende Station schickt ein Kollisionssignal in das Kabel, was bewirkt, dass
alle Stationen im Netz ihre Sendetätigkeit abbrechen (die ja vorhanden sein
muss, sonst hätte es keine Kollision gegeben). Nach einer zufällig bestimmten
Zeit versucht die Station wieder zu senden. Die andere Station, mit der es zur
Kollision kam, hat eine andere Zufallszeit ermittelt und wird dann merken, dass
das Netz bereits belegt ist. Sollten beide Stationen trotzdem wieder zur selben
Zeit senden, was extrem unwahrscheinlich ist, beginnt das Spiel eben wieder von
vorn.



	\item 
Als Sicherungsmaßnahme wird die Prüfsumme eines Ethernet-Paketes (korrekt heißt
es Ethernet-Frame) mit dem tatsächlichen Inhalt verglichen. Kommt es dabei zu
Unstimmigkeiten, wird das Paket vom Empfänger abgewiesen.


\end{list}



\section{FDDI} \label{d36e360}
        

 


  \par
  
Die Abkürzung FDDI steht für ''Fiber Distributed Data Interconnect''. Dieser
Netzwerktyp überträgt seine Daten nicht über Kabel, sondern über Lichtimpulse
auf Glasfaserleitungen. Dies hat den Vorteil, dass die Datenübertragung nicht
durch elektromagnetische Störungen beeinflusst werden kann. Außerdem ist mit
Lichtimpulsen eine höhere Datenübertragungsrate möglich als bei elektrischen
Signalen.



  \par
  
Ein FDDI-Netz ist ein Token-Ring-Netzwerk mit einer
Bandbreite von 100 Megabit pro Sekunde. Um Störungen automatisch beheben zu
können, besteht ein FDDI-Netz aus zwei in entgegengesetzte Richtungen laufenden
Ringen. Der Datenverkehr erfolgt wie bei jedem Token-Ring-LAN über ein Token,
dass ständig im Kreis läuft. Im normalen Betrieb wird von den zwei vorhandenen
Ringen lediglich einer genutzt. Interessant wird das Verhalten von FDDI, wenn
ein Hardware-Fehler im Netz auftritt. Wenn ein Gerät bemerkt, dass eine
Kommunikation zu einem anderen Gerät im Netz nicht möglich ist, benutzt es
automatisch den zweiten Ring, um den aufgetretenen Defekt zu umgehen. Wird der
Ring also aus welchen Gründen auch immer an einer Stelle unterbrochen, leiten
die zwei benachbarten Stationen den Datenverkehr automatisch auf den zweiten
Ring um. Die Abbildung illustriert dieses Verhalten:



  \par
  
FDDI-Netz im normalen Betrieb (links) und bei einem Defekt (rechts): Der
Netzverkehr kann trotzdem weiter durchgeführt werden.




\section{Token Ring} \label{d36e383}
        

 


  \par
  
Token-Ring-Netze wurden relativ früh entwickelt, sind jedoch nicht so stark
verbreitet wie andere LAN-Technologien. Die logische Struktur dieses Netztyps
entspricht, wie der Name schon sagt, der eines geschlossenen Ringes. Die
tatsächliche Struktur muss dem nicht entsprechen, Token-Ring-Netze sind auch mit
sternförmiger Verkabelung möglich. Beschränken wir uns aber auf die Art der
Datenübertragung.



  \par
  
Um die Funktionsweise von Token-Ring-Netzwerken zu verstehen, kann man das
Beispiel eines Güterzuges heranziehen, der immer wieder eine Kreisstrecke
befährt und regelmäßig an allen Stationen vorbeikommt. Die Lokomotive stellt
hierbei das sogenannte ''Token''-Paket dar.  Je nachdem ob Waggons,
also Daten, angehangen wurden, wird die Lokomotive als frei oder belegt
gekennzeichnet. Möchte eine Station nun Daten versenden, prüft sie, ob das Token
frei ist. Ist dies der Fall, wird das Token als belegt gekennzeichnet, mit der
Zieladresse versehen und die Daten angehängt. Unser Zug fährt weiter im Kreis,
bis er die festgelegte Zielstation erreicht hat und trennt sich dort von seinen
Daten. Das Token wird wieder als frei gekennzeichnet und kann erneut Daten
transportieren.



  \par
  
So geht das Token ständig von Rechner zu Rechner. Ist der Inhalt des Datenpakets
nicht für den jeweiligen Rechner bestimmt, sendet er das Token weiter. So ist
gewährleistet, dass jede Station die gleichen Chancen hat, Daten senden zu
können. Anders als beim Ethernet gibt es hier nicht das Problem mit den
Paketkollisionen, da ja immer nur ein Paket unterwegs ist.


Token Ring Netzwerk

\section{ATM - Asynchronus Transfer Mode} \label{d36e407}
        

 


  \par
  
Bei ATM handelt es sich um eine verbindungsorientierte
Hochgeschwindigkeitsnetzwerk-Technologie, die sowohl in lokalen Netzen als auch
in WANs zum Einsatz kommt. Üblichweise meint ''Hochgeschwindigkeit'' Netzwerke mit
Datentransferraten von 100 Mbps und höher. ATM kann je nach darunterliegender
Netzwerktechnik Transferraten bis in den Gigabit-Bereich erreichen. Entsprechend
teuer ist auch die für ATM erforderliche Hardware.



