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Crashkurs: Alles, was man über Heimnetze wissen muss

29.12.2014 | 11:15 Uhr |

Nicht jedes Netzwerk ist gleich: Von Powerline über Repeater bis hin zu DHCP - Wir erklären, was man beim Einsatz von Heimnetzen zu beachten gilt.

Je nach den spezifischen Gegebenheiten in Wohnung oder Haus bieten sich diverse Vernetzungstechniken mit unterschiedlicher Leistung und Zuverlässigkeit an. In den meisten Fällen führt aber nur eine Kombination verschiedener Techniken zu einem befriedigenden Gesamtergebnis. Kabelvernetzung, WLAN-Funknetz und Powerline-Netz durch die Steckdose lassen sich beliebig kombinieren. Da findet sich für jedes Gerät ein Weg, eine angemessene Netzversorgung herzustellen. Mit zusätzlicher, optionaler Hardware erweitern Sie Ihr Netz punktgenau dort, wo Sie noch eine Versorgungs- oder Komfortlücke feststellen. Lesen Sie hier die fundamentalen Fakten zu Netzwerktechniken, Netzwerk-Hardware und den Verkehrsregeln der TCP/IP-Kommunikation.

1. Netzverkehr mit und ohne Router

Der komplette Datenverkehr vom und ins Internet muss durch den WLAN-DSL-Router. Zusätzlich läuft jedoch auch ein Großteil der lokalen Netzwerkdaten, Kabel- wie Funknetz, über den Router. Hardwareseitig vereinen moderne Router eine ganze Reihe von Funktionen: Funknetz, Kabelnetz, Netzwerk-Switch, Telefonie, oft auch noch Druckerserver, Datenserver und NAS. Alle Routerfunktionen lassen sich in der Konfigurationsoberfläche über den Internetbrowser einrichten, zumeist über die Standard-IPs 192.168.1.1 oder 192.168.0.1.

Aufgrund seiner zentralen Rolle ist für den Router ein zentraler Standort ideal, wo Sie einen PC oder ein Smart-TV direkt per Kabel verbinden können. Die meisten Router besitzen als Switch vier Anschlüsse für Ethernet- Kabel – je mehr Sie davon für Geräte in unmittelbarer Nähe nutzen können, desto besser.

Aber nicht der gesamte innere Datenverkehr muss durch den Router: Wenn in einem Raum Kabelnetz verfügbar ist (durch Kabelverlegung oder via Powerline), lassen sich dort mit einem Netzwerk-Switch mehrere Endgeräte verbinden: Ein Kabel führt zum Router, die weiteren Anschlüsse gehen zu den Endgeräten. In diesem Fall regelt der Switch mit 100 oder 1000 MBit/s den Datenaustausch dieser Geräte direkt und der Umweg zum Router entfällt.

Der WLAN-Funknetzverkehr zwischen Ihren WLAN-Geräten verläuft aktuell komplett über den Router (selbst wenn ein Repeater zwischengeschaltet wird). Erst der künftige Standard 802.11s wird den Router entlasten und damit die Leistung weiter steigern: Wenn zwei Client-Geräte lediglich gegenseitig Daten austauschen, kann das Funknetz spontan eine Direktverbindung schalten, die dann ohne Routervermittlung auskommt.

Das nützlichste Netzwerk-Zubehör

Die Netzzentrale: Router wie die Fritzbox sind Multifunktionsgeräte. Sie arbeiten als WLAN-Sender, Internet-Firewall, Ethernet- Switch, Telefonanlage und mehr.
Vergrößern Die Netzzentrale: Router wie die Fritzbox sind Multifunktionsgeräte. Sie arbeiten als WLAN-Sender, Internet-Firewall, Ethernet- Switch, Telefonanlage und mehr.
© AVM

2. Vernetzungstechniken und Übertragungsraten

Ethernet-Kabel und Powerline sind aus der Sicht des Endgeräts identisch. Sie bieten gegenüber WLAN den Vorteil, dass der verkabelte Windows- oder Linux-PC praktisch immer sofort im Netz und im Internet ist.

