Ein lokales Netzwerk ist ein Kommunikationssystem, das aus mehreren Computern besteht, die in einem Raum (z. B. einem Computerraum mit 8 bis 12 Computern) oder in einem Gebäude (mehrere Dutzend Computer in verschiedenen Büros einer bestimmten Einrichtung installiert) installiert sind.
Ein lokales Netzwerk ist ein Kommunikationssystem, das aus mehreren Computern besteht, die über Kabel (Telefonleitungen, Funkkanäle) miteinander verbunden sind und es den Benutzern ermöglichen, Computerressourcen gemeinsam zu nutzen: Programme, Dateien, Ordner sowie Peripheriegeräte: Drucker, Tracer , Discs, Mikrowellen usw.
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Was ist ein LAN-Netzwerk?
Ein lokales Netzwerk (LAN) ist eine Gruppe von Computern und anderen Netzwerkgeräten, die sich an einem Ort befinden, normalerweise im selben Gebäude, z. B. in einem Büro oder zu Hause. Wir wissen also zwei Dinge über ein LAN, das auf dem Namen „Local Area Network“ basiert: Die Geräte, die dazu gehören, sind mit dem Netzwerk verbunden und sie sind lokal.
Und es ist der lokale Teil, der das lokale Netzwerk definiert und es von anderen Arten von Netzwerken wie Breitbandnetzwerken (WAN) unterscheidet.
Lokale Netzwerke sind normalerweise auf einen kleinen Bereich beschränkt, normalerweise auf ein einzelnes Gebäude, dies ist jedoch keine Voraussetzung. Dieser Bereich kann Ihr Zuhause oder ein kleines Unternehmen sein und nur wenige Geräte enthalten. Es kann auch viel größer sein, wie ein ganzes Bürogebäude mit Hunderten oder Tausenden von Geräten.
Unabhängig von seiner Größe ist ein LAN jedoch insofern einzigartig, als es Geräte in einem begrenzten Bereich verbinden kann. Die Vorteile eines LAN sind die gleichen wie bei jedem anderen Netzwerkgerät.
Diese Geräte können dieselbe Internetverbindung verwenden, Dateien austauschen, auf freigegebenen Druckern drucken und mehr. Große lokale Netzwerke verfügen auch über dedizierte Server, die Dienste wie globale Benutzerordner, E-Mail und den Zugriff auf andere Ressourcen hosten. Unternehmen.
Arten von LAN-Netzwerken
Es gibt verschiedene Arten von LAN-Netzwerken sowie:
Peer-to-Peer-LAN
In kleinen LANs sind in der Regel alle Computer gleich – das heißt, die Benutzer entscheiden, welche Ressourcen auf ihrem Computer der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt werden. Diese Netzwerke werden als Peer-to-Peer-Netzwerke bezeichnet.
Ein lokales Peer-to-Peer-Netzwerk ist ein Netzwerk, das die Gleichberechtigung von Computern unterstützt und es Benutzern ermöglicht, selbst zu entscheiden, welche Ressourcen auf ihrem Computer: Ordner, Dateien, Programme der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt werden.
Ein lokales Netzwerk basierend auf einem Server
Wenn mehr als 10 Computer mit einem lokalen Netzwerk verbunden sind, ist ein Peer-to-Peer-Netzwerk möglicherweise nicht leistungsfähig genug. Um die Produktivität zu steigern und eine größere Zuverlässigkeit beim Speichern von Informationen im Netzwerk zu gewährleisten, sind einige Computer speziell zum Speichern von Dateien oder Anwendungen ausgelegt. Diese Computer werden als Server bezeichnet, und das lokale Netzwerk wird als serverbasiertes Netzwerk bezeichnet.
Ein Server ist ein spezieller Verwaltungscomputer, der entwickelt wurde, um:
- 1. Datenspeicherung für das gesamte Netzwerk.
- 2. Anschluss von Peripheriegeräten.
- 3. Zentralisierte Verwaltung des gesamten Netzwerks.
- 4. Definition von Nachrichtenrouten.
Technischer Support für das lokale Netzwerk
Jeder mit dem lokalen Netzwerk verbundene Computer sollte haben:
1. Netzwerkadapter – eine spezielle Karte zum Übertragen und Empfangen von Informationen aus dem Netzwerk. Computer (Netzwerkadapter) werden über verschiedene Kabeltypen (Koaxial, Twisted Pair, Glasfaser) miteinander verbunden.
2. Kabel – Hauptkommunikationskanal – physikalisches Medium zur Übertragung von Informationen. Das Hauptmerkmal des Kommunikationskanals ist seine Bandbreite, d. h. die maximale Informationsübertragungsgeschwindigkeit (gemessen in Bits / Sek, Kilobit / Sek, Megabit/s).
Folgendes wird in lokalen Netzwerken verwendet Arten von Kommunikationskanälen:
- Twisted Pair – ein drahtgebundener Kommunikationskanal, der ein Paar verdrillter Leiter enthält, hat eine geringe Bandbreite – weniger als 1 Mbit / s. Das Verdrillen erhöht die Störfestigkeit des Kabels und reduziert die Auswirkungen jedes Paares auf alle anderen.
- Koaxialkabel – besteht aus einem zentralen Leiter (massiv oder mehrdrähtig), der mit einer Polymerisolierungsschicht bedeckt ist, auf der sich ein weiterer Leiter (Abschirmung) befindet. Die Abschirmung ist ein Geflecht aus Kupferdraht um einen Isolator oder eine um einen Isolator gewickelte Folie.
- Ein Twisted-Pair-Kabel der Kategorie 5, 5e, 6, 6e, 7 mit einem verdrillten Adernpaar hat eine gute Bandbreite von 100 Mbit / s und mehr.
