Was ist ein Netzwerk?
Ein Netzwerk besteht aus zwei oder mehr Computern, die miteinander verbunden sind, um Ressourcen (wie Drucker und CDs) gemeinsam zu nutzen, Dateien auszutauschen oder elektronische Kommunikation zu ermöglichen. Die Computer in einem Netzwerk können über Kabel, Telefonleitungen, Funkwellen, Satelliten oder Infrarot-Lichtstrahlen verbunden sein.
Zwei sehr verbreitete Arten von Netzwerken sind:
- Local Area Network (LAN)
- Wide Area Network (WAN)
Man kann auch Hinweise auf ein Metropolitan Area Networks (MAN), ein Wireless LAN (WLAN) oder ein Wireless WAN (WWAN) sehen.
Local Area Network
Ein Local Area Network (LAN) ist ein Netzwerk, das auf einen relativ kleinen Bereich beschränkt ist. Es ist in der Regel auf einen geografischen Bereich wie ein Schreiblabor, eine Schule oder ein Gebäude beschränkt.
Computer, die an ein Netzwerk angeschlossen sind, werden grob als Server oder Workstations kategorisiert. Server werden in der Regel nicht direkt von Menschen benutzt, sondern laufen kontinuierlich, um den anderen Computern (und ihren menschlichen Benutzern) im Netzwerk „Dienste“ anzubieten. Zu den bereitgestellten Diensten können Drucken und Faxen, Software-Hosting, Dateispeicherung und -freigabe, Messaging, Datenspeicherung und -abruf, vollständige Zugriffskontrolle (Sicherheit) für die Ressourcen des Netzwerks und viele andere gehören.
Workstations werden so genannt, weil sie typischerweise einen menschlichen Benutzer haben, der über sie mit dem Netzwerk interagiert. Traditionell galten Workstations als Desktop, bestehend aus einem Computer, Tastatur, Display und Maus, oder als Laptop mit integrierter Tastatur, Display und Touchpad. Mit dem Aufkommen von Tablet-Computern und Touchscreen-Geräten wie iPad und iPhone entwickelt sich unsere Definition von Workstation schnell weiter und schließt diese Geräte mit ein, da sie mit dem Netzwerk interagieren und Netzwerkdienste nutzen können.
Server sind tendenziell leistungsfähiger als Workstations, wobei sich die Konfigurationen an den Bedürfnissen orientieren. Eine Gruppe von Servern könnte sich beispielsweise in einem sicheren Bereich befinden, fern von Menschen, und nur über das Netzwerk zugänglich sein. In solchen Fällen wäre es üblich, dass die Server ohne einen dedizierten Bildschirm oder eine Tastatur arbeiten. Allerdings können die Größe und Geschwindigkeit der Prozessoren, der Festplatte und des Hauptspeichers des Servers die Kosten des Systems drastisch erhöhen. Auf der anderen Seite benötigt eine Workstation vielleicht nicht so viel Speicher oder Arbeitsspeicher, kann aber einen teuren Bildschirm benötigen, um den Bedürfnissen des Benutzers gerecht zu werden. Jeder Computer in einem Netzwerk sollte für seine Verwendung entsprechend konfiguriert sein.
In einem LAN können Computer und Server über Kabel oder drahtlos miteinander verbunden sein. Der drahtlose Zugriff auf ein kabelgebundenes Netzwerk wird durch Wireless Access Points (WAPs) ermöglicht. Diese WAP-Geräte stellen eine Brücke zwischen Computern und Netzwerken dar. Ein typischer WAP hat die theoretische Kapazität, Hunderte oder sogar Tausende von drahtlosen Benutzern mit einem Netzwerk zu verbinden, obwohl die praktische Kapazität weitaus geringer sein kann.
Server werden fast immer per Kabel mit dem Netzwerk verbunden sein, da die Kabelverbindungen nach wie vor die schnellsten sind. Stationäre Arbeitsstationen (Desktops) werden in der Regel ebenfalls per Kabel mit dem Netzwerk verbunden, obwohl die Kosten für drahtlose Adapter so weit gesunken sind, dass es bei der Installation von Arbeitsstationen in einer bestehenden Einrichtung mit unzureichender Verkabelung einfacher und kostengünstiger sein kann, einen Desktop drahtlos zu verbinden.
Weitere Informationen zur Konfiguration eines LANs finden Sie in den Abschnitten Topologie, Verkabelung und Hardware dieses Tutorials.
Weitverkehrsnetz
Weitverkehrsnetze (WANs) verbinden Netzwerke in größeren geografischen Gebieten, z. B. in Florida, den Vereinigten Staaten oder der ganzen Welt. Dedizierte transozeanische Verkabelung oder Satelliten-Uplinks können verwendet werden, um diese Art von globalen Netzwerken zu verbinden.
Mit Hilfe eines WANs können Schulen in Florida in Sekundenschnelle mit Orten wie Tokio kommunizieren, ohne enorme Telefonrechnungen zu bezahlen. Zwei Benutzer, die eine halbe Welt voneinander entfernt sind und deren Workstations mit Mikrofonen und Webcams ausgestattet sind, können Telekonferenzen in Echtzeit abhalten. Ein WAN ist kompliziert. Es verwendet Multiplexer, Brücken und Router, um lokale und großstädtische Netzwerke mit globalen Kommunikationsnetzwerken wie dem Internet zu verbinden. Für die Benutzer scheint ein WAN jedoch nicht viel anders zu sein als ein LAN.