Ethernet-Verkabelung: Das Kabelnetz ist die zuverlässigste Vernetzungstechnik. Sie ist absolut sicher gegen direkte Einbruchsversuche und gewährleistet einen störungsfreien Datendurchsatz. Anders als beim Funknetz sind deshalb Übertragungsraten nahe dem theoretischen Wert auch im Alltag zu erreichen: Fast Ethernet mit 100 MBit/s schafft zwar nicht die theoretischen 12 MB/s, aber doch dauerhaft 10 MB/s. Das reicht aktuell noch für sämtliche Anforderungen von Videostreaming und LAN-Gaming. Allerdings kann ein Blu-ray-Film fast schon allein die Bandbreite eines 100-MBit- Netzwerks fordern. Große Datentransfers und Backups geraten bei 100 MBit/s ebenfalls zur Geduldsprobe. Wer neu verkabeln will, sollte daher ein Gigabit-LAN wählen. Ältere Netzgeräte mit langsameren Adaptern sind dort kein Hindernis, können aber natürlich nur mit ihrer langsameren Übertragungsrate mitspielen.

Switch für das Kabelnetz: Diese Verteiler multiplizieren nicht nur die Anschlüsse, sondern entlasten den Netzverkehr zum Router.
Vergrößern Switch für das Kabelnetz: Diese Verteiler multiplizieren nicht nur die Anschlüsse, sondern entlasten den Netzverkehr zum Router.
© Netgear

Wenn es praktikabel ist, sollten Sie nicht mobile Netzkomponenten wie PC, Smart-TV, LAN-Drucker oder NAS möglichst per Kabel mit dem Router verbinden. Das gilt ganz besonders für Geräte, die viel Datentransfer zu leisten haben, etwa Highspeed-Downloads über das Internet, Datenaustausch und Backups im lokalen Netz. Rechner mit Datenfreigaben und Serverfunktion sind für eine schnelle Kabelverbindung prädestiniert, NAS-Netzwerkspeicher bieten oft gar kein Funknetz. Wo Sie ein ruckelfreies Streamen von Videos erwarten, da sollten die beiden beteiligten Komponenten ebenfalls am Kabel hängen. Netzwerkkabel sind in verschiedenen Kategorien erhältlich. Sie sind oft durch einen Aufdruck von CAT und die nachfolgende Kennziffer qualifiziert. Für 100 MBit/s wird ein CAT.5-Kabel benötigt; dieses funktioniert auch im Gigabit-Netz, besser sind dort jedoch Kabel mit der Kennzeichnung CAT.5e.

Der Aufwand der Kabelverlegung ist der eine entscheidende Nachteil des Kabelnetzes; ein zweiter Nachteil ist die Immobilität verkabelter Geräte. Rechner, NAS (Network Attached Storage) oder Smart-TVs mit festem Standort sollten allerdings nach Möglichkeit immer verkabelt angeschlossen werden.

Die Kosten: Um für einen Raum eine direkte Kabelverbindung zum Router herzustellen, benötigen Sie theoretisch lediglich ein CAT-5e-Ethernet-Kabel für etwa 5 bis 10 Euro – je nach Länge. Wenn vom schnellen Kabel vor Ort mehrere Geräte profitieren sollen, dann kommt noch ein kleiner Switch ab circa 15 Euro hinzu.

Vom Kupferdraht zum Lichtleiter: Ethernet nutzte zunächst Koaxial-Kabel, dann folgten die bekannten Twisted-Pair-Kabel und mittlerweile sowie künftig kommen Glasfaserverbindungen für Gigabit-Ethernet zum Einsatz.
Vergrößern Vom Kupferdraht zum Lichtleiter: Ethernet nutzte zunächst Koaxial-Kabel, dann folgten die bekannten Twisted-Pair-Kabel und mittlerweile sowie künftig kommen Glasfaserverbindungen für Gigabit-Ethernet zum Einsatz.

Powerline, Homeplug oder DLAN: Wo Verkabelung einerseits zu umständlich, das WLAN-Signal jedoch andererseits zu schwach wäre, bietet die Netzwerkvariante mittels Steckdose eine echte Alternative. Powerline oder DLAN (Marktführer Devolo) ist eine Kabelvernetzung, die für die Hauptdistanz die Stromleitung benutzt, die kurzen Restwege übernehmen normale Ethernet-Kabel. Powerline-Verbindungen sind relativ schnell, sehr sicher, allerdings auch etwas teurer als die anderen Netzwerktechniken. Der theoretische Durchsatz von 200 oder gar 500 MBit/s wird in der Praxis allerdings nicht annähernd erreicht. Im Idealfall und bei kürzeren Distanzen erreichen die Adapter 40 Prozent der theoretischen Bruttoleistung (also 80 oder 200 MBit/s), in ungünstigen Fällen aber lediglich magere 10 bis 20 Prozent. Neben der räumlichen Distanz der Adapter und der Qualität der Stromleitung als Hauptfaktoren können auch andere Stromverbraucher im Haushalt den Durchsatz beeinträchtigen.

