In der modernen Büroumgebung ist jeder Mitarbeiter mit einem Personalcomputer mit eigenem Prozessor und mehreren Laufwerken ausgestattet. Der Computer kann freistehend sein (heutzutage eher die Ausnahme) oder er kann mit einem Netzwerk, zumindest mit dem Internet, verbunden sein. In vielen kleinen Betrieben, wie einer Arztpraxis, kann ein einzelner Computer verwendet werden, der jedoch mit dem Internet verbunden ist. In den meisten typischen Bürosituationen sind die Computer der Organisation ebenfalls über ein lokales Netzwerk (LAN) miteinander verbunden, typischerweise mittels eines einzigen dedizierten Computers, der als 'Server', kurz für 'Dateiserver', bekannt ist. ' Die Verbindung kann drahtgebunden oder über eine spezielle Funkfrequenz erfolgen. Der verwendete Server kann auch jeden 'Knoten' im Netzwerk mit Internetdiensten versorgen; und die bürointerne Kommunikation zwischen Computern erfolgt per E-Mail. Wie der Name schon sagt, sind solche Netzwerke lokal und vor äußeren Einflüssen abgeschirmt, sofern diese nicht durch den Netzwerkserver vermittelt werden, der selbst durch sogenannte 'Firewalls' vor unbefugten Eingriffen geschützt ist. In größeren Organisationen können lokale Netzwerke miteinander verbunden werden. Diese erweiterte Anordnung wird dann als Weitverkehrsnetz oder WAN bezeichnet. Die Kommunikation zwischen LANs kann über proprietäre Kommunikationsleitungen (verdrahtet, drahtlos oder eine Kombination) erfolgen oder das Internet verwenden.
Einer der Vorteile eines LANs besteht darin, dass es einfach und inkrementell installiert, mit geringen Schwierigkeiten aufgerüstet oder erweitert und mit geringen Unterbrechungen verschoben oder neu angeordnet werden kann. LANs sind auch nützlich, weil sie Daten schnell übertragen können. Die Nutzung solcher Netzwerke wird immer einfacher, da neue Mitarbeiter fast immer EDV-Kenntnisse und Internet-Erfahrung mitbringen, die leicht an die lokalen Gepflogenheiten angepasst sind.
GESCHICHTE
Das Aufkommen von Personal Computern (PCs) veränderte die Art der über Bürocomputernetzwerke gesendeten Informationen. Vor ihrer rasanten Verbreitung in den 1970er Jahren kommunizierten Mitarbeiter mit Großrechnern und Mini-Computern über sogenannte „dumme“ Terminals. Die gesamte Verarbeitung fand auf dem Hauptcomputer statt, den alle Personen gleichzeitig nutzten. Bei starker Nutzung verlangsamte sich die Leistung des Systems. Die PCs übernahmen Bearbeitungsaufgaben am Schreibtisch und beschleunigten damit erheblich. Da keine massive Rechenleistung mehr benötigt wird, könnten kleinere und einfachere „Dateiserver“ ersetzt werden. Die Computerisierung öffnete sich somit sogar für ganz kleine Operationen.
Gleichzeitig entwickelten sich LANs zur Verbindung freistehender Computer in Büros, die bis zum Aufkommen von LANs Daten durch das Herumreichen von Disketten austauschten, und im Betrieb mit dummen Terminals, die zuerst durch PCs ersetzt wurden und später die Verbindung zu Großrechnern mit den jetzt angeschlossenen PCs getrennt wurde entweder untereinander oder zu einem Server; Die Verwendung von Servern wurde bei weitem zur gebräuchlichsten LAN-Konfiguration.
