Kupfer, Glasfaser, WLAN oder PowerLAN?

Gute Planung, gutes Netzwerk – auch in KMU

| Autor / Redakteur: Thomas Bär, Frank-Michael Schlede / Andreas Donner

Ob Großunternehmen oder KMU: Es lohnt sich, über Planung und Design des eigenen Netzwerks nachzudenken.
Ob Großunternehmen oder KMU: Es lohnt sich, über Planung und Design des eigenen Netzwerks nachzudenken. (Bild: © - Sergey Nivens – Fotolia.com)

Kaum ein Unternehmen – und sei es noch so klein – kommt heutzutage noch ohne Netzwerk aus. Oft ist dies aber eher „organisch“ gewachsen, als dass es wohlüberlegt und geplant aufgebaut wurde. Zeit, sich Gedanken über die Planung und das (Re)Design des Firmennetzwerks zu machen.

Ohne Netzwerke könnten heute nur wenige geschäftliche Abläufe funktionieren. So besitzt dann wohl auch jedes kleinere und größere Unternehmen aus dem KMU-Umfeld wenigstens ein LAN oder auch ein sogenanntes Campus-Netzwerk, falls es sich um ein größeres Unternehmen oder beispielsweise um eine Forschungseinrichtung handelt. Bleibt also die Frage, ob es sich dann überhaupt noch lohnt, über Planung und Design des eigenen Netzwerks nachzudenken.

Wer sich in Betrieben aus dem KMU-Bereich umschaut und dabei einen genaueren Blick auf die vorhandene und eingesetzte Netzwerkinfrastruktur wirft, wird schnell ein Phänomen feststellen: Viele dieser lokalen Netzwerke waren im Ursprung kaum geplant, sondern sind vielmehr „einfach gewachsen“. Dadurch sind aber auch viele dieser Installationen immer komplexer geworden und die IT-Fachleute stoßen auf eine Problematik, die Albert Einstein in etwa so umschrieben hat: „Wir können unsere Probleme nicht mit derselben Art und Weise des Denkens lösen, mit der wir sie verursacht haben.“ Schon allein aus diesen Gründen kann es sinnvoll sein, Planung und Design des eigenen LANs zu überdenken. Schließlich geht es im Endeffekt darum, für das eigene Unternehmen eine Netzwerkstruktur zu entwickeln und festzulegen, die den Funktionen und Anforderungen gerecht wird, die von der IT zur Erfüllung ihrer Aufgaben gefordert werden.

Aufgaben und Phasen der Netzplanung

In der täglichen Praxis werden wohl eher selten noch Unternehmensnetzwerke zu finden sein, die auf der sprichwörtlichen „grünen Wiese“ komplett neu angelegt werden. Netzwerkverantwortliche müssen deshalb in der Regel zunächst einmal mit der bereits aufgebauten Netzwerkumgebung vertraut machen. Ohne einen exakten Plan sind alle Modifikationen an der Struktur oder Konfigurationsänderungen eine riskante Angelegenheit. Im Idealfall gelingt es dem Administrator dabei, die bereits vorhandene Struktur den üblichen Funktionsbereichen zuzuordnen und diese entsprechend zu dokumentieren. Im Zweifelsfall heißt es aber für die IT-Verantwortlichen immer wieder: Gebäude für Gebäude oder Raum für Raum durchzugehen. Dabei empfiehlt es sich, dass sie zunächst einmal eine erste Übersicht ohne redundante Komponenten erstellen und so einen noch sehr vereinfachten Plan aufbauen. Die Erfahrung zeigt, dass dieser Plan dann von „ganz allein“ noch viel detaillierter wird.

Zu den Aufgaben, die IT-Verantwortliche und Administratoren bei Design und Entwurf eines Netzwerks zu bewältigen haben, zählt auch die Umsetzung organisatorischer und topologischer Strukturen in die Netzstruktur. Dabei gilt es natürlich auch, den Datenschutz ebenso wie den allgemeinen Schutz des Unternehmens (Betriebsschutz und Schutz vor Einbruch) in die Konzeption mit einzubeziehen. Ebenso wichtig ist es für die IT-Abteilung, sich mit dem Provider und den Vergabestellen für notwendige Registrierungen zu koordinieren.

