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Crashkurs: Was man über Netzwerkhardware wissen muss

27.07.2020 | 08:01 Uhr | Hermann Apfelböck

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

Wer von seinem Netzwerk nicht viel mehr erwartet als einen Zugang ins Internet für verkabelte und funktechnisch verbundene Endgeräte und eventuell noch eine zentrale Datenablage, benötigt kaum Netzwerk- Know-how auf Softwareebene. Es genügen Basiseinstellungen im Router und die Kenntnis geeigneter Hardware, um überall eine optimale Netzversorgung herzustellen. Diese Grundlagen sind Gegenstand dieses Netzwerk-Crashkurses. Bei uns finden Sie außerdem einen Ratgeber zu den Netzwerkgrundlagen zum Einrichten eigener Linux-Server und zu Analyse und Problembehandlung im Heimnetz .

1. Netzadapter am Endgerät 

Aufbau und Ausbau eines Netzwerks sind weitestgehend unabhängig vom System. Einzige Ausnahme sind die Netzadapter am Endgerät selbst (Notebook, PC). Diese benötigen einen passenden Betriebssystemtreiber. Mit Ethernet-Kabel gehen Sie eventuellen Treiberproblemen von vornherein aus dem Weg: Linux ist mit einer Kabelverbindung immer sofort im Netz und im Internet. Ebenfalls unproblematisch sind die allermeisten in Notebooks integrierten WLAN-Chips, während externe USB-WLAN-Adapter nicht immer Linux-kompatibel sind. Wie die Übersicht auf wiki.ubuntuusers.de/WLAN/Karten zeigt, werden die allermeisten USB-Adapter von Asus, AVM, D-Link, TP-Link direkt unterstützt. Durch praktischen Einsatz verifiziert haben wir die Tauglichkeit bei folgenden preisgünstigen Geräten (circa zehn bis 20 Euro): 

2. Der Heimrouter 

WLAN per USB-Dongle: Nicht alle Billiggeräte werden von Linux unterstützt, die meisten Markengeräte wie hier von AVM jedoch schon.
Vergrößern WLAN per USB-Dongle: Nicht alle Billiggeräte werden von Linux unterstützt, die meisten Markengeräte wie hier von AVM jedoch schon.
© AVM

Moderne Router vereinen eine Reihe von Funktionen – Switch für mehrere Ethernet-Anschlüsse, Funknetz, Telefonie, Druckerserver, NAS, Webfilter, Zeitbudget, Portfreigaben. Alle Funktionen lassen sich in der Konfigurationsoberfläche über jeden Browser steuern. Unerlässlich ist 

  1. das Einrichten des Funknetzes (Fritzbox: Netzname unter „WLAN –› Funknetz“, Passwort unter „WLAN –› Sicherheit“) und 

  2. das Festlegen der Ethernet-Leistung (Fritzbox: „Heimnetz –› Heimnetzübersicht –› Netzwerkeinstellungen“).

Router wie die Fritzbox sind im Browser über Standard-Hostnamen wie „fritz.box“ erreichbar, in jedem Fall aber mit der lokalen IP-Adresse. Die IP lautet oft 192.168.178.1 oder 192.168.0.1. Die Router- IP ermitteln Sie bei Bedarf mit dem folgenden Befehl: 

ip route show 

Im Prinzip genügt auch ifconfig oder ip address, wenn Sie im vierten und letzten Block der IPv4-Adresse statt der angezeigten Ziffer (die IP des aktuellen Geräts) die „1“ einsetzen.

Um mit dem Browser an die Konfigurationsoberfläche heranzukommen, muss zumindest ein Gerät im Netz angemeldet sein. Jeder kabelgebundene PC sollte per Voreinstellung sofort Zugang zum Netz finden. Voraussetzung dafür ist die aktivierte DHCP-Server-Funktion im Router (Dynamic Host Configuration Protocol), die automatisch IP-Adressen an alle Netzgeräte verteilt. Diese Einstellung ist aber überall Auslieferungsstandard.

