Gerätschaften

Im Bereich Netzwerktechnik werden verschiedene Geräte eingesetzt, um Netzwerke zu erweitern, zu verlängern, um unterschiedliche Protokolle miteinander zu verbinden, das zu übertragene Signal aufzufrischen und Netzwerke mit unterschiedlichen Physikalischen Strukturen zu verbinden.

- Repeater & Verstärker

- Hubs

- Bridges

- Router

- Brouter

- Gateways

Repeater & Verstärker

Je länger die Übertragungsstrecke ist, desto schwächer wird das elektrische Signal der Übertragung in einem Netzwerk. Repeater und Verstärker werden eingesetzt, um die Signalstärke einer Übertragung wieder aufzufrischen. Sie erlauben eine Übertragung über größere Distanzen als es das Medium normalerweise erlauben würde.

Repeater setzt man in Netzwerken mit digitaler Übertragung ein (Basisbandübertragung). Empfängt ein Repeater ein geschwächtes Signal, so wird es bereinigt und verstärkt an das nächste Segment weitergegeben.

Verstärker setzt man in Netzwerken mit analoger Übertragung ein (Breitbandübertragung). Empfängt ein Verstärker ein geschwächtes Signal, so wird es bereinigt und verstärkt an das nächste Segment weitergegeben.

Repeater und Verstärker arbeiten auf der Bitübertragungsschicht (Physical Layer) des OSI Referenzmodells.

Hubs

Hubs werden z.B. in Sterntopologien eingesetzt, wo sie den zentralen Punkt im Netzwerk darstellen. Hubs agieren als Verbindungsrechner. Eine Topologie die Hubs einsetzt, weist gegenüber anderen wie z.B. der Bustopologie Vorteile auf. Bricht ein Kabelsegment, so ist nicht wie bei der Bustoppologie das gesamte Netzwerk davon beeinträchtigt, sondern nur die an dem Kabelsegment angeschlossene Maschine. Ein Hub kann Segmente mit unterschiedlichen Medien verbinden (z.B. 10BASE2 mit Twisted Pair).

Aktive Hubs
Aktive Hubs benötigen eine eigene Stromversorgung. Sie agieren nicht nur als Verbindungsrechner, sondern regenerieren auch das zu versendende Signal (Repeaterfunktion).

Passive Hubs
Passive Hubs benötigen keine eigenen Stromversorgung, sie dienen lediglich zum Verbinden von Maschinen im Netz. Sie führen keine Repeaterfunktion aus.

Hybridhubs
Hybridhubs können unterschiedliche Kabeltypen aufnehmen.

Hubs arbeiten auf der Bitübertragungsschicht (Physical Layer) des OSI - Referenzmodells.

Bridges

Bridges dienen ebenfalls zum Verbinden von Netzwerksegmenten. Bridges stellen jedoch gegenüber Repeatern eine Verbesserung dar, indem Sie zuerst die MAC Adresse des Zielorts eingehender Datenpakete lesen und anschließend die Bridging Tabellen um zu entscheiden was mit dem Datenpaket geschehen soll. Eine Bridge erkennt somit, ob das Ziel auf ihrem Segment liegt und das Datenpaket verworfen werden kann oder ob Sie es an ein weiteres Segment weiterreichen muß. Eine Bridge trägt also wesentlich zur Entlastung des Netzwerks bei. Broadcast Sendungen hingegen werden jedoch immer weitergeleitet und Daten brauchen länger bis Sie weitergeleitet werden wie bei Repeatern. Eine Bridge kann ebenso Segmente mit unterschiedlichen Medien verbinden.

Eine sogenannte Translation Bridge kann sogar verschiedene Netzwerktypen verbinden.

Bridges arbeiten auf der Sicherungsschicht (Data Link Layer) des OSI - Referenzmodells.

Router

Ein Router dient zur Verbindung von Netzwerksegmenten. Von der Funktion her ähnelt der Router einer Bridge. Jedoch anstatt der MAC Adresse Verwendet ein Router die Netzwerkadreßinformation aus der Vermittlungsschicht (Network Layer). Die vorhandenen Informationen werden mit den Informationen aus der Routing Tabelle verglichen und somit der beste Pfad zur Weitergabe der ermittelt.

Man unterscheidet zwischen dynamischen und statischen Routern:

statische Router
Statische Router verwenden manuell angelegte Routing Tabellen.

dynamische Router
Dynamische Router legen eigene Routing Tabellen, die Sie auch selber Verwalten und aktualisieren müssen. Dynamische Router verwenden die Informationen aus dem eigenen Segment oder von anderen Routern diese Routing Tabellen zu erstellen.

Router Filtern Pakete die nicht für Sie bestimmt sind aus. Sie sind zudem zuverlässig in der Übertragung von Daten, da sie alternative Pfade auswählen können wenn der Standardweg ausgefallen ist. Rechner können als Router konfiguriert werden, wenn man sie für jedes Netzwerksegment mit einer eigenen Netzwerkkarte und einer Routing Tabelle ausstattet.
Router können so konfiguriert werden, das sie auch Broadcast Sendungen ausfiltern. Ein großer Vorteil ist, das Router Netzwerke die verschiedene Netzwerkarchitekturen-, Medien- und Protokolle haben miteinander verbinden kann.

Router arbeiten auf der Vermittlungsschicht (Network Layer) des OSI - Referenzmodells.

Brouter

Ein Brouter ist eine Hybridform, die sich aus einem Router und einer Bridge zusammensetzt. Wenn ein Brouter ein Datenpaket empfängt, sieht er nach ob es Routfähig ist oder nicht. Ist dies der Fall, so führt der Brouter seine Routing Funktion aus. Ist das Datenpaket nicht Routfähig, führt er seine Bridging Funktion aus und ermittelt anhand der MAC Adresse den richtigen Empfänger.

Brouter arbeiten auf der Bitübertagungsschicht (Physical Layer ) und der Vermittlungsschicht (Network Layer) des OSI Referenzmodells.

Gateway

Ein Gateway dient zum erstellen einer Kommunikation zwischen zwei oder mehreren Netzwerksegmenten. Ein Gateway ermöglicht die Kommunikation zwischen verschiedenen Systemen wie z.B. ein Intel Basierten Rechner mit einem Macintosh Rechner. Durch den Einsatz von Gateways ist es möglich, das Netzwerke mit verschiedenen Protokollen miteinander verbunden werden und eine Kommunikation aufbauen können (z.B. es wird eine IPX / SPX Nachricht empfangen, die für einen Rechner in einem Netzwerksegment liegt, das TCP / IP einsetzt. Die Nachricht wird vom Gateway konvertiert (übersetzt) und anschließend weitergeleitet).
Ein Gateway ist im Normalfall ein dedizierter Rechner, der Gateway Software ausführt. Es gibt sie aber auch als Hardware Variante.

Gateways arbeiten aud der Anwendungsschicht (Application Layer) des OSI - Referenzmodells.