Netzwerke gibt es in unterschiedlichen Ausprägungen, welche sich meist durch die Anzahl der Teilnehmer und der geografischen Ausdehnung unterscheiden.
Inhalt:
- Allgemeines & Anforderungen
- Personal Area Network (PAN)
- Local Area Network (LAN)
- Wireless LAN (WLAN)
- Metropolitan Area Network (MAN)
- Wide Area Network (WAN)
- Storage Area Network (SAN)
Allgemeines & Anforderungen
Netzwerke werden in bestimmte Typen eingeteilt. Diese Typen variieren in der:
- Anzahl der Hosts
- Übertragungsraten/art
- Größe des Gebiets
- Anzahl und Art der Dienste
- Administrationsaufwand
Auf Grund dieser Werte teilt man Netzwerke ein. Dabei unterscheidet man zwischen:
- Wide Area Network (WAN)
- Local Area Network (LAN)
- Wireless Local Area Network (WLAN)
- Metropolitan Area Network (MAN)
- Storage Area Network (SAN)
- Personal Area Network (PAN)
An diese Netzwerke werden Anforderungen gestellt welche essenziell für die Kommunikation der Teilnehmer im Netzwerk sind:
- Geräteunabhängig: Es sollen offene Standards genutzt werden um sicherzustellen das jedes Gerät, herstellerunabhängig, kommunizieren kann.
- Anwendungsoffen: Im Netzwerk soll jede Anwendung kommunizieren können (außer es wird bewusst verhindert)
- Verfügbarkeit: Das Netzwerk und seine Dienste soll jeder Zeit verfügbar sein.
- Fehlertoleranzen: Redundanzen als auch möglichkeiten der Paketüberprüfung
- Sicherheit: Verfügbarkeit, Integrität, Authentizität, Vertraulichkeit
- QoS: Qulaity of Service im Netzwerk, d.h. es werden bestimmte Pakete priorisiert um eine hohe Qulaität des Dienstes zu gewährleisten.
- Skalierbarkeit: Durch hierarchischen Aufbau skalierbares Netzwerk
Personal Area Network
Ein PAN bezeichnet ein kleines Netzwerk (meist funkbasierend) mit geringer Ausdehnung welches sich in der Regel zwischen zwei Geräten / Nodes befindet. Meist kommt ein PAN bei Peer-to-Peer-Verbindungen zum Einsatz. Mögliche Beispiele wären: Bluetooth, ZigBee oder Ultra Wide Band (UWB).
Zwei mögliche Arten von PAN. Quelle: Technik-Kiste.de
Local Area Network (LAN)
Ein Local Area Network (LAN) ist ein lokales Netzwerk, das räumlich gesehen keine großen Distanzen überwindet. Es handelt sich also um ein Netzwerk innerhalb eines lokalen geografischen Bereichs und enthält unterschiedliche Geräte wie Drucker, Computer und Telefone. Ein LAN wird meist an ein WAN – Weitverkehrsnetz - angebunden. In den meisten Fällen wird für die Übertragung das Ethernet-Protokoll verwendet.
Wird über Funk kommuniziert, so handelt es sich um ein WLAN (Wireless Local Area Network).
Das LAN benötigt keinen großen Administrationsaufwand, der meistens durch eine einzelne Person ausgeführt wird.
Unterschiedliche Arten von LAN. Quelle: Technik-Kiste.de
Meist werden in Heimnetzwerken und im Enterprise-Bereich Bandbreiten von 10/100/1000 Mbit/s verwendet. Bei größeren Anforderungen an die zu übertragenen Informationsmengen werden im Enterprise-Bereich auch Bandbreiten von 10.000 Mbit/s oder mehr eingesetzt.
Oft wird ein LAN im Enterprise-Bereich auch als SOHO bezeichnet. SOHO steht dabei für Small Office Home Office und stellt die Bezeichnung für kleinere Büronetzwerke in Firmenstandorten und Heimnetzen dar. In kleinen Bürostandorten folgt die Verkabelung dabei meist schon einer strukturierten Verkabelung nach ISO-IEC 11801 (Informationstechnik - Anwendungsneutrale Verkabelung von Standorten).
Wireless Local Area Network (WLAN)
Bei einem WLAN handelt es sich um ein LAN bei dem für die Anbindung von Endgeräten Funkverbindungen genutzt werden. Access-Points verbinden den fest verkabelten Teil mit dem Funk-Anteil des LAN. Bei einem Access-Point handelt es sich um eine Netzwerkkomponente, welche für das Aussehenden und Empfangen, ebenfalls wie die Anbindung an das LAN zuständig ist.