Das klassische, hierarchische Internetworking-Modell (Drei-Schichten-Modell) benennt für das Netzwerkdesign nur drei Bereiche – Kern-, Verteilungs- und Zugriffsschicht.
Das klassische, hierarchische Internetworking-Modell (Drei-Schichten-Modell) benennt für das Netzwerkdesign nur drei Bereiche – Kern-, Verteilungs- und Zugriffsschicht. (Bild: Bär/Schlede)

Schließlich soll in diesem Zusammenhang nicht unerwähnt bleiben, dass das klassische hierarchische Internetworking-Modell, das auch als Drei-Schichten-Modell bezeichnet wird, für das Netzwerkdesign nur drei Bereiche explizit benennt: Kern-, Verteilungs- und Zugriffsschicht. Dabei bietet jede Schicht verschiedene Dienste für Endgeräte und Server. Dazu gehören:

  • Die Kernschicht („Core Layer“) bietet dabei hohe Datenübertragungsraten und hochredundante Weiterleitung, um Pakete zwischen Verteilungsschichtgeräten in verschiedenen Regionen des Netzes zu bewegen. Aufgrund der hohen Anforderungen konzentrieren sich hier die leistungsfähigsten Switches und Router.
  • Die Verteilungsschicht („Distribution Layer“) bildet die Mittelschicht mit intelligenten Verfahren wie Routing, QoS (Quality of Service) oder Filterfunktionen. Die Geräte verwalten dabei auch oft einzelne Zweigstellen in WAN-Umgebungen, daher wird diese Schicht auch Arbeitsgruppenschicht („Workgroup Layer“) genannt.
  • Die unterste Schicht wird schließlich als „Access Layer“ oder Zugriffsschicht bezeichnet. Hier kommunizieren Arbeitsstationen und netzwerkbasierte Peripheriegeräte über Netzwerkdosen mit den Switches des Access Layer.

Verkabelung mit Kupfer

Geht es um Netzwerke, so geht es auch um die physikalische Hardware, die eine Vernetzung überhaupt erst ermöglicht. CIOs, IT-Verantwortliche und Netzwerkadministratoren sollten sich deshalb zunächst einmal klar darüber werden, welche Anforderungen ihr Unternehmen an die Verkabelung stellt. Ganz sicher will die IT-Mannschaft hier möglichst herstellerunabhängig und dabei auch offen für die verschiedensten Netzwerktechniken – sowohl aktuelle als auch kommende – sein. Die ideale Netzwerkverkabelung soll dabei natürlich auch genügend Reserven bei der Übertragungskapazität im Hinblick auf künftige Anforderungen besitzen, sich gut in bereits bestehende Installationen einfügen und mit vorhandenen Komponenten zusammenarbeiten.

Standard ist und bleibt in den meisten Unternehmen heute eine strukturierte Verkabelung mittels Kupferkabel, wobei Twisted-Pair-Kabel dabei als Standardverkabelung angesehen werden. Wer neu verkabelt oder alte Kabel ersetzt, sollte auf jeden Fall mindestens Cat-6-Kabel (oder besser) verwenden, denn die Nutzer erwarten mindestens 100 MBit/s im Netz und die Anbindung der Server verlangt nach 1 GBit/s. Zudem bieten Cat-6- und Cat-7-Kabel nicht nur schnellere Verbindungen, sondern auch eine weitaus bessere Abschirmung als die traditionell zumeist noch zum Einsatz kommenden Cat-5-Kabel.

Verkabelung mit Glasfaser

Geht es darum, ein komplett neues Netzwerk oder nur einen neuen Teilbereich aufzubauen, so kommt sicher auch immer wieder die Frage auf, ob es nicht sinnvoller ist, gleich auf eine komplette Glasfaserverkabelung (Lichtwellenleiter – LWL) nach Möglichkeit bis hin zu den Arbeitsplätzen zu setzen. IT-Fachleute müssen diesbezüglich vor allen Dingen eine Kosten-Nutzen-Analyse vornehmen. Viele Fachleute geben dabei als Faustregel an, dass Glasfaserkabel bei passiven Komponenten wie dem Kabel selbst, der Anschlussdosen und der Verteilfelder ein besseres Preis-Leistungs-Verhältnis bieten können als Kupfertechnik, während diese bei den aktiven Komponenten im Hinblick auf das Verhältnis von Preis und Leistung deutlich besser abschneiden. Das ist sicher einer der Gründe, warum es auch in Zukunft weiterhin sinnvoll sein kann, auf gemischte Verkabelung zu setzen. Angesichts der Längenlimitierungen bei Kupferkabeln stellt sich manchmal aber gar nicht die Frage, sondern Administratoren müssen auf LWL setzen.