Die Entwicklung von LANs vollzog sich in den 1990er Jahren an zwei Fronten: Es wurden konkurrierende Netzwerksoftwaresysteme entwickelt und Änderungen in der Verkabelung vorgenommen, um immer schnellere Kommunikationsgeschwindigkeiten zu ermöglichen. Die drahtlose Übertragung erschien Mitte der 1990er Jahre und war Mitte der 2000er Jahre unter Verwendung eines neuen Funkkommunikationsstandards namens 802.11, herausgegeben vom Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc., zum Spitzenreiter der LAN-Technologie geworden. Mit der Gründung von Wi -Fi Alliance im Jahr 1998 als Zertifizierungsstelle hat sich 'Wi-Fi' zu einer drahtlosen Kommunikation entwickelt. Die Abkürzung steht für Wi reless Sein Delikatesse. Wireless LANs werden als WLANs und manchmal auch als LAWNs bezeichnet.
Auch in den 1990er Jahren hat die durch die explosionsartige Entwicklung des Internets bedingte globale Vernetzung eine zunehmende Rolle gespielt – die Intimität erhöht lokal Aspekte von LANs, indem man solchen Netzwerken auch einen nationalen, ja internationalen Zugang gewährt. Tatsächlich ist die LAN-Technologie von Unternehmen zu Privathaushalten gewandert. In vielen Wohnungen sind mehrere Computer durch Netzwerkverbindungen verbunden, einige über Kabel und andere über Funkverbindungen.
PHYSIKALISCHE KOMPONENTEN VON LANs
Zu den physikalischen Eigenschaften eines LAN gehören Netzzugangseinheiten (oder Schnittstellen), die den Personalcomputer mit dem Netz verbinden. Diese Einheiten sind eigentlich Schnittstellenkarten, die auf Computer-Motherboards installiert sind. Ihre Aufgabe ist es, eine Verbindung herzustellen, die Verfügbarkeit des LAN-Zugangs zu überwachen, die Datenübertragungsgeschwindigkeit einzustellen oder zu puffern, Übertragungsfehler und Kollisionen abzusichern und Daten aus dem LAN in eine für den Computer nutzbare Form zu bringen.
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Netzwerkkarten können entweder drahtgebunden oder per Funksignal mit dem Netzwerk kommunizieren. Die Verkabelung bleibt Mitte der 2000er Jahre die gebräuchlichste Form, kann sich jedoch im Laufe der Zeit ändern. Bei Verwendung von Verkabelung bestimmt sie die Übertragungsgeschwindigkeit. Die ersten LANs wurden mit Koaxialkabeln verbunden, dem gleichen Typ, der für Kabelfernsehen verwendet wurde. Diese Einrichtungen sind relativ kostengünstig und einfach anzubringen. Noch wichtiger ist, dass sie eine große Bandbreite (die Datenübertragungsrate des Systems) bieten und Übertragungsgeschwindigkeiten von anfänglich bis zu 20 Megabit pro Sekunde ermöglichen.
Eine andere Art der Verkabelung, die in den 1980er Jahren entwickelt wurde, verwendet gewöhnliche verdrillte Drahtpaare (üblicherweise für Telefone verwendet). Die Hauptvorteile von verdrillten Adernpaaren sind niedrige Kosten und Einfachheit. Der Nachteil ist eine begrenztere Bandbreite.
Eine noch jüngere Entwicklung in der LAN-Verkabelung waren Glasfaserkabel. Diese Art der Verdrahtung verwendet dünne Glasstränge, um Lichtimpulse zwischen den Anschlüssen zu übertragen. Es bietet eine enorme Bandbreite, ermöglicht sehr hohe Übertragungsgeschwindigkeiten und ist (da es eher optisch als elektronisch ist) unempfindlich gegen elektromagnetische Störungen. Das Spleißen kann jedoch schwierig sein und erfordert ein hohes Maß an Geschick. Die Hauptanwendung von Glasfaser liegt nicht zwischen Computern, sondern zwischen LAN-Bussen (Terminals), die sich auf verschiedenen Etagen befinden. Daher werden faserverteilte Datenschnittstellen hauptsächlich in Gebäudesteigleitungen verwendet. Innerhalb einzelner Stockwerke bleiben LAN-Einrichtungen koaxial oder verdrillt.