Aufgrund seiner zentralen Rolle wäre es optimal, wenn der Router auch einen zentralen Standort einnimmt, wo Sie etwa einen PC oder ein Smart TV direkt per Kabel verbinden können. Die meisten Router besitzen vier Anschlüsse für Ethernet-Kabel – je mehr Sie davon für Geräte in unmittelbarer Nähe nutzen können, desto besser. Für die optimale Reichweite des Funknetzes wäre eine zentrale Lage im Wortsinn ebenfalls wünschenswert. Tatsache ist aber, dass Router oft ungünstig stehen, erzwungen durch die Nähe zum Splitter oder zum Kabelanschluss. Je nach Gegebenheiten in Wohnung oder Haus bieten sich dann die unter Punkt 3 bis 6 beschriebenen Techniken an.

Fritz-Datenserver auf der Konfigurationsoberfläche und im Dateimanager: Die Freigabe eines USB-Datenträgers im Fritz-NAS ist einfacher als jede Serverlösung.
Vergrößern Fritz-Datenserver auf der Konfigurationsoberfläche und im Dateimanager: Die Freigabe eines USB-Datenträgers im Fritz-NAS ist einfacher als jede Serverlösung.

Router als Datenserver: Wer einen zentralen Datenserver braucht, muss nicht notwendig einen „Server“ oder Platinenrechner einrichten. Viele Heimrouter bieten einen Datenserver mit einfachster Einrichtung – vorbildlich in der verbreiteten Fritzbox: Wenn Sie hier unter „Heimnetz –› Speicher (NAS)“ die NAS-Funktion über „Speicher (NAS) aktiv“ einschalten, ist sofort der interne Speicher im Netz verfügbar. Der reicht natürlich nicht für einen Datenserver. Sobald Sie dann aber an einem der USB-Ports eine USB-Festplatte anschließen, wird dieser unter „Heimnetz –› Speicher (NAS)“ angezeigt und kann dort durch die Klickbox aktiviert werden. Fritz- NAS arbeitet wie eine Linux-Samba-Freigabe: Der Standard-Hostname „fritz.nas“ (Standard-IP ist xxx.xxx.xxx.254) erscheint unter „Netzwerk“ im Dateimanager von Linux- und Windows-PCs und die Daten lassen sich nutzen, sofern sich der Netzteilnehmer ausweisen kann. Die dafür nötige Einrichtung der Benutzerkonten erledigen Sie unter „System –› Fritz!Box-Benutzer. Sofern nicht anders definiert, gibt die Fritzbox „Alle…verfügbaren Speicher“ großzügig mit Schreibrecht frei.

Heimnetz-Tricks - Mehr Tempo & besserer Empfang

3. Ethernet-Kabel: Schnell und problemlos

Ethernet-Verbindungen sind unter Linux frei von jeder Treiberproblematik und gewährleisten einen störungsfreien Datendurchsatz. Anders als bei Funknetz und Power-LAN sind Übertragungsraten nahe dem theoretischen Wert auch im Alltag zu erreichen – bei Fast Ethernet mehr als zehn MB/s, bei Gigabit-Ethernet 100 MB/s. Wer neu verkabeln will, sollte Gigabit-Komponenten wählen. Netzgeräte mit langsameren Adaptern sind kein Hindernis, können aber nur mit ihrer langsameren Übertragungsrate mitspielen.

Netzwerkkabel sind in verschiedenen Kategorien erhältlich. Sie sind oft durch einen Aufdruck von „CAT“ und der nachfolgenden Kennziffer qualifiziert. Für 100 MBit wird ein CAT.5-Kabel benötigt; dieses funktioniert auch im Gigabit-LAN, besser sind dort Kabel mit der Kennzeichnung CAT.5e. Bei der Verkabelung sparen lohnt nicht, denn CAT.5e-Kabel mit zehn Metern kosten kaum fünf Euro.

