12 Computernetzwerk-Grundlagen, die Sie kennen müssen, um in der IT zu arbeiten • BUOM

5. August 2021

Computernetzwerke sind für viele IT-Experten wie Netzwerktechniker, Systemadministratoren und Netzwerkspezialisten häufig eine wesentliche Fähigkeit. Es gibt viele Branchenbegriffe, Aspekte und Elemente der Computervernetzung, und Ihr fundiertes technisches Wissen kann Ihnen bei der Jobsuche dabei helfen, ein Vorstellungsgespräch oder ein Angebot zu erhalten. Wenn Sie die Grundlagen der Branche und deren Bedeutung kennen, können Sie auch feststellen, ob IT ein Berufsfeld ist, das Sie erkunden möchten. In diesem Artikel besprechen wir, was Computernetzwerke sind, und schauen uns Erklärungen zu 12 verschiedenen Netzwerkgrundlagen an, um Ihnen dabei zu helfen, eine Grundlage für Ihr technisches Verständnis zu schaffen.

Was ist ein Computernetzwerk?

Computernetzwerke sind ein technischer Bereich, der sich auf die Verbindung von Computergeräten wie Servern, Laptops, Desktops, Tablets, Smartphones und anderen Geräten konzentriert. Viele Verbrauchergeräte kommunizieren miteinander, beispielsweise Türklingeln und Schlösser, Thermostate, Kühlschränke sowie Audio- und Videosysteme. IT-Experten nutzen Computernetzwerke, um sicherzustellen, dass diese Geräte ordnungsgemäß funktionieren, Informationen ordnungsgemäß austauschen und die Kommunikation erleichtern.

Fast jede Branche nutzt Aspekte der Computernetzwerke für die Geschäftsabwicklung, und dies ist ein wachsendes Berufsfeld. Hier sind einige Berufsbezeichnungen für Spezialisten, die mit Computernetzwerken arbeiten:

• Netzwerktechniker

• Netzwerktechniker

• Netzwerkspezialist

• Netzwerkadministrator

• Netzwerk-Support-Analyst

• Systemingenieur

• Systemadministrator

• Computernetzwerkarchitekt

• Manager für Computer- und Informationssysteme

12 Netzwerk-Grundlagen erklärt

Als Fachmann im Bereich Computernetzwerke müssen Sie im Allgemeinen 12 Grundkonzepte kennen:

1. Wechseln

Für ein Computernetzwerk ist ein Switch erforderlich. Es dient als Controller und hilft dabei, alle Ihre Geräte in Ihrem Zuhause, Büro, Gebäude oder Bereich mit dem Netzwerk zu verbinden, wie z. B. Computer, Server, Drucker und drahtlose Geräte. Switches kommunizieren untereinander und mit anderen Netzwerken, was nützlich ist, wenn Sie Ressourcen und Materialien teilen möchten. Beispielsweise verfügt ein Gesundheitsunternehmen mit mehreren Standorten möglicherweise über ein zentrales Netzwerk, in dem Patienten- und Mitarbeiterakten gespeichert werden.

Beim Aufbau eines Netzwerks sind zwei Arten von Switches zu berücksichtigen:

• Lokaler Switch: Ein lokaler Switch ist physisch vorhanden und bietet Ihnen mehr Kontrolle über Netzwerkverkehr, Konfiguration und Überwachung.

• Cloud-verwalteter Switch. Ein Cloud-verwalteter Switch benötigt weniger Platz und vereinfacht oft die Netzwerkverwaltung. Cloud-verwaltete Switching-Systeme verfügen in der Regel über automatische Updates, vereinfachte Benutzeroberflächen und die Möglichkeit, die Full-Stack-Entwicklung an mehreren Standorten zu verwalten.

2. Router

Ein Router ist ein Mechanismus, der Netzwerke miteinander verbindet und Geräte in diesen Netzwerken mit dem Internet verbindet. Dadurch erhalten Geräte eine gemeinsame Verbindung zum Internet, was die Kosten senken kann. Konkret analysieren Router die Daten und bestimmen den besten Ort für deren Übermittlung, indem sie als Dispatcher fungieren. Zusätzlich zu ihrer Netzwerkfunktion verfügen Router auch über andere erweiterte Funktionen, einschließlich drahtloser Konnektivität oder einer Firewall, eines Internet Protocol (IP)-Kommunikationssystems oder eines virtuellen privaten Netzwerks (VPN).