Drahtlose Kommunikation findet zwischen Funkgeräten statt, die selbst Karten oder spezialisierte Modems sind. Vorteile sind Vermeidung von Verdrahtungskosten und -aufwand; Nachteile sind Entfernungsbegrenzungen und Störungen. Wenn ein drahtloses System nicht richtig für die Verwendung der Signalverschlüsselung konfiguriert ist, tritt das Problem des „bösen Zwillings“ auf – ein Ausdruck, der verwendet wird, um ein Gerät zu kennzeichnen, das anscheinend an der Kommunikation teilnimmt, weil es versehentlich ein schlecht konfiguriertes Netzwerk stört.
KABELLAN-TOPOLOGIEN
LANs werden in mehreren unterschiedlichen physischen Anordnungen von Knotencomputern entworfen, die als Topologien bekannt sind. Diese Muster können von geraden Linien bis zu einem Ring reichen. Jedes Endgerät im LAN konkurriert mit anderen Endgeräten um den Zugriff auf das System. Wenn es einen gesicherten Zugang hat, sendet es seine Nachricht gleichzeitig an alle Terminals. Die Nachricht wird von dem Endgerät abgeholt, für das sie bestimmt ist – oder ein Vielfaches davon. Die Branching-Tree-Topologie ist eine Erweiterung des Busses und stellt eine Verbindung zwischen zwei oder mehr Bussen bereit.
Eine dritte Topologie, das Sternnetzwerk, funktioniert ebenfalls wie ein Bus in Bezug auf Contention und Broadcast. Aber im Stern sind die Stationen mit einem einzigen zentralen Knoten (Einzelrechner) verbunden, der den Zugang verwaltet. Mehrere dieser Knoten können miteinander verbunden sein. Zum Beispiel kann ein Bus, der sechs Stationen bedient, mit einem anderen Bus verbunden sein, der 10 Stationen bedient, und ein dritter Bus, der 12 Stationen verbindet. Die Sterntopologie wird am häufigsten verwendet, wenn die Anschlussmöglichkeiten koaxial oder verdrillt sind.
Die Ringtopologie verbindet jede Station mit ihrem eigenen Knoten, und diese Knoten sind kreisförmig verbunden. Knoten 1 ist mit Knoten 2 verbunden, der mit Knoten 3 verbunden ist, usw., und der letzte Knoten ist wieder mit Knoten 1 verbunden. Über das LAN gesendete Nachrichten werden von jedem Knoten regeneriert, aber nur von den Adressaten aufbewahrt. Schließlich zirkuliert die Nachricht zurück zum sendenden Knoten, der sie aus dem Stream entfernt.
VON LANs VERWENDETE ÜBERTRAGUNGSMETHODEN
LANs funktionieren, weil ihre Übertragungskapazität größer ist als die jedes einzelnen Endgeräts im System. Dadurch kann jedem Stationsterminal eine gewisse Zeit im LAN angeboten werden, wie bei einer Timesharing-Vereinbarung. Um dieses kleine Zeitfenster einzusparen, organisieren die Stationen ihre Nachrichten in kompakten Paketen, die schnell verteilt werden können. Wenn zwei Nachrichten gleichzeitig gesendet werden, können diese im LAN kollidieren und das System vorübergehend stören. Vielbeschäftigte LANs verwenden normalerweise spezielle Software, die das Problem von Kollisionen praktisch eliminiert, indem sie einen geordneten, konfliktfreien Zugriff bereitstellt.
Die in LANs verwendeten Übertragungsverfahren sind entweder Basisband oder Breitband. Das Basisbandmedium verwendet ein digitales Hochgeschwindigkeitssignal, das aus einer Rechteckwellen-Gleichspannung besteht. Obwohl es schnell ist, kann es jeweils nur eine Nachricht aufnehmen. Daher ist es für kleinere Netzwerke geeignet, in denen die Konkurrenz gering ist. Es ist auch sehr einfach zu verwenden und erfordert keine Abstimmungs- oder Frequenzdiskretionsschaltungen. Dieses Übertragungsmedium kann direkt an die Netzzugangseinheit angeschlossen werden und ist für den Einsatz über Twisted-Wire-Pair-Einrichtungen geeignet.