Beachten Sie bitte, dass Homeplug-Adapter verschiedener Hersteller meist nicht kompatibel sind. Immerhin ist das aktuelle Powerline 500 abwärtskompatibel zu den älteren 200-MBit-Adaptern desselben Herstellers.

Trotz der genannten Nachteile kann sich Powerline als eine ideale Ergänzungslösung erweisen. Vor allem Adapter mit integriertem Switch für zwei oder drei Anschlüsse schaffen auch an entlegenen Orten in Haus und Wohnung komfortable Bedingungen: Der Internetzugang ist selbst in ungünstigeren Fällen ungebremst, und beim lokalen Datenaustausch der am Adapter-Switch angeschlossenen Geräte ist locker Fast-Ethernet-Tempo und mehr drin (120 MBit/s und mehr).

Kabelnetz via Stromnetz verlängern: Manche Powerline- Adapter enthalten einen integrierten Switch mit mehreren Anschlüssen für Endgeräte.
Vergrößern Kabelnetz via Stromnetz verlängern: Manche Powerline- Adapter enthalten einen integrierten Switch mit mehreren Anschlüssen für Endgeräte.
© Devolo

Die maximale Reichweite innerhalb des Stromnetzes wird von den Herstellern mit 200 bis 300 Metern angegeben. Die Reichweite hängt jedoch auch von der Verzweigung des Kabelbaumes und der Dämpfung ab. Stromzähler sind starke, aber nicht vollständige Hindernisse. Wir empfehlen, die Adapter immer direkt in eine Wandsteckdose einzustecken und keine Mehrfachstecker zu verwenden. Bei Mangel an Steckdosen gibt es Adapter mit integrierter Steckdose. Die Steckdose lässt sich somit weiter für andere Stromverbraucher nutzen.

Die Kosten: Ein Minimalset oder „Starter Kit“ eines Markenherstellers wie Devolo mit zwei Adaptern ist ab 70 Euro aufwärts erhältlich. Zwei (kurze) Ethernet-Kabel liegen in der Regel bei. Das ist der Preisbereich eines guten WLAN-Repeaters, der aber im Vergleich mit der Übertragungsleistung der Powerline-Adapter deutlich unterliegt. Um einen per WLAN schlecht erreichbaren Raum ordentlich ins Netz zu bringen, besitzen Powerline-Adapter das bessere Preis-Leistungs-Verhältnis.

Die WLAN-Konfiguration im Router zeigt hier ein aktiviertes Funknetz mit den Übertragungsstandards 11n und dem älteren 11g im Mischbetrieb. Die Routerkonfiguration erfolgt mit einer typischen Privatnetzadresse (192.168.0.1).
Vergrößern Die WLAN-Konfiguration im Router zeigt hier ein aktiviertes Funknetz mit den Übertragungsstandards 11n und dem älteren 11g im Mischbetrieb. Die Routerkonfiguration erfolgt mit einer typischen Privatnetzadresse (192.168.0.1).

WLAN (Ethernet-Funknetz): Wireless LAN ist unverzichtbar, wenn mobile Geräte zum Haushalt gehören. Notebooks, Netbooks, Tablets und Smartphones bringen den erforderlichen WLAN-Chip standardmäßig mit. WLAN ist außerdem die bequemste Vernetzungstechnik – keine Kabel, geringer Aufwand, und alle Netzwerkgeräte bleiben schön mobil. PCs können mit einem WLAN-Adapter an der USB-Schnittstelle leicht nachgerüstet werden. Vorausgesetzt, der Router gehorcht dem aktuellen Übertragungsstandard (IEEE-802.11n, nicht IEEE- 802.11g oder das veraltete IEEE-802.11b), sind die Daten hier theoretisch schneller unterwegs als im 100-MBit-LAN, nämlich mit 150 bis 300 MBit/s (und sogar 600 MBit/s). Das wären dann mehr als 15 bis 30 MB/s, was für sämtliche Audio-Video-Gaming-Anforderungen problemlos ausreicht. Tatsächlich sind allerdings ideale Bedingungen erforderlich, um wenigstens ein Drittel dieser theoretischen Bruttoleistung zu erreichen, etwa 5 bis 10 MB/s. Neben der Dämpfung durch Wände oder Decken sind weitere WLAN-Bremsen größere Entfernungen vom Router, Netze der Nachbarn oder ein abwärtskompatibler Mischbetrieb im Router.