Viele Ethernet-Ports und volles Tempo: Alle verkabelten Endgeräte am Switch unterhalten sich unabhängig von der sonstigen Netzleistung mit Gigabit-Tempo.
Vergrößern Viele Ethernet-Ports und volles Tempo: Alle verkabelten Endgeräte am Switch unterhalten sich unabhängig von der sonstigen Netzleistung mit Gigabit-Tempo.
© Netgear

Netzverkehr hinter Switch: Der komplette Datenverkehr vom und ins Internet muss durch den Router. Aber der Datenverkehr zwischen lokalen Geräten kann auch ohne Routervermittlung stattfinden, wenn diese Geräte an einem Netzwerkswitch hängen (Fast Ethernet oder Gigabit). Dabei spielt es keine Rolle, mit welchem Tempo die Daten von außerhalb zum Switch gelangen oder nach dort weiterfließen. Die mit dem Switch verbundenen Geräte kommunizieren untereinander im Bestfall im Gigabit-Tempo, selbst wenn der Durchsatz zum Router (etwa über das Funknetz) nur einen Bruchteil dieser Geschwindigkeit erreicht. Kleinere, für die Heimvernetzung meist ausreichende Switches haben fünf oder acht Anschlüsse und kosten etwa 15 Euro aufwärts.

4. Ethernet via Power-LAN

Power-LAN-Stecker: Die Netzwerkdaten laufen über die Stromleitung, die Restwege via Ethernet-Kabel zum Endgerät und Router. Die Weiterleitungssteckdose ist praktisch, wenn Wandsteckdosen knapp sind.
Vergrößern Power-LAN-Stecker: Die Netzwerkdaten laufen über die Stromleitung, die Restwege via Ethernet-Kabel zum Endgerät und Router. Die Weiterleitungssteckdose ist praktisch, wenn Wandsteckdosen knapp sind.
© Devolo

Wo direkte Verkabelung nicht in Frage kommt, ist eine Brücke über das Stromnetz eine gute Alternative. Power-LAN (auch Powerline oder DLAN) ist eine Kabelvernetzung, die für die Hauptdistanz die Stromleitung nutzt. Die kurzen Restwege übernehmen Ethernet-Kabel. Für Endgeräte spielt die Power-LAN-Brücke keine Rolle: Für Linux, Windows oder Mac-OS handelt es sich um normales Ethernet. Spezielle Treiber sind daher nicht notwendig, lediglich optionales Softwarezubehör (wie etwa das „Devolo Cockpit“ des Marktführers Devolo) ist in der Regel für Windows optimiert oder nur für Windows verfügbar.

Power-LAN ist relativ schnell, der theoretische Durchsatz von 500 oder 1200 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 200 bis 500 MBit/s), in ungünstigen Fällen aber auch nur 20 Prozent. Neben der Distanz der Adapter und der Qualität der Stromleitung können auch andere Stromverbraucher den Durchsatz beeinträchtigen. Trotzdem ist Power-LAN eine ideale Ergänzungslösung. 

Es empfiehlt sich, die Adapter direkt in eine Wandsteckdose einzustecken und nicht in einer Steckerleiste zu verwenden. Immer zu empfehlen sind daher die etwas teureren Adapter mit integrierter Steckdose: Diese Steckdose kann somit weiter für andere Stromverbraucher oder für eine Steckerleiste genutzt werden. Ein schnelles Power-LAN-Starterkit mit zwei Adaptern kostet circa 80 Euro. Achten Sie beim Kauf auf die nützliche Weiterleitungssteckdose sowie auf die Anzahl der Ethernet-Ports, falls Sie mehrere Endgeräte direkt und ohne Switch anschließen wollen. Bei einem späteren Ausbau sollten Sie beim selben Hersteller bleiben, weil hier Adapter unterschiedlicher Geschwindigkeiten (500, 1200 MBit/s …) kompatibel sind.