  \par
  
Um derartig hohe Geschwindigkeiten erreichen zu können, verwendet ATM mehrere
spezielle Hardware- und Software-Techniken:


\begin{list}{*}{}


	\item 
Ein ATM-Netzwerk besteht aus einem oder mehreren ATM-Switches, die mit
Host-Rechnern oder wiederum mit weiteren ATM-Switches verbunden sein können.



	\item 
ATM benutzt optische Medien wie Glasfaserleitungen zur Datenübertragung, auch
als Verbindung zwischen Hosts und ATM-Switch.



	\item 
Pakete (sog. ''Cells'') in der untersten Schicht von ATM-Netzwerken haben eine
feste Länge. Da jedes Paket exakt dieselbe Größe hat, können ATM-Cells sehr
schnell verarbeitet werden.


\end{list}


  \par
  
ATM unterscheidet sich stark von den bisher beschriebenen paketorientierten
Netzwerken. Im Gegensatz zu ihnen ist ATM verbindungsorientiert angelegt und
eignet sich daher auch zur Übertragung von Sprache (große Teile des
Telefonnetzes bauen auf ATM-Backbones auf). Doch bleiben wir bei Rechnernetzen:
Möchte ein Host eine Verbindung zu einem anderen aufbauen, kontaktiert er den
nächsten ATM-Switch und teilt ihm seinen Verbindungswunsch samt Adresse des
Zielrechners mit.  Der Switch versucht nun, eine Verbindung zu diesem
herzustellen. Dabei entsteht eine Art Pfad über weitere Switches. Ersterer
Switch legt nun für diese Verbindung bzw. diesen Pfad eine eindeutige Nummer
fest und teilt dem Host diese mit. Ist eine Verbindung einmal aufgebaut, sind
Übertragungen mit garantierter Bandbreite darüber möglich. Eine Verbindung
bleibt bestehen, bis einer der beiden Partner diese trennt, also 'auflegt'.



  \par
  
Möchte der Host nun Daten versenden, schickt er diese samt Verbindungs-Nummer
(die Verbindung besteht bereits) zum Switch. Dieser hat die Nummer gespeichert
und weiß, an welchen Switch er die Daten weiterschalten und welche ID-Nummer er
dort benutzen muss. Der nächste Switch tut genau dasselbe bis die Daten
irgendwann beim Zielrechner angekommen sind. Dabei weiß jeder Switch nur, an wen
er die Daten einer bestimmten Verbindung weiterleiten muss. Er hat keine
Information über die Herkunft oder den letztendlichen Empfänger. Dies sorgt
dafür, dass im Netz sehr wenig Overhead durch die Leitungen geschoben wird, was
der Geschwindigkeit direkt zugute kommt.


\section{Netzwerkhardware} \label{d36e440}
        

 


  \par
  
Um ein Netzwerk zum funktionieren zu bringen, bedarf es einiger technischer
Geräte. Für ein kleines Netzwerk sind dies im einfachsten Fall zwei
Netzwerkkarten und ein Kabel. Bei größeren Netzwerken tauchen aber bereits
Bezeichnungen wie Router, Hubs, Switches und ähnlich 'selbsterklärende' Begriffe
in nicht geringer Anzahl auf, mit denen ein normaler Anwender selten etwas
anzufangen weiß. Genau diese Bezeichnungen werden in diesem Kapitel näher
erläutert.


\subsection{Netzwerk-Interface} \label{d36e448}
        

 


  \par
  
Um einen Computer an einem Netzwerk teilhaben zu lassen, benötigt er natürlich
mindestens eine Netzwerkkarte, auch als ''Network Interface Card (NIC)''
bezeichnet. Diese Karte muss zu dem vorhandenen Netzwerk passen. Es gibt
verschiedenste Ausführungen, vom 10MBit-Ethernet bis zur ultraschnellen
Glasfaserübertragung ist alles dabei. Bei Ethernet-Netzwerkkarten ist eine
Hardware-Adresse auf der Karte `eingebrannt', die diese Karte eindeutig im
Netzwerk identifiziert. Diese Adresse wird auch als ''MAC-Adresse'' bezeichnet.
Wenn die Karte dann noch im Betriebssystem des Rechners ordentlich eingerichtet
wurde, steht einem Betrieb im Netz nichts mehr im Wege.




\subsection{Repeater} \label{d36e457}
        

 


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Repeater werden vor allem in busförmigen Ethernets (sprich: Koaxialkabel)
verwendet. Sie tun nichts anderes als die empfangenen Signale zu verstärken und
weiterzugeben. So ist es möglich, ein Koaxial-Ethernet in mehrere Segmente zu
teilen, um mehr als 185 Meter maximale Kabellänge zu erreichen. In einem
Netzwerk können maximal drei solcher Segmente gebildet werden. Diese Segmente
erscheinen den angeschlossenen Rechner aber wie ein Netz, da ja die elektrischen
Impulse von der einen Seite des Repeaters auf der anderen nur verstärkt werden.
Repeater agieren daher im OSI-Schichtenmodell in der Schicht 1, also rein
hardwarebasiert.




