Es gab einmal eine Zeit ohne Internet, aber mit Computern. Zu dieser Zeit trafen sich manche, um in einem Raum miteinander über ein Netzwerk Computerspiele zu spielen. Das nannte man eine LAN-Party. Bei einer LAN-Party werden die PCs nicht über das Internet, sondern direkt miteinander verbunden.
Für ein LAN-Party benötigt man lediglich einen Switch und wenn Drahtlosgeräte vorhanden sind, einen WLAN-Access-Point (AP) . Die PCs werden mit Netzwerkkabeln an den Switch angeschlossen oder können sich per WLAN mit dem AP verbinden.
Über ein solches Netzwerk kann man dann miteinander z.B. ein Netzwerk-Spiel spielen.
Wenn in einem Haus oder einer Wohnung die Computer, Tablets, Smartphones,... an das Internet angeschlossen werden sollen, benötigt man einen Internetanschluss, den man sich bei einem Internet-Provider mieten kann. Die drei größten Internet-Provider in Deutschland sind Deutsche Telekom, 1&1 und Vodafone.
Der Anschluss an das Internet erfolgt mit einem Router. Ein Router kombiniert heutzutage mehrere verschiedene Geräte:
Ein typisches Heimnetzwerk ist wie folgt aufgebaut:
In unserer Schule gibt es Computerräume, Smartboards, PC-Arbeitsplätze, Laptops, Tablets, Smartphones,... die alle ans Internet angeschlossen werden wollen. Die Anmeldung an das Netzwerk und der Informationsaustausch wird mit der Netzwerklösung IServ realisiert. Ein Schulnetzwerk ist deutlich komplexer als ein Heimnetzwerk.
Stationäre Geräte wie ein Personal Computer (PC), ein Server (Datei-Server, Web-Server,...), ein Streaming-Gerät (Fire-TV, Apple-TV,...), eine Spielkonsole (PS5, XBox,...) sind fest an einer bestimmten Stelle (in einem Büro, in einem Rechenzentrum,...) aufgebaut. Da diese Geräte nicht mobil sind, können sie mit einem Netzwerk-Kabel dauerhaft an ein Netzwerk angeschlossen werden.
Der Anschluss eines stationären Endgeräts an ein Netzwerk mit einem Kabel erfolgt heute mit zwei verschiedenen Technologien:
Anschluss mit einem mehradrigen Kupferkabel: Ethernet-Netzwerkanschluss. Die Datenübertragung erfolgt dabei mit elektrischen Signalen.
Anschluss mit einem durchsichtigen Kunstoffkabel: Glasfaser-Netzwerkanschluss. Die Datenübertragung erfolgt dabei mit Lichtsignalen.
Mobile Geräte wie Smartphones, Tablets, Notebooks, Smartwatches,... werden oft mitgenommen. Die Verbindung zu einem Datennetzwerk mit Hilfe eines Kabels ist daher oft nicht sinnvoll. Die Übertragung von Daten erfolgt daher kabellos durch die Luft mit Hilfe von Funkwellen.
Für die Übertragung von Daten mit Hilfe von Funkwellen gibt es heute verschiedene Technologien:
WLAN (drahtloses lokales Netzwerk): Anbindung von digitalen Endgeräten an ein großes Netzwerk (Heimnetzwerk, Firmennetzwerk, Internet,...).
Mobilfunknetz (drahtloses Netzwerk): Anbindung von Smartphones an ein großes Netzwerk für den Datenaustausch und zum Telefonieren.
Bluetooth (Gerät-Gerät-Verbindung): Lautsprecher, Kopfhörer, Smartwatch, Maus, Tastatur, Fernsteuerung,... werden an ein digitales Endgerät, das sich in der Nähe befindet, angeschlossen.
NFC (Gerät-Gerät-Verbindung): Um kleine Datenmengen zu übertragen (Bezahlung per Karte/Handy, Neueinrichtung eines Smartphones mit Hilfe des alten Smartphones,...), wird die einfache NFC-Verbingung genutzt.
Wenn man unterwegs ist, erfolgt die Anbindung von Smartphones an ein Netzwerk mit Hilfe von Funkmasten, welche Funksignale an Smartphones aussenden und von Smartphones empfangen können. Die Funkmasten sind an eine Vermittlungsstelle per Funk oder per Kabel angeschlossen und werden von einem Mobilfunk-Provider (Telekom, Vodaphone,...) betrieben.
Die Vermittlungsstellen eines Mobilfunknetzes sind mit dem Internet verbunden, so dass man mit einem Smartphone Daten vom Internet empfangen und an das Internet senden kann.
Wenn man zuhause WLAN verfügbar hat oder in der Nähe eines öffentlichen WLAN-Netzes ist, kann der Zugang zum Netzwerk mit einem Smartphone über das WLAN-Netz erfolgen.
Aufgabe: Starte ptuX und arbeite den Kurs: 'Lokales Netzwerk' durch.
Damit die Datenübertragung im Interent funktionert, benötigt man eine Vielzahl von Geräten mit unterschiedlichen Aufgaben.
Das Internet ist heute ein weltumspannendes Netzwerk mit Tausenden von Zugangsstellen und Milliarden von angeschlossenen Geräten.
Aufgabe: Starte ptuX und arbeite den Kurs: 'Globales Netzwerk' durch.
Mit Hilfe des Netzwerksimulators Filius wird im folgenden ein kleines Netzwerk gebaut und simuliert.
Filius kann kostenlos heruntergeladen und genutzt werden: https://www.lernsoftware-filius.de/Herunterladen
Starte das Programm Filius.
Ziehe mit der Maus zwei Rechner und einen Switch aus der linken Spalte in die Arbeitsfläche.
Verbinde diese mit einem Kabel, indem du in der linken Spalte auf das Symbol 'Kabel' klickst und dann ein Kabel mit der Maus von jedem Rechner zum Switch ziehst. Folgendes solltest Du auf dem Bildschirm sehen:
Damit die Kommunikation in einem Netzwerk funktioniert, benötigt jedes Gerät eine eindeutige IP-Adresse. Wir verwenden in dieser Simulation das IPv4-Format.
Klicke mit der rechten Maustaste auf einen der PCs und gib als IP-Adresse folgende Zahl ein: 10.1.1.5.
Aktiviere die Option: IP-Adresse als Name verwenden.
Wiederhole das für den zweiten PC mit der IP-Adresse: 10.1.1.6.
Du solltest folgendes sehen:
Jetzt soll getestet werden, ob die beiden PCs in dem simulierten Netzwerk miteinander kommunizieren können.
Klicke in Filius auf den grünen Pfeil, um die Netzwerksimulation zu starten.
Klicke dann mit der linken Maustaste auf den oberen PC. Es erscheint folgendes Fenster:
Klicke dort auf Software-Installation und installiere die Befehlszeile. Bestätige mit einem Klick auf Änderungen annehmen.
Starten im virtuellen PC die Befehlszeile und tippe dort folgende Anweisung ein: ping 10.1.1.6. Drücke die Enter-Taste um die Anweisung auszuführen.
Der PC mit der IP 10.1.1.5 versucht eine Verbindung mit dem PC mit der IP 10.1.1.6 über den Switch aufzubauen. Bei einer erfolgreichen Verbindung antwortet der zweite PC wie folgt:
Damit haben wir erfolgreich ein funktionierendes Mininetzwerk aufgebaut.
Speichere das Netzwerk durch einen Mausklick auf das Diskettensymbol in deinem Home-Ordner.