Power-LAN-Ergänzungsadapter mit WLAN: Diese elegante Variante eines Access Points bietet umstandslos Funknetz, sofern bereits Power-LAN vorliegt. Leistungstechnisch sind klassische Access Points besser.
Vergrößern Power-LAN-Ergänzungsadapter mit WLAN: Diese elegante Variante eines Access Points bietet umstandslos Funknetz, sofern bereits Power-LAN vorliegt. Leistungstechnisch sind klassische Access Points besser.
© Devolo

Bei der Ersteinrichtung verbinden Sie den ersten Adapter per Ethernet-Kabel mit dem DSL-Router, den zweiten Adapter mit dem Endgerät (PC oder Switch). Drücken Sie innerhalb von zwei Minuten den Verschlüsselungsknopf am Gehäuse (bei älteren Devolo-Adaptern auf der Unterseite neben dem Ethernet-Port, bei neueren an der rechten Seite unten). Die Geräte handeln dann einen Code aus, über den sie sich künftig automatisch verbinden. Bei einem späteren Ausbau stecken Sie den neuen Adapter an, drücken dann erst den Verschlüsselungsknopf auf einem der älteren Adapter und danach den Knopf auf dem neuen.

WLAN über Power-LAN: Power-LAN-Adapter können auch als Access Point (siehe unten) das Funknetz ausbauen. Ein Ergänzungsadapter wie der Devolo DLAN 550 Wifi für etwa 65 Euro eignet sich vor allem dort, wo eine Power-LAN-Basis bereits vorliegt, mit der sich der Wi-Fi-Adapter dann umstandslos per Verschlüsselungsknopf verbinden kann. Die weitere Konfiguration im Browser (über die Geräte-IP) gleicht der eines Access Points.

5. Access Point: Optimale Sendestation

WLAN (oder Wi-Fi) ist unverzichtbar, wenn mobile Geräte zum Haushalt gehören. Notebooks, Netbooks, Tablets und Smartphones bringen den nötigen WLAN-Chip standardmäßig mit. Ethernet ist dort entweder nicht vorhanden oder aus Mobilitätsgründen unerwünscht. Wenn das Router-Funknetz einen wichtigen Raum nicht abdeckt, dort aber ein Kabelnetz (direkt oder via Power-LAN) besteht, verwenden Sie an diesem Standort am besten einen Access Point. Das ist schneller und stabiler als ein Funknetz-Repeater – und eventuell sogar preisgünstiger (circa 30 bis 100 Euro). Der Access Point wird über seinen Ethernet-Anschluss zum Kabelnetz verbunden. Sobald angeschlossen, lässt er sich über seine IP-Adresse konfigurieren. Access Points nehmen sich per Werkseinstellung eine bestimmte IP, die das Handbuch verrät, die aber auch in der Geräteliste des Routers leicht zu finden ist. Ab Werk bringt Sie eventuell der Benutzer „admin“ und leeres Kennwort in die Konfiguration. Im Zweifel sind die Zugangsdaten im Handbuch vermerkt. Sorgen Sie dann dafür, dass der „admin“ ein echtes Kennwort erhält.

Das Einrichten des neuen Funknetzes geschieht unter „WLAN“, „Wireless“ oder „Drahtlos“ und erfordert die üblichen WLAN-Infos – also einen Netzwerknamen (SSID), den Verschlüsselungstyp sowie das Zugangskennwort. Danach können sich mobile Geräte zum neuen Funknetz verbinden oder je nach Standort zur Basisstation. Verwenden Sie besser klar unterscheidbare SSID-Namen für das Router-Funknetz und für dasjenige des Access Points. Mehr Konfigurationsarbeit ist für eine neue Funkstation nicht erforderlich. Jedoch bieten fast alle Access Points (und ähnlich die Power-LAN-Wi-Fi-Stecker) diverse zusätzliche Komfortoptionen wie Gastnetz, Kindersicherung, Zeitschaltung.