Vorteile der Installation eines Schulnetzwerks
Benutzerzugriffskontrolle. Moderne Netzwerke verfügen fast immer über einen oder mehrere Server, die eine zentrale Verwaltung der Benutzer und der Netzwerkressourcen, auf die sie Zugriff haben, ermöglichen. Die Benutzeranmeldeinformationen in einem privat betriebenen Netzwerk können so einfach wie ein Benutzername und ein Kennwort sein, aber mit der zunehmenden Aufmerksamkeit für Fragen der Computersicherheit sind diese Server entscheidend, um sicherzustellen, dass sensible Informationen nur für autorisierte Benutzer zugänglich sind. Speichern und Freigeben von Informationen. Computer ermöglichen es Benutzern, Informationen zu erstellen und zu manipulieren. Informationen nehmen in einem Netzwerk ein Eigenleben an. Das Netzwerk bietet sowohl einen Ort zum Speichern der Informationen als auch Mechanismen zur gemeinsamen Nutzung dieser Informationen mit anderen Netzwerkbenutzern. Verbindungen. Administratoren, Dozenten und sogar Studenten und Gäste können über das Campus-Netzwerk miteinander verbunden werden. Dienste. Die Schule kann Dienste zur Verfügung stellen, wie z. B. Registrierung, Schulverzeichnisse, Kurspläne, Zugang zur Forschung, E-Mail-Konten und vieles mehr. (Denken Sie daran, dass Netzwerkdienste im Allgemeinen von Servern bereitgestellt werden). Internet. Die Schule kann Netzwerkbenutzern über ein Internet-Gateway Zugang zum Internet gewähren. Computer-Ressourcen. Die Schule kann Zugang zu speziellen Computergeräten bereitstellen, die einzelne Benutzer normalerweise nicht besitzen würden. So kann ein Schulnetzwerk zum Beispiel Hochgeschwindigkeitsdrucker von hoher Qualität haben, die strategisch auf dem Campus verteilt sind und von Lehrern oder Schülern genutzt werden können. Flexibler Zugang. Schulnetzwerke ermöglichen es den Schülern, von angeschlossenen Geräten in der ganzen Schule auf ihre Informationen zuzugreifen. Die Schüler können eine Aufgabe in ihrem Klassenzimmer beginnen, einen Teil davon in einem öffentlich zugänglichen Bereich des Netzwerks speichern und dann nach der Schule in die Mediothek gehen, um ihre Arbeit zu beenden. Die Schüler können auch kooperativ über das Netzwerk arbeiten. Workgroup Computing. Software für die Zusammenarbeit ermöglicht es vielen Benutzern, gleichzeitig an einem Dokument oder Projekt zu arbeiten. So können z. B. Pädagogen, die sich an verschiedenen Schulen innerhalb eines Bezirks befinden, gleichzeitig ihre Ideen zu neuen Lehrplanstandards in ein und dasselbe Dokument, in Tabellenkalkulationen oder auf einer Website einbringen. Teuer in der Installation. Große Campus-Netzwerke können hohe Kosten verursachen. Verkabelung, Netzwerkkarten, Router, Bridges, Firewalls, drahtlose Zugangspunkte und Software können teuer werden, und die Installation würde sicherlich die Dienste von Technikern erfordern. Aber mit der einfachen Einrichtung von Heimnetzwerken kann ein einfaches Netzwerk mit Internetzugang für einen kleinen Campus an einem Nachmittag eingerichtet werden. Erfordert administrative Zeit. Die ordnungsgemäße Wartung eines Netzwerks erfordert viel Zeit und Fachwissen. Viele Schulen haben ein Netzwerk installiert, nur um dann festzustellen, dass sie nicht für die notwendige administrative Unterstützung budgetiert haben. Server fallen aus. Obwohl ein Netzwerkserver nicht störanfälliger ist als jeder andere Computer, kann bei einem Ausfall des Dateiservers das gesamte Netzwerk zum Stillstand kommen. Gute Netzwerk-Design-Praktiken besagen, dass kritische Netzwerkdienste (die von Servern bereitgestellt werden) im Netzwerk nach Möglichkeit redundant sein sollten. Kabel können brechen. Das Kapitel „Topologie“ enthält Informationen über die verschiedenen Konfigurationen von Kabeln. Einige der Konfigurationen sind so ausgelegt, dass die Unannehmlichkeiten eines gebrochenen Kabels minimiert werden; bei anderen Konfigurationen kann ein gebrochenes Kabel das gesamte Netzwerk zum Stillstand bringen. Sicherheit und Compliance. Netzwerksicherheit ist teuer. Sie ist aber auch sehr wichtig. Ein Schulnetzwerk unterliegt möglicherweise strengeren Sicherheitsanforderungen als ein Unternehmensnetzwerk ähnlicher Größe, da hier wahrscheinlich persönliche und vertrauliche Informationen der Netzwerkbenutzer gespeichert werden, wobei die Gefahr noch größer sein kann, wenn es sich bei den Netzwerkbenutzern um Minderjährige handelt. Den Netzwerkdiensten muss große Aufmerksamkeit gewidmet werden, um sicherzustellen, dass alle Netzwerkinhalte für die Netzwerkgemeinschaft, der sie dienen, angemessen sind.