Beispielhafter WLAN Aufbau. Quelle: Technik-Kiste.de
Meist agieren WLAN nach dem 802.11 -tandard. Hierbei handelt es sich um eine Norm/Empfehlung des IEEE, in der spezifiziert wird, wie auf das Medium zugegriffen wird und welche Übertragung genutzt wird. Zur besseren Unterteilung der einzelnen möglichen Ausprägungen werden die Standards mit Buchstaben versehen. Mögliche Standards können sein: 802.11n, 802.11ac, 802.11ax
Um Kunden eine bessere Orientierung zu bieten, hat sich die WiFi-Alliance zu den Markennamen Wi-Fi 4, Wi-Fi 5, Wi-Fi 6 und Wi-Fi 7 geeinigt.
Metropolitan Area Network (MAN)
Bei einem Metropolitan Area Network (MAN) handelt es sich um ein mittelgroßes Netzwerk, das meist im städtischen Bereich anzutreffen ist. Ein MAN ist größer als ein LAN, aber kleiner als ein WAN. Es wird i.d.R. von Firmen oder größeren Organisationen verwendet, um innerhalb einer Stadt ihre Gebäude untereinander zu verbinden. Es können jedoch auch mehrere Gemeinden oder Städte miteinander verbunden werden.
Im Kern besteht ein MAN aus dem Zusammenschluss von vielen kleineren LAN. Für die Verbindung dieser werden Backbone-Verbindungen genutzt.
Meist nehmen MAN eine Ausdehnung von bis zu 100 km ein und nutzen heute meist Dark-Fiber-Verbindungen. Bei einer Dark-Fiber handelt es sich um eine LWL-Verbindung, welche ohne feste Nutzung verlegt wurde. Diese sind also unbeschaltet und somit "dunkel", da keine Informationen darüber transportiert werden. Möchte ein Unternehmen oder eine Person diese nutzen, so mietet es diese an.
Je nach technologischen Entwicklungsstand des Netzwerkes können unterschiedliche Technologien im Bereich Übertragung oder Multiplexing eingesetzt werden, wie z. B.:
- Ethernet
- Synchrone Digitale Hierarchien (SDH)
- Multiprotocol Label Switching (MPLS)
- Wavelength Division Multiplexing (WDM)
Beispielhafter Aufbau eines MAN. Quelle: Technik-Kiste.de
Der Administrationsaufwand ist größer als bei einem herkömmlichen LAN. Aufgrund der Tatsache, dass ein MAN meist von einer einzelnen Organisation genutzt wird, fällt der Aufwand geringer aus als bei einem WAN. Jedoch kann das MAN auch weiteren Nutzenden zur Verfügung gestellt werden.
Wide Area Network (WAN)
Ein Wide Area Network (WAN) ist ein Netzwerk, das sich über große Distanzen erstreckt. Durch ein WAN werden viele kleinere Netzwerke miteinander verbunden. Es kann ganze Städte, Länder oder sogar Kontinente verbinden. Das Internet ist das bekannteste WAN. Es verbindet viele unterschiedliche große Netzwerke miteinander und ermöglich so den weltweiten Austausch von Informationen.
Beispielhafter Aufbau eines WAN. Quelle: Technik-Kiste.de
Wichtig zu beachten ist, das WAN sowohl durch private Unternehmen oder auch öffentlich betrieben werden können. Wird ein WAN von einem Unternehmen nur für sich selbst betrieben, so spricht man von einem Private Wide Area Network.
Aufgrund der Größe und angeschlossenen Hosts oder Netzwerke benötigt ein WAN einen sehr großen Administrationsaufwand. Dadurch wird ein WAN nicht nur von einer Person, sondern von mehreren Personen oder ganzen Serviceprovidern administriert.
Je nach Verwendung und Größe werden sehr hohe Bandbreiten und spezielle Technologien benötigt, um den Anforderungen gerecht zu werden. Heute werden WAN meist auf Grundlage der LWL und Multiplexing-Technologien der neusten Generationen aufgebaut. Mögliche Übertragungstechniken sind in WAN:
- Ethernet
- Synchrone Digitale Hierarchien (SDH)
- Multiprotocol Label Switching (MPLS)
- Wavelength Division Multiplexing (WDM)
Storage Area Network (SAN)
Bei einem Storage Area Network (SAN) handelt es sich um ein auf Performance ausgelegtes Netzwerk. Mit diesem werden Server und Datenbanken verbunden. Ein SAN ist ein lokales Netz, welches ausschließlich für Server Zwecke verwendet wird.