Transcript Topologie (Bus-, Ring-, Sterntopologie) & LAN-Geräte

Lokale und globale Netzwerke
Topologie und LAN-Geräte
© 2004, Thomas Barmetler
Lokale und globale Netzwerke – Topologie und LAN-Geräte
Physische Topologien
Es gibt mehrere Möglichkeiten alle Rechner in einem
„Local Area Network (LAN)“ zu verdrahten.
Statt „Aufbau der Verdrahtung“ sagt man auch „Topologie
des Netzes“.
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Lokale und globale Netzwerke – Topologie und LAN-Geräte
Physische Topologien
Bustopologie
Ringtopologie
Sterntopologie
Hierarchische
Topologie
Erweiterte
Sterntopologie
Vermaschte
Topologie
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Physische Topologien
Die meisten Netze werden
heute mit einer
Sterntopologie aufgebaut.
Den zentralen Knotenpunkt
bildet dabei in der Regel ein
Hub(*) oder Switch(*).
(*) Begriff wird später noch erklärt
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Physische Topologien
Die vermaschte Topologie
entspricht dem Aufbau des
Internet.
Jeder Rechner ist mit (fast)
allen anderen verbunden.
Dies bietet eine enorme
Ausfallsicherheit.
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LAN-Geräte
Alle Geräte die direkt an der Netzwerkleitung
hängen werden als „Host“ bezeichnet.
Das können Drucker, Rechner, Scanner, etc. sein.
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LAN-Geräte
Folgende Medien werden am häufigsten zur
eigentlichen Signalübertragung eingesetzt:
• Luft
• Koaxialkabel
• ungeschirmte paarweise verdrillte Adernpaare
der Kategorie 5 (CAT 5 UTP)
• Glasfaserleitungen
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LAN-Geräte
Das am häufigsten eingesetzte Medium
(CAT 5 UTP Leitungen) hat den Nachteil, dass der
maximale Abstand zwischen zwei Hosts nicht
mehr als 100 Meter betragen darf.
Bei zu großem Abstand verschlechtert sich die
Signalqualität auf dem Medium wodurch der
Durchsatz sinkt.
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LAN-Geräte (Repeater)
Um dennoch größere Distanzen überbrücken zu
können wurden spezielle Geräte entwickelt:
„Repeater“ (sprich: Ripieter)
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LAN-Geräte (Repeater)
Repeater haben in der einfachsten Form einen
Signaleingang und einen Ausgang.
Auf der einen Seite kommt das schwache Signal
an, wird intern verstärkt und auf der anderen Seite
wieder als starkes Signal ausgegeben.
Repeater
neu ausgesandtes
Signal
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abgeschwächtes
Signal nach 50 m
schwaches Signal
nach 100 m
aufgefrischtes
Signal
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LAN-Geräte (Hubs)
Um neben der reinen Signalauffrischung auch
noch eine höhere Netzwerksicherheit zu erreichen
führte man so genannte „Hubs“ (sprich: Habs) ein.
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LAN-Geräte (Hubs)
Diese empfangen an einem Eingang ein
schwaches Signal, frischen es intern auf und leiten
es an alle Ausgänge als starkes Signal weiter.
Hub
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LAN-Geräte (Hubs)
Die zusätzliche Sicherheit wird dadurch erreicht,
dass im Fall eines Aderbruchs nur die Rechner
vom Netz getrennt sind, welche am
entsprechenden Strang hängen.
Im schlimmsten Fall ist das Netz
in zwei gleich große Segmente
unterteilt.
Hub
Im schlimmsten Fall sind sechs
Rechner vom Netz getrennt.
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LAN-Geräte (Hubs)
Die Ausfallsicherheit wird umso höher, je weniger
Hosts an einem Ausgang des Hubs hängen.
Im Extremfall hängt an jedem Ausgang
nur ein Host.
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LAN-Geräte (Router)
Als letztes(*) wichtiges Element gibt es noch die
„Router“. (sprich: Rauter oder Ruuter)
Auch sie haben mehrere Anschlüsse, die sowohl
als Eingang, als auch als Ausgang dienen können.
(*) Andere LAN-Geräte wie Switch, Bridge, ... werden hier nicht behandelt.
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LAN-Geräte (Router)
Kommt ein Datenpaket am Router an, so leitet er
es nur an den Ausgang weiter, über welchen der
Zielrechner auf dem kürzesten Weg erreichbar ist.
Router
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LAN-Geräte (Router)
Wie beim Hub erreicht man durch die getrennten
LAN-Segmente eine erhöhte Sicherheit.
Daneben steigert sich aber auch der Durchsatz
des gesamten Netzwerkes, da keine „unnötigen“
Datenpakete in einem Segment unterwegs sind.
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LAN-Geräte (Switch)
Anmerkung:
Ein weiteres LAN-Gerät ist der
Switch (sprich: Switsch).
Betrachtet man nur das Resultat, dann arbeitet ein
Switch ähnlich wie ein Router. Eine genauere
Unterscheidung würde jedoch den erforderlichen
Lernumfang an dieser Stelle deutlich
überschreiten.
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Quiz
• Nennen Sie drei LAN-Geräte.
• Beschreiben Sie die Funktionsweise eines
Repeaters.
• Welche sechs Möglichkeiten gibt es um ein
Netzwerk zu verdrahten?
• Mit welchem Fremdwort wird der „Aufbau der
Verdrahtung“ in einem Netzwerk bezeichnet?
• Was ist der Unterschied zwischen einem Hub
und einem Router?
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Quiz
• Welche Topologie bietet die höchste
Ausfallsicherheit?
• Warum wird trotz erhöhter Ausfallsicherheit meist
die Sterntopologie statt einer vermaschten
Topologie eingesetzt?
• Was bedeutet die Abkürzung „CAT 5 UTP“?
• Wie weit dürfen in einem LAN (Verdrahtung mit
CAT 5 UTP) die Hosts maximal voneinander
entfernt sein, falls kein Repeater, Hub oder
Router eingesetzt wird?
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