Die Kosten: Notebooks, Tablets, Smartphones und Smart-TVs sind standardmäßig mit einem Funknetzchip ausgestattet. Melden Sie die Geräte mit dem WLAN-Kennwort an – und schon ist das Netzwerk zum Nulltarif fertig. Um PCs in das Funknetz zu bringen, brauchen Sie USB-WLAN- Sticks oder PCI-Karten – für Markenprodukte sind pro Stück 20 bis 40 Euro einzurechnen. Um die Reichweite zu verbessern, helfen WLAN-Repeater, hier sind Markenprodukte ab circa 40 Euro zu haben. Je nach Szenario ist ein WLAN-Netz dann zwar preisgünstig, allerdings keineswegs kostenlos.

Komplexe Heimnetze: Router, PC, Notebook, Smart-TV und Smartphone ergeben eine Handvoll Netzgeräte, mit NAS, Tablet und Netzdrucker ist die Liste schnell zweistellig.
Vergrößern Komplexe Heimnetze: Router, PC, Notebook, Smart-TV und Smartphone ergeben eine Handvoll Netzgeräte, mit NAS, Tablet und Netzdrucker ist die Liste schnell zweistellig.

3. Datendurchsatz im Netzwerk

Die folgende Tabelle stellt das real erreichbare Tempo der gängigsten Netztechniken einander gegenüber. Beachten Sie, dass bei Powerline und WLAN je nach Entfernung, Störeinflüssen und Dämpfungsfaktoren auch noch mit niedrigeren Werten zu rechnen ist. Beachten Sie ferner, dass langsames LAN bereits unterhalb der aktuellen Internet-Highspeed-Angebote liegen kann (32, 50 und 100 MBit/s) und somit das Internettempo ausbremst.

Für den internen Datenverkehr sollten Sie folgende Werte berücksichtigen: Zum Abspielen von Blu-ray-Filmen übers Netz brauchen Sie etwa 30 MBit/s, für Matroska-Videos 15 MBit/s. Alle weiteren Videoformate benötigen beim Streamen unter 6 MBit/s und stellen damit ebenso wenig eine Herausforderung dar wie sämtliche Musikformate.

Indirekte Powerline-Verkabelung

Wie Sie WLAN-Funknetze einrichten und optimieren, kommt in diesem Magazin ausführlich zur Sprache. Bei direkter Verkabelung geht es lediglich um das Verlegen der Ethernet-Kabel – im Anschluss daran genügt Anstecken. Bleibt das zumindest als punktuelle Aushilfstechnik rundum empfehlenswerte Powerline: Berührungsängste sind hier nicht angebracht, denn die Einrichtung ist nahezu so einfach wie bei direkter Verkabelung. Als einzige entscheidende Regel gilt, dass die Powerline-Adapter direkt in die Steckdose gehören und niemals an eine Steckerleiste mit weiteren Stromnehmern. Alles Weitere ist dann beinahe selbsterklärend:

1. Der erste Powerline-Adapter kommt neben dem Router in die Steckdose und wird mit einem Ethernet- Kabel mit dem Router verbunden. Natürlich ist auch jede andere Stelle im Hausnetz denkbar, wo Sie einen Ethernet-Anschluss haben.

2. Ein zweiter (dritter et cetera) Powerline-Stecker kommt in der Nähe des Endgeräts in die Steckdose und wird mit diesem mittels Ethernet-Kabel verbunden. Kurze Kabel liegen den typischen Powerline- Starter-Kits in der Regel bei.

