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Interne Komputernetzwerke

Einführung
Wir haben in der Schule das Thema Bürokommunikation, dazu müssen wir einen Vortrag und eine Dokumentation zu einem ausgewählten Thema erstellen.
Dieses Projekt bearbeiten wir als eine Gruppenarbeit.
Unsere Dokumentation handelt über INTERNE COMPUTERNETZWERKE. Wir erläutern darin etwas über den Sinn und Zweck, die Voraussetzungen und die Funktion der internen Computernetzwerke.

Unser Vorgehen bei der Erstellung der schriftlichen Arbeit:
Bevor wir überhaupt mit dem Schreiben beginnen konnten, mussten zuerst Informationen beschafft werden, diese entnahmen wir vor allem dem Internet, vielen Büchern und Magazinen. Danach erstellten wir einen Arbeitsprozess und einen Zeitplan, so konnten wir die Arbeit gerecht unter jedem Gruppenmitglied aufteilen.
Wir hatten oft Meinungsverschiedenheiten, diese konnten jedoch durch die Arbeitsaufteilung schnell behoben werden.
Wir kamen gut vorwärts und konnten somit unsere schriftliche Arbeit mit allgemeiner Zufriedenheit bald beenden.
Sinn und Zweck
Was versteht man eigentlich unter einem internen Computernetzwerk?
Das interne Computernetzwerk ist ein sehr nützliches Kommunikations- und Datenübertragungsmittel. Netzwerke bestehen aus zwei oder mehreren Computern die miteinander verbunden sind.
Mit einem Computernetzwerk (LAN) hat man die Möglichkeit, Daten, Programme, Drucker, und vieles mehr, gemeinsam zu nutzen. So können also zwei oder auch mehrere Personen Dateien austauschen, was zu einer einfachen und unkomplizierten Zusammenarbeit führt. Es erspart den Anwendern Zeit und Kosten. Dazu ist es viel sicherer Daten über das Computernetzwerk auszutauschen, da diese in einem Computernetzwerk sehr selten verloren gehen und praktisch nicht in die falschen Hände geraten können.
Ein Netzwerk kann ein weltumspannendes Netzwerk oder ein LAN (Local Area Network) sein. Durch kleine und große Netzwerke werden den Computeranwendern Mittel zur elektronischen Kommunikation und Informationsübertragung zur Verfügung gestellt.

Local Area Network
LOKALES NETZWERK (LAN), ist eine Gruppe von Computern und anderen Geräten, die z.B. durch ein Großraumbüro verteilt und durch bestimmte Kommunikationskabel miteinander verbunden sind. Innerhalb eines Netzwerkes kann jedes Gerät mit einem anderen Gerät Informationen austauschen. Es sind meist teure Mikrocomputer und gemeinsame oft teure Ressourcen wie z.B. Laserdrucker und große Festplatten enthalten. Eine Vielzahl von Geräten und Computern werden von modernen LANs unterstützt.
Bei größere zusammengesetzte Netzwerken werden mehrere LANs durch Brücken (Bridges) verbunden, die als Übertragungspunkte zwischen den Einzelnetzwerken funktionieren. Auf diese Weise lassen sich LANs mit anderen öffentlichen oder privaten Netzen verbinden. Solche Anordnungen nennt man auch Globales Netz. Werden verschiedene LANs in einer Stadt zusammengeschlossen so entsteht ein MAN (Metropolitan Area Network).

TCP/IP
Das TCP/IP ist ein systemunabhängiges Protokoll, das auf allen am Netz angeschlossenen Rechnern installiert ist. Ein Protokoll beinhaltet einige Regeln, die festlegen, wie bei der Übertragung eventuell aufgetretene Fehler beseitigt werden und Daten zwischen zwei Computern ausgetauscht werden können. Bei den im Internet verwendeten Protokoll Internet Protokoll (IP) werden alle Daten in Blöcken (Packets) aufgeteilt und verschickt. Falls Leitungsstörungen auftreten werden verloren gegangene Packets automatisch neu angefordert. Alle diese Pakete sind mit einem sogenannten „Header“ versehen, in dem die Adresse des Empfängers vermerkt ist. Für die korrekte Zustellung dieser Pakete ist allerdings ein anderes Protokoll verantwortlich. Dieses Protokoll nennt sich Transmission Control Protocol (TCP).
Bei einem normalen Netzwerk gilt das genau gleiche System! Darum muss man, wenn man ein Netzwerk einrichtet, die TCP/IP-Adressen aller am Netzwerk angeschlossenen Computer aufeinander abstimmen.