Es gibt Unterschiede zwischen einem Heim-Router und einem Business-Router, die Sie ebenfalls kennen sollten. Das Anschließen von Heimgeräten an einen Router erfordert normalerweise weniger Strom und einfachere Funktionen als das Einrichten von Unternehmensnetzwerken. Beispielsweise verfügen Netzwerkrouter, die in Unternehmen verwendet werden, häufig über Fehlerbehebungsfunktionen, eine bessere Leistung, Unternehmensverwaltungsfunktionen und zuverlässigere Optionen als die, die Sie zu Hause verwenden.

3. Drahtloser Zugangspunkt (WAP)

Mit drahtlosen Zugangspunkten können Ihre Geräte ohne Kabel, Kabel oder Kabel eine Verbindung zu Ihrem Netzwerk, Router und Internet herstellen. WAPs sparen oft Zeit und Geld, da Sie schnell neue Geräte anschließen oder eine mobile Belegschaft unterstützen können. Sie stärken außerdem das Netzwerk vom Router aus und erweitern die Bandbreite, um mehr Geräte zu unterstützen, auch wenn diese nicht in der Nähe sind. Beispielsweise verfügt ein Firmenbüro auf drei verschiedenen Etagen eines Gebäudes wahrscheinlich über mehrere Zugangspunkte, über die Mitarbeiter eine Verbindung herstellen können, ohne dass mehrere oder leistungsstärkere Router erforderlich sind.

Access Points liefern Netzwerkprofis außerdem nützliche Daten, z. B. wie viele Geräte gleichzeitig verbunden sind, welche proaktiven Sicherheitsmaßnahmen Sie möglicherweise ergreifen müssen und wie stark die WLAN-Signalstärke ist.

4. Brücke

Eine Netzwerkbrücke ist ein Computergerät, das zwei separate Netzwerke verbindet und ihnen ermöglicht, so zu funktionieren, als wären sie ein einziges. Sie können Bridge-Parameter festlegen, um Informationen zu schützen. Beispielsweise werden Informationen blockiert, die nicht an ein Gerät in einem anderen Netzwerk gesendet werden sollen, sodass sie nicht über die Brücke gesendet werden können. Bridges sind in Geschäftsumgebungen nützlich, in denen bestimmte Informationen häufig von mehreren Personen oder Mitarbeitern gemeinsam genutzt werden, beispielsweise die Gehaltsabrechnungsunterlagen eines landesweiten Unternehmens. Sie verhindern jedoch auch, dass jeder, der dort arbeitet, auf vertrauliche Daten zugreift.

5. Internetprotokolladresse

Eine IP-Adresse bestimmt das Ziel und die Quelle von Computern und Netzwerken zum Senden von Daten und Informationen. Als Folge von vier durch Punkte getrennten Zahlen von 1 bis 254 könnte die IP-Adresse so aussehen: 137.119.44.1. Jedes Computergerät in einem Netzwerk hat eine IP-Adresse und funktioniert ähnlich wie eine Straßenadresse. Teile der Adresse geben an, in welcher Region der Welt sich der Computer oder das Gerät befindet, während andere Teile die Adresse auf einen bestimmten Bundesstaat, eine bestimmte Stadt oder ein bestimmtes Gebiet und dann auf eine bestimmte Straße oder einen bestimmten Häuserblock eingrenzen.

Sie können auch öffentliche oder private IP-Adressen haben:

• Öffentliche IP-Adresse. Eine öffentliche IP-Adresse steht jedem im Internet zur Verfügung. Sie können genau lokalisieren, wo er sich befindet, und ihm Nachrichten und Informationen senden.

• Private IP-Adresse. Eine private IP-Adresse ist nicht für alle Internetnutzer sichtbar. Der versteckte Standort verhindert, dass zufällige Benutzer Informationen übermitteln, sodass nur autorisierter Zugriff möglich ist.

6. Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)

DHCP ist der Mechanismus, der in einer Client-Server-Beziehung dauerhafte IP-Adressen für alle angeschlossenen Geräte wie Computer, Drucker, Server und Smartphones zuweist und verwaltet. Der automatische Prozess sorgt für eine effiziente Kommunikation zwischen Computern und macht die manuelle Zuweisung und Konfiguration von IP-Adressen überflüssig. Es gibt vier grundlegende Schritte für DHCP:

• Servererkennung

• IP-Mietangebot

• IP-Lease-Anfrage

• IP-Lease-Bestätigung

7. Client und Server

Die Begriffe „Client“ und „Server“ werden verwendet, um ein Gerät zu beschreiben, das Informationen von einem separaten digitalen Ort anfordert, an dem die Informationen gespeichert sind. Ihr Computer fungiert beispielsweise als Client, wenn Sie eine Webseite besuchen, und der Server ist der Computer oder die Datenbank, auf der die gesuchten Informationen gespeichert sind. Der Server sendet Informationen an Ihr Gerät zurück, wenn Sie diese anfordern, beispielsweise wenn Sie einen Satz in eine Suchmaschine eingeben.