3. Die neuesten Powerline-Adapter arbeiten dann sofort. Ältere benötigen eine gegenseitige Netzwerkkennung, indem Sie innerhalb von zwei Minuten eine (und zumeist die einzige) Taste auf sämtlichen Adaptern drücken. Nur mittlerweile veraltete Adapter benötigen noch zusätzliche Software, um die Netzwerkkennung zu vergeben.

4. Bei nachträglicher Erweiterung der Brückentechnik Powerline erwerben Sie im Optimalfall einen Adapter desselben Herstellers und desselben Übertragungsstandards wie bisher (ca. 500 MBit/s).

4. Wichtige Zusatz-Hardware

Die nachfolgend kurz charakterisierten Geräteklassen sind klassische Erweiterungskomponenten, um Geräte entweder überhaupt oder mit mehr Komfort und Leistung ins Netzwerk zu bringen.

WLAN-Adapter: In mobilen Geräten wie Notebooks sind WLAN-Adapter Standard. Allerdings bieten zusätzlich oder nachträglich angeschaffte Adapter eine gute Möglichkeit, Rechner und ältere Notebooks für neuere WLAN-Standards fit zu machen. Außerdem zeigt sich bei vielen Ultrabooks mit einem Gehäuse aus Aluminium-Legierung das Problem, dass die internen WLAN-Antennen zu stark abgeschirmt sind. In diesem Fall bietet ein USB-WLAN-Adapter eine kostengünstige Methode, um die Empfangsqualität zu verbessern. Bei stationären Rechnern sind interne PCI-Karten gut geeignet, die ihre Antenne hinten aus dem PC-Gehäuse herausführen. Die günstigsten PC-Karten sind ab 15 Euro zu haben, USB-Adapter ab 10 Euro.

USB-Adapter für WLAN: Mit Anschlusskabel muss der sperrige Adapter nicht direkt ins Notebook gesteckt werden und lässt sich zudem für den besseren Empfang noch manuell ausrichten.
Vergrößern USB-Adapter für WLAN: Mit Anschlusskabel muss der sperrige Adapter nicht direkt ins Notebook gesteckt werden und lässt sich zudem für den besseren Empfang noch manuell ausrichten.
© D-Link

Netzwerk-Switch: Wo immer ein Ethernet-Kabel ist, multipliziert ein Switch die Anschlüsse im kabelgebundenen Netzwerk und stellt eine beinahe beliebige Anzahl zusätzlicher Ports bereit. Ein Switch leitet ein Paket nur an den Anschluss weiter, an dem der Empfänger angeschlossen ist. Auf diese Weise schaffen Switches eine direkte und schnelle Verbindung zwischen den dort angeschlossenen Geräten. Die meisten modernen Switches – meistverbreitet ist hier Netgear – bieten auf allen Anschlüssen „Auto-MDI-X“ und erkennen folglich die angeschlossene Gegenstelle automatisch. Daher spielt es keine Rolle, an welchen Port Sie welches Gerät anschließen.

Kleine Switches mit fünf Ports gibt es schon ab 15 Euro. Da Netzwerk-Hardware wie Switches meist permanent aktiv sind, lohnen sich neuere Switches mit Stromspartechniken. Achten Sie deshalb auf die Bezeichnung „Energy Efficient Ethernet“ in der Gerätebeschreibung.

WLAN-Verstärker: Repeater leisten gute Arbeit, müssen sich allerdings der Konkurrenz der nur wenig teureren Powerline-Adapter stellen.
Vergrößern WLAN-Verstärker: Repeater leisten gute Arbeit, müssen sich allerdings der Konkurrenz der nur wenig teureren Powerline-Adapter stellen.
© AVM

WLAN-Repeater: Ein Repeater dient als Signalverstärker und vergrößert die Reichweite des Funksignals. Die zwischen 30 und 70 Euro teuren Geräte verbessern somit die WLAN-Leistung in entlegenen oder abgeschirmten Winkeln von Wohnung und Büro. Ein Repeater wird aber nicht den Datendurchsatz erhöhen. Als Netzwerkteilnehmer teilt sich der Repeater die verfügbare Bandbreite mit den anderen Geräten. Gleichzeitiges Empfangen und Senden ist im WLAN nicht möglich, also muss auch der Repeater Netzwerkpakete zunächst empfangen und kann sie erst danach wieder senden, was die Bandbreite effektiv halbiert.