Altgeräte als Access Point: Oft liegt noch ein alter Router eines früheren Providers im Keller, der diese Aufgabe übernehmen kann. In diesem Gerät, dessen Konfiguration Sie wieder über seine IP-Adresse im Browser erreichen, müssen Sie unbedingt DHCP abstellen und auch sonst am besten alle Funktionen außer WLAN. Im Übrigen verfahren Sie wie bei einem Neugerät, definieren also SSID und Zugangskennwort. Einige Altrouter zeigen in der Konfiguration eine Option „Internetzugang über LAN“ oder ähnlich, die Sie aktivieren müssen.

Tipp: Von außen aufs Heimnetzwerk zugreifen - so geht´s

6. Repeater: WLAN-Reichweite erweitern

Repeater sind effiziente WLAN-Signalverstärker, erreichen aber nicht die Sendeleistung von Access Points oder von Power-LAN-Adaptern.
Vergrößern Repeater sind effiziente WLAN-Signalverstärker, erreichen aber nicht die Sendeleistung von Access Points oder von Power-LAN-Adaptern.
© AVM

Repeater vergrößern die Reichweite des Funksignals. Die je nach Ausstattung und Sendeleistung zwischen 20 und 100 Euro teuren Geräte sind die einfachste Methode, mangelhaftes WLAN zu verbessern, sind aber Power-LAN leistungstechnisch unterlegen. Falls es für die Repeater-Ersteinrichtung keine WPS-Option gibt (Wi-Fi Protected Setup per Taste), können Sie das Gerät auch manuell einrichten. Dazu stecken Sie das Gerät in der Nähe eines PCs in eine Steckdose. Danach klicken Sie unter Linux auf den Network-Manager in der Systemleiste. Hier sollte ein zusätzliches Netz mit dem Namen des Repeaters erscheinen, mit dem Sie sich „Verbinden“. Der Sicherheitsschlüssel lautet oft „00000000“, ein eventuell abweichendes Standardkennwort verrät die Dokumentation.

Access Point und seine Konfigurationsoberfläche: Ethernet-Kabel in die Buchse und in der Konfiguration ein neues WLAN anlegen – schon funkt das Gerät an gewünschter Stelle.
Vergrößern Access Point und seine Konfigurationsoberfläche: Ethernet-Kabel in die Buchse und in der Konfiguration ein neues WLAN anlegen – schon funkt das Gerät an gewünschter Stelle.

Danach laden Sie die Repeater-Konfigurationsoberfläche im Browser. Da Hostnamen wie „fritz.repeater“ nicht immer funktionieren, verwenden Sie am besten IP-Adresse des Repeaters, die Sie im Router herausfinden. Einzige fundamentale Einstellung in der Konfiguration ist die Wahl des Funknetzes, das der Repeater verstärken soll. Aktivieren Sie in dieser Liste den Namen Ihres Netzes und geben Sie das Kennwort für dieses Funknetz ein.

Bei der automatischen Ersteinrichtung übernehmen Repeater den Netznamen (SSID) der Basisstation. Klarer ist es, dem Funknetz des Repeaters einen eigenen Namen zu geben. Dies lässt sich in der Konfigurationsoberfläche einstellen, etwa beim Fritz Repeater unter „WLAN –› Funkeinstellungen“. Bei eingerichteten Repeater (oder Access Points) besteht wenig Tuningbedarf, aber es ist immer besser, wenn Sie die Konfigurationsoberfläche über eine feste IP erreichen. Wenn die Konfiguration diese Möglichkeit nicht anbietet, können Sie die feste IP zentral im Router definieren.

Repeater als Brücke zum Kabel: Trotz eindeutiger Vorzüge von Verkabelung (und Power-LAN) können Sie im Heimnetz WLAN priorisieren. Das ist etwa dann notwendig, wenn Sie einen LAN-Drucker an einem Standort verwenden möchten, wo kein Ethernet zur Verfügung steht. Ein weiteres praktisches Beispiel für eine solche WLAN-Brücke zum Kabel wäre ein Linux-Rechner, der Ethernet nutzen soll, um der Treiberproblematik aus dem Weg zu gehen.