Das breitbandige Medium hingegen stimmt Signale auf spezielle Frequenzen ab, ähnlich wie beim Kabelfernsehen. Stationen werden durch Signalisierungsinformationen angewiesen, sich auf einen bestimmten Kanal einzustellen, um Informationen zu empfangen. Die Informationen innerhalb jedes Kanals auf einem Breitbandmedium können auch digital sein, sie sind jedoch durch die Frequenz von anderen Nachrichten getrennt. Infolgedessen erfordert das Medium im Allgemeinen Einrichtungen mit höherer Kapazität, wie z. B. Koaxialkabel. Breitbandsysteme sind für stark frequentierte LANs geeignet und erfordern die Verwendung von Tuning-Geräten in der Netzwerkzugangseinheit, die alle bis auf den einzelnen benötigten Kanal herausfiltern können.
DER DATEISERVER
Die Verwaltungssoftware des LAN befindet sich entweder auf einem dedizierten Dateiserver; in einem kleineren, weniger ausgelasteten LAN; oder in einem Personalcomputer, der als Dateiserver fungiert. Neben seiner Funktion als Verkehrssteuerung hält der Fileserver Dateien zur gemeinsamen Nutzung auf seinen Festplatten bereit, verwaltet Anwendungen wie das Betriebssystem und weist Funktionen zu.
Wenn ein einzelner Computer sowohl als Workstation als auch als Dateiserver verwendet wird, können sich die Antwortzeiten verzögern, da seine Prozessoren gezwungen sind, mehrere Aufgaben gleichzeitig auszuführen. Dieses System speichert bestimmte Dateien auf verschiedenen Computern im LAN. Als Ergebnis kann das gesamte System beim Ausfall einer Maschine lahmgelegt werden. Wenn das System aufgrund von Unterkapazität abstürzt, können einige Daten verloren gehen oder beschädigt werden.
Das Hinzufügen eines dedizierten Dateiservers kann teuer sein, bietet jedoch mehrere Vorteile gegenüber einem verteilten System. Neben der Sicherstellung des Zugriffs, auch wenn einige Maschinen ausgefallen sind, besteht seine einzige Aufgabe darin, Dateien zu speichern und Zugriff bereitzustellen.
ANDERE LAN-AUSRÜSTUNG
LANs sind im Allgemeinen aufgrund der physikalischen Eigenschaften des Netzwerks, einschließlich Entfernung, Impedanz und Last, in der Größe begrenzt. Einige Geräte wie Repeater können die Reichweite eines LANs erweitern. Repeater haben keine Verarbeitungsfähigkeit, sondern regenerieren lediglich impedanzgeschwächte Signale. Andere Arten von LAN-Geräten mit Verarbeitungsfähigkeit umfassen Gateways, die es LANs ermöglichen, die mit unähnlichen Protokollen arbeiten, Informationen weiterzugeben, indem sie sie in einen einfacheren Code, wie beispielsweise ASCII, übersetzen. Eine Bridge funktioniert wie ein Gateway, aber anstatt einen Zwischencode zu verwenden, übersetzt sie ein Protokoll direkt in ein anderes. Ein Router führt im Wesentlichen die gleiche Funktion wie eine Bridge aus, außer dass er die Kommunikation über alternative Pfade verwaltet. Gateways, Bridges und Router können als Repeater fungieren und Signale über größere Entfernungen verstärken. Sie ermöglichen auch getrennten LANs, die sich in verschiedenen Gebäuden befinden, miteinander zu kommunizieren.