Der Kauf eines Repeaters ist oft unnötig, wenn noch ein älterer, ausgedienter Router im Keller liegt: So kann etwa eine ältere Fritzbox auch als Repeater arbeiten. Im Unterschied zu Routern anderer Hersteller, die diese Rolle im Prinzip auch beherrschen, bietet eine Fritzbox diese Funktion bei aktualisierter Firmware sogar direkt an: Unter „Erweiterte Ansicht“ finden Sie im Menü „WLAN / Repeater“ die Option zur Reichweitenvergrößerung.

Ab hier wird gefunkt: Access Points werden an passendem Ort an das Kabelnetz angeschlossen und bieten dort WLAN-Geräten den Zugang zum Netz.
Vergrößern Ab hier wird gefunkt: Access Points werden an passendem Ort an das Kabelnetz angeschlossen und bieten dort WLAN-Geräten den Zugang zum Netz.
© D-Link

WLAN-Access-Point: Ein Access Point ist eine Schnittstelle zwischen Kabel- und Drahtlosnetzwerk. Das Gerät wird an beliebiger, günstiger Stelle an das Kabelnetz angeschlossen und bringt dann dort WLAN-Geräte in das Netzwerk. Die WLAN-Teilnehmer bekommen Ihre IP-Adressen vom zentralen Router und nicht vom Access Point. Letztere sind je nach 802.11- Standard für 20 bis 50 Euro erhältlich.

Ähnlich wie beim Repeater können diverse ausgemusterte WLAN-Router auch als Access Point arbeiten und damit den Kauf eines neuen Access Points ersparen.

Netzwerkdrucker: Mit der Druckerfreigabe von Windows bringen Sie jeden Drucker ins Netzwerk; allerdings muss der PC, an dem der Drucker angeschlossen ist, eingeschaltet sein. Ein echter Netzwerkdrucker bringt hingegen seinen eigenen Netzwerkadapter mit und wird an Router oder Switch per Netzwerkkabel angeschlossen. Drucker mit WLAN-Chip können am Drahtlosnetzwerk teilnehmen und machen bei der Standortentscheidung noch flexibler. Abgesehen von der Ersteinrichtung erfolgt die Konfiguration des Netzwerkdruckers im Browser durch die Eingabe der IP-Adresse des Druckers. Die Ersteinrichtung im WLAN ist auf den meisten Druckern mühsam, da sich der WLAN-Name und das Kennwort nur über ein winziges Display eingeben lassen. Monochrome Laserdrucker mit Ethernet-Anschluss sind schon ab 100 Euro erhältlich.

NAS der schickeren Sorte: Oft haben die kleinen Netzwerkserver nur einen Einschaltknopf und zwei, drei LEDs. Das LG-NAS informiert über ein kleines Display.
Vergrößern NAS der schickeren Sorte: Oft haben die kleinen Netzwerkserver nur einen Einschaltknopf und zwei, drei LEDs. Das LG-NAS informiert über ein kleines Display.
© Quelle: Amazon.de

NAS – Network Attached Storage: NAS-Geräte sind kleine, stromsparende und zumeist Linux-basierte Datenserver, die aus Leistungsgründen immer am Kabelnetz hängen sollten. Die meisten bringen gar keinen WLAN-Chip mit, dafür ist Gigabit-Ethernet Standard. Benutzerverwaltung, FTP-Server, UPnP-Server für Mediastreaming, Druckerserver via USB-Anschluss, DynDNS für den Webzugriff, Software- Raid und mindestens zwei Einschübe für SATA-Festplatten sind meistens der Minimalstandard. Konfiguriert wird ein NAS in der Regel ohne Display und direkte Input-Option über seinen Webserver im Internetbrowser eines Netz-PCs. Eine der ersten Aufgaben bei der NAS-Konfiguration ist es daher, dem Gerät eine konstante IP-Adresse zuzuweisen. Die Preise für NAS-Geräte beginnen bereits bei 60 Euro. Achten Sie bei den gravierenden Preisunterschieden darauf, ob es sich um das pure Gehäuse (mit Platine und Betriebssystem) handelt oder ob schon Festplatten enthalten sind.