WLAN – Netzwerk ohne Kabel

Bei Neuinstallation oder Erweiterung des eigenen Netzwerks taucht oftmals auch die Frage auf, ob es nicht besser sei, ausschließlich auf WLAN-Verbindungen zu setzen – gerade dann, wenn nur ein Teilbereich des Netzwerks ergänzt oder erweitert werden soll. Da ein WLAN-Zugang heute aufgrund der stetig steigenden Mobilität der Nutzer fast zwangsläufig Teil eines jeden Netzwerks ist, drängt sich diese Idee natürlich auf. Häufig gibt es auch Fälle, in denen eine Verkabelung nicht machbar ist, weil beispielsweise keine Kabel in den Wänden verlegt werden können. Das kann daran liegen, dass bauliche Veränderungen in den gemieteten Räumen nicht erlaubt sind oder das Gebäude unter Denkmalschutz steht. Auch der Kostenfaktor kann entscheidend sein, wenn sich herausstellt, dass die Verkabelung der Büroräume sehr teuer wird. Wer sich dann für ein rein drahtloses Netzwerk entscheidet, hat dabei heute durch den aktuellen WLAN-Standard 802.11ac durchaus die Möglichkeit, ein performantes Netzwerk aufzubauen, muss aber bei Design und Entwurf auf ganz andere Gegebenheiten achten, als dies bei einem „normalen“ verkabelten Netzwerk der Fall ist: Kann der WLAN-Access-Point alle Bereiche gut genug ausleuchten, damit die Nutzer immer eine gute Verbindung haben? Wie sieht es mit dem Durchsatz auf den Access Points aus – bieten sie auch noch genug Leistung, wenn mehr Nutzer und Geräte hinzukommen? Das sind nur einige Fragen, die beim Design des WLANs zu beachten sind.

Netzwerk über die Stromleitung

Bei Erweiterungen bestehender Netzwerke kann Power- oder dLAN als Alternative zur strukturierten Verkabelung mit Twisted-Pair-Kabeln gute Dienste leisten.
Bei Erweiterungen bestehender Netzwerke kann Power- oder dLAN als Alternative zur strukturierten Verkabelung mit Twisted-Pair-Kabeln gute Dienste leisten. (Bild: Devolo)

Ähnliches gilt für eine weitere Alternative zur strukturierten Verkabelung mit Twisted-Pair-Kabeln: das sogenannte Power- oder dLAN, bei dem die vorhandenen Stromleitungen zur Übertragung der Netzwerkpakete verwendet werden. Auch hier gilt, dass dieser Übertragungsweg eine gute Alternative sein kann, wenn eine Verkabelung aus verschiedenen Gründen nicht möglich ist und ein drahtloses Netzwerk ebenfalls nicht in Frage kommt. Besonders gut hat sich dieser Ansatz auch in der Kombination PowerLAN und WLAN bewährt, z.B. um bestehende Lücken im eigenen Netzwerk möglichst weitgehend abzudecken. IT-Verantwortliche und Administratoren sollten diese Techniken auf jeden Fall mit in Betracht ziehen, wenn es darum geht, ein bestehendes Netzwerk zu erweitern oder Nutzern bessere, flexiblere Zugänge und/oder bessere Performance zu bieten.

Fazit

Obwohl auch jedes kleine und mittlere Unternehmen heute zweifellos über ein funktionierendes Netzwerk verfügt, sollten sich die IT-Verantwortlichen gerade in etwas kleineren Unternehmen durchaus Gedanken zum Design und zur Entwicklung ihrer Netzwerke machen. Genau hier setzt unser eBook mit dem Titel „LAN- & VLAN-Design für KMU“ an. Es stellt die verschiedenen Topologien und Techniken vor und geht dabei auch auf die Anforderungen ein, die das Tagesgeschäft an ein Netzwerk stellt. Auf 17 kompakten Seiten befassen wir uns mit Aufbau und Planung von LANs und VLANs, stellen Techniken vor und werfen einen Blick auf künftige Entwicklungen.

Das eBook „LAN- & VLAN-Design für KMU“ steht registrierten Lesern von IP-Insider ab sofort kostenfrei zum Download zur Verfügung. Eine Registrierung ist ebenfalls kostenfrei möglich und erlaubt auch den Zugriff auf alle bisher erschienenen und zukünftigen eBooks sowie auf alle anderen registrierungspflichtigen Inhalte unseres Portals.

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Planung und Einsatz von LAN- und VLAN-Techniken

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06.06.16 - Obwohl auch jedes kleine und mittlere Unternehmen heute zweifellos über ein funktionierendes Netzwerk verfügt, sollten sich die IT-Verantwortlichen gerade in etwas kleineren Unternehmen durchaus Gedanken zum Design und zur Entwicklung ihrer LANs und VLANs machen. lesen

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