Die Verbindung von zwei oder mehr LANs über eine beliebige Entfernung wird als Wide Area Network (WAN) bezeichnet. WANs erfordern die Verwendung spezieller Softwareprogramme im Betriebssystem, um DFÜ-Verbindungen zu ermöglichen, die über Telefonleitungen oder Funkwellen durchgeführt werden können. In einigen Fällen können separate LANs in verschiedenen Städten – und sogar in verschiedenen Ländern – über das öffentliche Netzwerk verbunden sein.
LAN-SCHWIERIGKEITEN
LANs sind anfällig für viele Arten von Übertragungsfehlern. Elektromagnetische Interferenzen von Motoren, Stromleitungen und statischen Quellen sowie Kurzschlüsse durch Korrosion können Daten beschädigen. Auch Softwarefehler und Hardwarefehler können zu Fehlern führen, ebenso wie Unregelmäßigkeiten bei der Verkabelung und den Anschlüssen. LANs kompensieren diese Fehler im Allgemeinen, indem sie eine unterbrechungsfreie Stromquelle wie Batterien verwenden und eine Backup-Software verwenden, um die neuesten Aktivitäten abzurufen und nicht gespeichertes Material zu speichern. Einige Systeme können für Redundanz ausgelegt sein, wie z. B. das Halten von zwei Dateiservern und einer alternativen Verkabelung, um Fehler zu umgehen.
Auch bei LANs können Sicherheitsprobleme auftreten. Die Verwaltung und der Zugriff auf sie kann schwierig sein, da die von ihnen verwendeten Daten häufig auf viele verschiedene vernetzte Quellen verteilt sind. Darüber hinaus werden diese Daten oft auf mehreren verschiedenen Workstations und Servern gespeichert. Die meisten Unternehmen haben spezielle LAN-Administratoren, die sich mit diesen Problemen befassen und für die Verwendung der LAN-Software verantwortlich sind. Sie arbeiten auch, um Dateien zu sichern und verlorene Dateien wiederherzustellen.
EIN LAN KAUFEN
Bei der Überlegung, ob ein LAN für ein Unternehmen geeignet ist, müssen mehrere Dinge beachtet werden. Die damit verbundenen Kosten und die erforderliche administrative Unterstützung gehen oft weit über vernünftige Prognosen hinaus. Eine vollständige Abrechnung potenzieller Kosten sollte Faktoren wie den Kaufpreis der Ausrüstung, Ersatzteile und Steuern, Installationskosten, Arbeits- und Gebäudeänderungen sowie Genehmigungen umfassen. Die Betriebskosten umfassen den prognostizierten öffentlichen Netzwerkverkehr, Diagnose und routinemäßige Wartung. Darüber hinaus sollte der Käufer einen Zeitplan für potenzielle Kosten im Zusammenhang mit Upgrades und Erweiterungen sowie technischen Studien erstellen.
Der Verkäufer sollte einem Vertrag zustimmen, in dem ausdrücklich der Umfang der Unterstützung angegeben ist, die bei der Installation und Optimierung des Systems bereitgestellt wird. Darüber hinaus sollte der Verkäufer einen Wartungsvertrag abschließen, der das Unternehmen zur sofortigen und kostenlosen Reparatur verpflichtet, wenn die Leistung des Systems die vorgeschriebenen Standards überschreitet. Alle diese Faktoren sollten in der Angebotsanfrage des Käufers berücksichtigt werden, die an potenzielle Anbieter verteilt wird.
LANs können auch für den Heimgebrauch erworben werden. Anfangs waren diese Kits teuer und langsam und übermittelten Daten über die Telefonleitungen zu Hause. Es sind neue Produkte entstanden, die schneller und kostengünstiger sind und die drahtlose Technologie verwenden, um mehreren Computern die gemeinsame Nutzung von Druckern und die Ausführung anderer LAN-Funktionen zu ermöglichen. Diese Technologie ermöglicht die gleichzeitige Nutzung von Telefonleitungen, Kabelverbindungen und LANs und eignet sich perfekt für Kleinunternehmer, die von zu Hause aus arbeiten.
LITERATURVERZEICHNIS
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