Power over Ethernet Injector: Switches und Access Points sind zur Erweiterung eines Netzwerks oft unerlässlich. Nicht selten entsteht an der benötigten Stelle aber das triviale Problem, dass keine Steckdose für die Stromversorgung in der Nähe ist – denn mit dem Ethernet-Kabel allein ist es ja nicht getan. Ein Power over Ethernet Injector löst dieses Problem, indem er an früherer Stelle, wo es sich ohne Umstände anbietet, die Stromversorgung mit in das Netzwerkkabel legt. Das weiterführende Ethernet- Kabel kann dann Geräte, die den PoE-Standard unterstützen, über das Netzwerkkabel mit Strom versorgen. Dies gelingt bis zu einer Leistungsaufnahme von 15 Watt. Damit Geräte, die den Standard von Power over Ethernet nicht unterstützen, unter keinen Umständen durch ein stromführendes Netzwerkkabel beschädigt werden, verwendet PoE einen Trick: Die Spannung wird auf 48 Volt gesetzt, der Strom bleibt laut Spezifikation mit 0,35 Milliampere gering – so bleibt der Standard sicher für Mensch und Hardware. Kleine PoE-Injektoren für das Heimnetz mit einem oder zwei Ethernet-Anschlüssen kosten zwischen 20 und 30 Euro .

Do-it-yourself: DynDNS im Eigenbau

5. Wichtige Verkehrsregeln im Netzwerk

Bei der Konfigurationsarbeit im Netz tauchen fundamentale Begriffe immer wieder auf. Eignen Sie sich daher die nachfolgend zusammengestellten grundlegenden Basiskenntnisse an – und zwar jene, die auch notwendig sind, wenn Sie keine Theorie-Ambitionen haben, sondern lediglich praxisorientierte Anleitungen konkret umsetzen möchten:

Die zwei IP-Adressen (LAN und WAN): Die eindeutige Hausnummer jedes Geräts im Netzwerk ist seine IP-Adresse. Sie ist die Voraussetzung dafür, dass Netzwerkpakete korrekt gesendet und empfangen werden. Jedes Gerät hat seine private IP-Adresse im lokalen Netzwerk (LAN – Local Area Network) – in der Regel noch eine IPv4-Adresse mit dem Schema xxx.xxx.xxx.xxx und den Zahlen 0 bis 255. Die Punkte trennen Netzwerkklassen, Host-Knoten, das Subnetz und zuletzt die Nummer eines einzelnen Hosts. Im Heimnetz geben Router meist den typischen privaten Adressbereich 192.168.1.[xxx] vor. Ohne Einsatz eines zusätzlichen Subnetzes sind daher für [xxx] insgesamt 255 Geräte im Haushalt möglich, wobei der Router selbst in der Regel die „1“ beansprucht, also 192.168.1.1. Der Zugang ins Internet bedeutet den Schritt ins WAN (Wide Area Network), und dafür ist eine zweite, öffentliche und weltweit eindeutige IP-Adresse notwendig. Bis auf heute sehr seltene Ausnahmen wird diese öffentliche IP-Adresse täglich neu vom Provider zugewiesen. Auch beim manuellen Neustart des Routers erhalten Sie eine neue öffentliche IP. Die WAN-IP sehen Sie von außen, etwa über die Webseite www. browsercheck.pcwelt.de/firewall-check. Natürlich zeigt sie auch der Router in seiner Konfigurationsoberfläche. Alle PCs und sonstigen Geräte in Ihrem Heimnetz gehen mit dieser einen WAN-IP ins Internet. Der Router sorgt dafür, dass jedes Gerät die Daten erhält, die es angefordert hat.

Statt zufälliger IP eine feste IP-Adresse vergeben: Auch im Router können Sie Netzgeräten eine konstante IP-Adresse zukommen lassen.
Vergrößern Statt zufälliger IP eine feste IP-Adresse vergeben: Auch im Router können Sie Netzgeräten eine konstante IP-Adresse zukommen lassen.

IP-Adresse über DHCP und feste IP: Das Dynamic Host Configuration Protocol sorgt dafür, dass normale Anwender IP-Adressen nicht manuell einrichten müssen. Alle Router weisen einem neugestarteten Gerät automatisch eine noch freie IP-Adresse zu. Obwohl die zuletzt vergebenen Adressen in einer Tabelle verwaltet werden, um ausgeschalteten Rechnern beim nächsten Start möglichst wieder die zuletzt verwendete IP zu geben, müssen Sie auch im LAN mit wechselnden IPs rechnen. Das ist bei sämtlichen Geräten ungünstig, die eine Serverrolle und/oder eine Weboberfläche anbieten.