Sofern das Funksignal des WLAN-Routers den gewünschten Standort befriedigend abdeckt, können Sie dafür einen WLAN-Repeater mit Ethernet-Port einsetzen. So bietet etwa AVM seinen Fritz WLAN Repeater in mehreren Leistungsvarianten mit Ethernet-Anschluss. Sie stecken den Repeater einfach am gewünschten Ort in die Steckdose und verbinden damit den LAN-Drucker oder den Linux-PC mit einem Netzkabel. WLAN-Repeater mit Ethernet-Port kosten je nach Funkleistung etwa 30 bis 80 Euro. Eine leistungsstärkere und kaum teurere Alternative ist der Einsatz zweier Power-LAN-Adapter.

7. Netzwerkdrucker unter Linux

Anmelden eines Netzwerkdruckers: Das Linux-System wie hier Ubuntu findet den Drucker – sofern online – automatisch im Netzwerk und installiert einen passenden Treiber.
Vergrößern Anmelden eines Netzwerkdruckers: Das Linux-System wie hier Ubuntu findet den Drucker – sofern online – automatisch im Netzwerk und installiert einen passenden Treiber.

Anders als Drucker am USB-Port gehören Drucker mit Netzwerkadapter zu den unkomplizierten Peripheriegeräten. Viele Modelle benutzen standardisiertes PCL (Printer Command Language) oder Postscript. Damit ist der Druck ohne genau passenden Druckertreiber möglich. Netzwerkdrucker melden Sie in den Desktopdistributionen Ubuntu/Mint unter „Systemeinstellungen –› Geräte –› Drucker –› Hinzufügen“ am System an. Unter „Neuer Drucker“ gehen Sie auf „Netzwerkdrucker“ und warten dann ab.

Taucht der Drucker nicht automatisch auf, geben Sie die IP-Adresse des Netzwerkdruckers manuell an (die ist im Zweifel wie immer im Router zu ermitteln). Wird der Drucker gefunden, versucht Linux das Modell zu ermitteln und installiert den passenden oder einen generischen Druckertreiber, der mindestens die Standardfunktionen des Druckermodells abdeckt.

Die Themen in Tech-up Weekly #196:

► AMD: Vier neue Threadripper Pro mit bis zu 64 Kernen: www.pcwelt.de/news/AMD-Vier-neue-Threadripper-Pro-mit-bis-zu-64-Kernen-10846746.html

► Elon Musks Gehirn-Chip von Neuralink soll auch Depressionen heilen: www.pcwelt.de/news/Elon-Musks-Gehirn-Chip-soll-auch-Depressionen-heilen-10845309.html

Quick-News

► Saturn wird zu MediaMarkt - in Österreich: www.pcwelt.de/news/Saturn-wird-zu-Media-Markt-in-Oesterreich-was-ist-mit-Deutschland-10845493.html

► Deutsche Bahn: Neue Fenster im ICE für besseren Empfang: www.pcwelt.de/news/Deutsche-Bahn-Mobilfunkdurchlaessige-Fenster-in-neuen-ICEs-10847192.html

► Microsoft Flight Simulator startet am 18. August: www.pcwelt.de/news/Microsoft-Flight-Simulator-auch-per-10-DVDs-erhaeltlich-10845874.html

► Sparkasse: Apple Pay mit Girocard kommt bald: www.pcwelt.de/news/Apple-Pay-Sparkasse-mit-EC-Karte-noch-diesen-Sommer-10846688.html

Kommentar der Woche

www.youtube.com/watch?v=_z30vtKUw8w&lc=UgxUAw5DUqQJXnNp0pJ4AaABAg

Fail der Woche

► Twitter-Hack auf Promi-Konten für Bitcoin-Betrug: www.pcwelt.de/news/Twitter-Promis-werben-fuer-Bitcoin-Betrug-das-steckt-dahinter-10847219.html

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