Übertragungsmedien
Wenn an ein LAN mehrere Stationen angeschlossen sind, benutzen sie alle das gleiche Übertragungsmedium. Technisch besteht es aus Kupferleitungen, Koaxialkabeln oder Glasfaserleitungen. Für welchen Kabeltyp man sich entscheidet, hängt von der Teilnehmerzahl, verlangter Übertragungsrate und Preisvorstellungen ab.
Die Verlegbarkeit (Durchmesser und Biegsamkeit), die Dämpfung bei bestimmten Länge, die Anfälligkeit auf äußerliche Störeinflüsse, die Höhe der Übertragungsraten und die Anschaffungskosten sind die Faktoren, welche die genannten Kabeltypen unterscheiden. Zum Beispiel die verdrillte Zweidrahtleitung (Telefonleitung) ist störanfällig, hat eine Übertragungsrate von 9,6 Kbit – 19,2 Kbit pro Sekunde und liegt in der mittleren Preisklasse. Die teuere verdrillte Vierdrahtleitung ist nur gering störanfällig und erreicht eine Übertragungsrate von 16Mbit/s. Das Koaxialkabel hat eine Übertragungsrate von 50Mbit, ist sehr gering störanfällig und liegt in der mittleren Preisklasse.
Das Glasfaserkabel überträgt Bits im Giga Bereich und ist somit das schnellste Übertragungsmedium. Zusätzlich Besitz es fast keine Störanfälligkeit und liegt (trotzdem) in der mittleren Preisklasse.
Netzstrukturen
Sternstruktur
Baumstruktur
Ringstruktur

Busstruktur
Es gibt vier verschieden Möglichkeiten ein Netzwerk einzurichten. Entweder über die Sternstruktur, die Baumstruktur, die Ringstruktur oder über die Bussstruktur. Alle sind verschieden aufgebaut und haben ihre Vorteile, aber auch ihre Nachteile!

1. Sternstruktur
Die heute am häufigsten eingesetzte Topologie ist die Sternstruktur. Dabei sind alle Stationen an einen zentralen Verteiler (Hub) angeschlossen. Dieser verteilt eingehende Datenpakete an alle angeschlossenen Stationen. Hubs können passiv nur verteilen, aber auch aktiv die Signale verstärken, und damit längere Kabel erlauben. Hubs werden mehr und mehr durch Switches ersetzt, die in stark ausgelasteten Netzen von Vorteil sind. Sie leiten Datenpakete nicht an alle angeschlossenen Stationen weiter sondern nur an die Zielstation.Beim Stern werden zwar relativ viele Kabel benötigt, dafür ist die Fehlersuche aber einfacher.

2. Baumstruktur
Die Baumstruktur ähnelt der Sternstruktur. Sie besitzt einen Zentralrechner, über den alle Aktivitäten ausgeführt werden. Die Anschlüsse weiten sich wie die Äste eines Baumes, die alle vom Stamm aus wachsen. Auch bei dieser Struktur können am Endpunkt Computer, Drucker etc. stehen. Sie sind allerdings alle von der Funktionstüchtigkeit des Zentralrechners abhängig. Ist der Server nicht in Betrieb oder liegt irgend ein Defekt am Server vor, ist das ganze Netzwerk lamgelegt! Aus diesem Grund ist diese Struktur bei den Benutzern nicht sehr beliebt!

3. Ringstruktur
Die Ringstruktur ist ein abgeriegelter Ring mit einer Verbindung von Punkt zu Punkt, wobei die Daten in einer bestimmten Richtung durch den Ring zirkulieren. Von einer Station die nicht für den Empfang bestimmt ist, werden die übertragenen Signale verstärkt und zur nächsten Station weitergeleitet. Ringnetze können über weite Strecke ausgelegt werden, wobei die Signale nicht schwächer werden. Wenn eine Station ausfällt, bricht das ganze Netz zusammen.

4. Bussstruktur
Die einfachste Form eines Netzwerks stellt der Bus dar. Dabei gibt es ein einziges Kabel an das alle Stationen angeschlossen werden. An jedem Ende befindet sich ein Abschlusswiderstand, um eine Reflektion der Signale zu verhindern.
Bei der Busstruktur kommt das preiswerte Koaxialkabel zum Einsatz.
Zu einem Zeitpunkt kann immer nur eine Station senden. Währendessen ist für alle anderen Stationen das Kabel belegt – sie müssen warten, bis das Kabel frei ist, um dann ihrerseits Datenpakete zu senden. Senden zwei Stationen gleichzeitig, entstehen Kollisionen und beide Stationen warten eine zufällige Zeitspanne, bevor sie erneut versuchen zu senden
Derzeit sind als lokale Netzwerke Ring- und Busstrukturen am ehesten anzutreffen. Der Vorteil besteht darin das sie keinen zentralen Daten Server besitzen. Alle angeschlossenen Einheiten können miteinander kommunizieren, Signale empfangen und senden.

Schluss
Und schon sind wir zum Schluss von unserer Dokumentation angekommen. Wir hoffen Ihnen einen kleinen Einblick über die internen Computernetzwerke verschafft zu haben.
Denn je länger je mehr wird der Computer in unserer Gesellschaft einen immer grösseren und wichtigeren Stellenwert einnehmen. Durch neue Erfindungen wird er sich weiterentwickeln um unser Leben immer mehr zu entlasten. So sind auch die internen Computernetzwerke in unserer Gesellschaft bald nicht mehr weg zu denken. Denn ohne sie hätten wir viel mehr Aufwand und höhere Kosten für den Austausch von Daten und Informationen und es wäre auch keine so hohe Sicherheit vor Missbrauch gewährleistet.

Quellenverzeichnis:

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