Eine feststehende IP lässt sich bei den meisten Geräten selbst anfordern, alternativ aber auch im Router (DHCP-Reservierung).

Eindeutige MAC-Adresse: MAC bedeutet im Netzwerkkontext „Media Access Control“ – eine auf dem Netzwerkchip eines netzwerkfähigen Geräts gespeicherte Seriennummer der Form XX:XX:XX:XX:XX:XX mit hexadezimalen Werten von 0 bis F. Diese physikalische Adresse dient weltweit zur eindeutigen Identifikation von Netzwerkteilnehmern. Das Netzwerkprotokoll TCP/IP nutzt MAC-Adressen zur Datenflusskontrolle, der Router erkennt daran die Netzwerkgeräte, ferner gibt es Sicherheitsfunktionen (MAC-Filter) und spezielle Datenpakete (Magic Packet), die das Hantieren mit MAC-Adressen notwendig machen.

Aufgedruckte MAC-Adresse: Die physikalische MAC-Adresse wird von den Herstellern fest vorgegeben und ermöglicht die eindeutige Identifikation eines Geräts im Netz.
Vergrößern Aufgedruckte MAC-Adresse: Die physikalische MAC-Adresse wird von den Herstellern fest vorgegeben und ermöglicht die eindeutige Identifikation eines Geräts im Netz.

DNS – Domain Name Service: Der Domain Name Service setzt Namen wie www.pcwelt.de ähnlich einem globalen Telefonbuch in die zugehörigen IP-Adressen um. Kennt ein DNS-Server die IP-Adresse eines Na- mens nicht, dann gibt er die Anfrage im hierarchisch aufgebauten DNSSystem an den nächsten, übergeordneten Server weiter. Weltweit existieren lediglich 13 Root-DNS-Server. Im eigenen Netzwerk tritt der Router als zwischenspeichernder DNS-Server auf und gibt unbekannte Anfragen wiederum an den DNS des Internetproviders weiter. Mit der Angabe des DNS-Servers (also in diesem Fall der IP des Routers) werden Sie spätestens dann konfrontiert, wenn Sie in den Adaptereinstellungen unter Windows eine feste IP-Adresse festlegen möchten.

Root-DNS-Server: Insgesamt sind es nur 13 DNS-Server, die Mehrzahl davon in den USA, die weltweit für die Namensauflösung von Webadressen sorgen.
Vergrößern Root-DNS-Server: Insgesamt sind es nur 13 DNS-Server, die Mehrzahl davon in den USA, die weltweit für die Namensauflösung von Webadressen sorgen.

Protokolle und Ports: TCP/IP (Transmission Control Protocol, Internet Protocol) beherrscht heute nahezu ausnahmslos die Netzkommunikation. Es handelt sich dabei um eine ganze Protokollfamilie: Der Großteil läuft über TCP mit Fehlerkorrektur und Flusskontrolle zwischen Server und Client, ein kleinerer Teil läuft über das anspruchslose UDP-Protokoll ohne Fehlerkorrektur. TCP sorgt für Bit-genaue Übertragung, UDP eignet sich für Voice over IP, wo ein paar verlorene Pakete nichts ausmachen. Jeder Anwendung, die mit dem Internet in Verbindung steht, weisen die Protokolle TCP und UDP eine Portnummer zu. So weiß jedes Datenpaket, zu welcher Anwendung es gehört. Der Port markiert im übertragenen Sinn sozusagen die Nummer einer Tür in einem Mehrfamilienhaus.

Darauf setzen wiederum die Protokolle der Applikationsschicht auf, beispielsweise HTTP für die Kommunikation im Web, FTP zur Dateiübertragung oder SMB/CIFS für Windows-Netzwerke. Die Anwendungsprotokolle arbeiten serverseitig mit bekannten Portnummern, die zwar nicht fix sein müssen, aber typischerweise für einen bestimmten Dienst stehen. So ist beispielsweise der Port 80 für einen Webserver mit unverschlüsseltem HTTP reserviert, 443 für verschlüsseltes HTTPS, Port 21 für FTP und Port 22 für SSH.

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