\subsection{Bridges} \label{d36e466}
        

 


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Im Gegensatz zu Repeatern entscheiden Bridges anhand der MAC-Adresse des
Empfängers, ob sie ein Paket oder Frame in das nächste Segment weiterleiten.
Bridges werden vor allem zur Segmentierung und Geschwindigkeitssteigerung von
Netzwerken eingesetzt, da sie im Gegensatz zu Repeatern das Signal nicht einfach
verstärken, sondern auch filtern. Sie arbeiten auf dem OSI-Level 2.





  \par
  
Wirkungsweise von Routern und Bridges (als Abbildungstext)




\subsection{Hubs} \label{d36e486}
        

 


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Ein Hub wird auch als ''Konzentrator'' oder ''Verteiler'' bezeichnet. In sternförmig
aufgebauten Netzwerken bildet er den zentralen Punkt. Kabel führen immer von
einem Port des Hubs zu einem Rechner im Netz, so dass letztendlich eine Art
Stern entsteht (siehe Abbildung im Abschnitt Lokale Netze).



  \par
  
Statt eines Rechners kann man an einen Hub auch einen weiteren Hub anschließen,
so dass weitere Anschlüsse zur Verfügung stehen. Hubs gibt es für
Twisted-Pair-Ethernet mit üblicherweise 5 bis 24 Ports. Sie können entweder für
Geschwindigkeiten von 10 oder 100 Mbps konstruiert sein. Es sind auch
Dual-Speed-Hubs erhältlich (10 und 100Mbps). Diese beinhalten aber eigentlich
zwei getrennte Hubs, die switch-artig miteinander gekoppelt und entsprechend
teurer sind. Auch Hubs leiten den Netzwerkverkehr lediglich von einer Station
auf alle anderen weiter, so dass sich alle am Hub angeschlossenen Stationen die
Bandbreite teilen müssen. Sie arbeiten nur auf dem untersten Hardware-Level
(OSI-Schicht 1).




\subsection{Switches} \label{d36e498}
        

 


  \par
  
Im Vergleich zu Hubs sind Switches schon etwas intelligenter. Äußerlich sind sie
von Hubs nicht zu unterscheiden, im Inneren verbirgt sich allerdings eine ganz
andere Technik. Im Gegensatz zu einem Hub, wo sich alle Rechner die gesamte
Bandbreite des Netzes teilen müssen, kann jeder an einen Switch angeschlossene
Host die volle Bandbreite nutzen. Dementsprechend schneller sind geswitchte
Netze.



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Doch wie funktioniert dies im einzelnen? Im Gegensatz zum Hub, leitet ein Switch
Pakete nur an den Switch-Port weiter, an dem sich der Empfänger befindet. Statt
also ein Paket von Rechner A zu Rechner B an alle Ports und damit in das gesamte
Netz zu ''blasen'', wird es nur zu dem Port geschaltet, an dem Rechner B
angeschlossen ist. Damit entsteht eine Art virtuelle Verbindung zwischen den
beiden Kommunikationspartnern. So wird unnötige Netzlast in den anderen
Segmenten vermieden und die Geschwindigkeit gesteigert.




\subsection{Router} \label{d36e510}
        

 


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Der Begriff ''Router'' (darüber, ob man dieses Wort als `Ruter' oder 'Rauter`
ausspricht, konnte sich noch niemand so recht einigen, daher sind beide
Varianten akzeptabel) bezeichnet Geräte, die zwei oder mehrere Netzwerke
miteinander verbinden. Hierbei ist ein Router dafür zuständig, die Pakete aus
einem Netz in das andere zu leiten. Im Gegensatz zu Bridges können sie völlig
unterschiedliche Netzwerkmedien, z.B. Token Ring und FDDI, miteinander
verbinden.



  \par
  
Damit das Routing über mehrere Netze funktioniert, hält jeder Router eine
Routingtabelle vor, die Einträge darüber enthält, welche Pakete mit bestimmten
Zieladressen er wohin weiterleiten soll. Ein Router kann dabei ein Rechner sein,
der mit mehreren Netzwerkkarten ausgestattet und mit jeder Karte an je ein
Netzwerk angeschlossen ist. Es gibt aber auch spezielle Geräte, die für das
Routing optimiert wurden und eine wesentlich höhere Anzahl Pakete routen können.
Als Beispiel sei hier das Routing im Internet erwähnt, wo jede Anfrage durch
etliche Netze geleitet werden muss. Um nachzuvollziehen, über welche Hosts eine
Anfrage weitergeleitet wird, kann man das Programm traceroute (bzw. tracert
unter Windows) verwenden.



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Router arbeiten auf OSI-Ebene 3, da sie bereits Entscheidungen anhand von
konkreten Adressen treffen.





	\ref{inhalt.tex}


	\end{document}
	