Die Client-Server-Beziehung ist üblich, unabhängig davon, welche Art von Computergerät Sie für den Zugriff auf Informationen verwenden, z. B. ein Tablet, ein Smartphone, eine Smartwatch oder andere Geräte, die eine Verbindung zum Internet der Dinge (IOT) herstellen.

8. Firewall

Eine Firewall ist eine Netzwerkkomponente und -funktion, die die Daten und Server einer Organisation oder eines Unternehmens durch Filterung des Datenverkehrs schützt. Sowohl Software- als auch Hardware-Firewalls stehen als Optionen zum Schutz vor Angriffen und Eindringlingen zur Verfügung und hängen in der Regel von den Anforderungen eines Unternehmens ab. Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass Firewalls Netzwerkbenutzer nicht vor allen potenziellen Bedrohungen schützen können. So sind beispielsweise Phishing-Versuche und E-Mail-Viren auch beim Einsatz von Firewalls möglich. In den meisten Fällen sind Firewalls eines von vielen Elementen eines Cybersicherheitssystems.

9. Ethernet

Ethernet ist eine Art Kabel, mit dem kabelgebundene Computer, Server und andere Maschinen miteinander verbunden werden, um ein Netzwerk zu bilden und Daten zu übertragen. Ethernet besteht aus vier Adernpaaren in einem Kabel, um eine zuverlässige Verbindung bereitzustellen, die den Austausch großer Datenmengen unterstützen kann. Dieses Netzwerkprotokoll funktioniert ähnlich wie Telefonkabel und wurde vor der Verfügbarkeit drahtloser Funktionen häufig in privaten und gewerblichen Anwendungen eingesetzt.

10. Hab

Ein Hub ist ein Mechanismus, der den Datenverkehr, mit dem er interagiert, wiederholt und auf alle angeschlossenen Geräte verteilt. Sie können beispielsweise mehrere Computer mit Ethernet-Kabeln an einen zentralen Hub anschließen, ähnlich wie die Speichen eines Fahrradlaufrads in der Mitte zusammenlaufen. Dies kann zwar dazu beitragen, Informationen zu zentralisieren, kann jedoch möglicherweise auch das Netzwerk verlangsamen, insbesondere wenn alle angeschlossenen Geräte gleichzeitig Informationen zum und vom Hub senden.

11. Virtuelles privates Netzwerk

Ein VPN ist eine verschlüsselte Internetverbindung, die sich wie ein privates Netzwerk verhält, tatsächlich aber ein öffentliches Netzwerk nutzt. Die Verwendung eines VPN trägt dazu bei, dass Ihre Daten sicher übertragen werden und verhindert, dass Benutzer, die Sie nicht sehen möchten, auf Ihre Inhalte zugreifen können. VPNs sind in der Regel remote und drahtlos, sodass Sie auch außerhalb des Büros arbeiten können und selten eine Verbindung zum Netzwerk herstellen müssen.

Unternehmen und juristische Personen nutzen häufig VPNs, um ihre Daten zu schützen. Beispielsweise könnte ein Vertriebsunternehmen mit Mitarbeitern im ganzen Land über ein VPN-Login verfügen, das die Benutzernamen oder Geräte des Vertriebsteams authentifiziert, bevor es Zugriff auf das Unternehmensnetzwerk gewährt.

12. Bandbreite

Bandbreite ist ein Maß für Bits pro Sekunde (bps) oder die Geschwindigkeit, mit der Daten über einen bestimmten Pfad in Computernetzwerken übertragen werden. Dieser Begriff wird auch Bitrate genannt und kann im weitesten Sinne verwendet werden, um einzelne Elemente der IT darzustellen. Beispielsweise könnten Sie über Datenbandbreite, digitale Bandbreite und Netzwerkbandbreite verfügen. Abhängig von den verwendeten Protokollen und Netzwerkparametern kann sich die Bandbreite erhöhen. Beispielsweise beträgt die Bandbreite einer Kabelmodem-Internetverbindung möglicherweise nur etwa 25 Bit/s, während die Bandbreite einer stärkeren Ethernet-Verbindung 1000 Bit/s betragen kann.