- Glasfaserkabel – besteht aus einem dünnen Glaszylinder, der von einer Hülle mit einem anderen Brechungsindex bedeckt ist. Typische Geschwindigkeiten sind 10 Gbit/s. Und höher. Es gibt auch drahtlose LAN-Netzwerke. In diesen Netzwerken werden Informationen zwischen Computern mittels Infrarotstrahlen übertragen.
Nachteil: Das Vorhandensein von Störungen durch andere Quellen der gleichen Frequenz sowie die Komplexität des Schutzes der Daten vor unbefugtem Zugriff, da die in diesem Fall übertragenen Nachrichten von jedem auf der gleichen Frequenz konfigurierten Empfänger wahrgenommen werden können.
3. Hub (Switch, Konzentrator) – ein spezielles Gerät, das Signale von einem daran angeschlossenen Computer an einen anderen weiterleitet. Jeder Hub verfügt über 8 bis 30 Anschlüsse (Ports) zum Anschließen eines Computers oder eines anderen Hubs. An jedem Port ist nur ein Gerät angeschlossen. Zentren sind das Herzstück eines Systems und bestimmen maßgeblich dessen Funktionalität und Leistungsfähigkeit.
Lokale Netzwerktopologien
Lokale Netzwerktopologie (Struktur): Dies ist die Reihenfolge, in der die Computer im Netzwerk verbunden sind, und das Erscheinungsbild des Netzwerks. Über ein Kabel im lokalen Netzwerk verbindet sich jeder Computer mit anderen Computern. Die Struktur des lokalen Netzes kann mit dem Netzinformationsmodell beschrieben werden.
1. Bus (linearer Bus) – eine Variante, Computer miteinander zu verbinden, wenn das Kabel von einem Computer zum anderen führt und Computer in Reihe geschaltet.
2. Stern – ein separates Kabel von einem Knoten, dem Server, erreicht jede Workstation. Der Server bietet eine zentrale Verwaltung des gesamten Netzwerks, definiert Nachrichtenpfade, verbindet Peripheriegeräte und ist der Datenspeicher für das gesamte Netzwerk.
3. Ring – alle Computer sind in einem Ring verbunden und die Funktionen der Server werden auf alle Maschinen im Netzwerk verteilt. Nachteil: Wenn ein Computer ausfällt, wird das Netzwerk unterbrochen.
4. Baum (Schneeflocke) – ermöglicht die Strukturierung des Systems nach dem funktionalen Zweck der Elemente. Die flexibelste Struktur. Fast alle komplexen Systeme weisen in ihrer Zusammensetzung hierarchische Strukturen auf.
Was ist Netzwerkprotokoll und Paketprotokoll?
Die Arbeit der Computer im lokalen Netzwerk wird durch Programme gesteuert. Damit sich alle Computer verstehen, Anfragen senden und Antworten erhalten, müssen sie in derselben Sprache kommunizieren. Diese Sprache der Kommunikation zwischen Computern wird als Netzwerkprotokoll bezeichnet.
In letzter Zeit haben sogenannte Paketprotokolle breite Anwendung gefunden. Bei der Verwendung solcher Protokolle werden die von Computern ausgetauschten Daten in kleine Blöcke geschnitten. Jeder Block ist so, als ob er in einen „Umschlag“ (eingekapselt) gesteckt wäre, was zu einem Paket führt.
Das Paket enthält sowohl die eigentlichen Daten als auch die Serviceinformationen: von wem es gesendet wurde, an wen es gerichtet ist, welches Paket darauf folgen soll und so weiter. Das Paketprotokoll ermöglicht die Zirkulation von Paketen im Netzwerk sowie deren Empfang durch den Empfänger und die Baugruppe.
Jede Workstation verbindet sich periodisch mit dem Netzwerk (über Interrupts) und prüft, ob Pakete durchgelassen werden. Er sammelt die an ihn adressierten Pakete ein und schickt sie an andere weiter. Betrachten wir ein einfaches Beispiel für die Paketkommunikation.
Nehmen wir an, wir schreiben einen Brief an einen Freund auf drei Blättern, dann legen wir sie in drei Umschläge, kleben die Zahlen 1, 2, 3 darauf und überspringen sie in drei verschiedenen Briefkästen.
Jedes Blatt geht seinen eigenen Weg zum Empfänger. Es ist möglich, dass das dritte Blatt vor dem ersten kommt, aber das verhindert nicht, dass sie in der richtigen Reihenfolge gesammelt und gelesen werden. Bei der gesamten Korrespondenz spielt der Umschlag, ein notwendiges Element des von der Post erstellten Protokolls, eine besondere Rolle.
In einen Umschlag wird geschrieben, wo ein Inhalt geliefert werden muss (Adresse und Postleitzahl des Empfängers), und wird angegeben, wo im Falle einer Nichtzustellung ein Umschlag zurückgeschickt werden muss (die Rücksendeadresse ). Ist ein Umschlag falsch signiert oder weist keine Vermerke auf, dass die Leistung bezahlt wurde, wird das Protokoll nicht eingehalten und der Brief an den Adressaten kann nicht ankommen.
Somit basiert der Betrieb jedes lokalen Netzwerks auf den folgenden Prinzipien:
- Jede der in das Netzwerk eingebundenen Maschinen hat eine eigene Nummer (Kennung).
- Informationen von jeder Maschine erreichen das Netzwerk in Form von separaten Blöcken (Paketen).
- Das Paket erhält Informationen über die Maschine, für die es bestimmt ist.
- Das Paket bewegt sich frei durch das Netzwerk, und diese Information wird mit der Kennung jeder Maschine verglichen und im Falle einer Übereinstimmung wird die Nachricht an die entsprechende Maschine geliefert.
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