Definition

Was ist ein LAN (Local Area Network)?

| Autor / Redakteur: tutanch / Andreas Donner

(© aga7ta - Fotolia)

Ein Local Area Network (LAN) ist ein Netzwerk mit begrenzter räumlicher Ausdehnung. In der Regel erstreckt es sich über einzelne Gebäude oder ein Rechenzentrum. Die Anzahl der angeschlossenen Geräte wie Computer, Server, Drucker und andere reicht von mindestens zwei bis zu mehreren Tausend. Das Ethernet ist die heute gebräuchliche Technik für die Realisierung eines LANs.

Die Abkürzung LAN steht für Local Area Network und beschreibt ein Netzwerk, das in seiner räumlichen Ausdehnung auf einen lokalen Bereich beschränkt ist. Netze mit größerer räumlicher Ausdehnung bezeichnet man als Metropolitan Area Network (MAN) oder Wide Area Network (WAN).

An das LAN sind Geräte wie Computer, Laptops, Server, Drucker, Speichergeräte oder andere Netzwerkgeräte angeschlossen. Große LANs können bis zu mehrere tausend Geräte umfassen. LANs lassen sich kabelbasiert oder kabellos realisieren. Kabellose Netzwerke werden als WLAN (Wireless Local Area Network) bezeichnet.

Über ein LAN können Endgeräte miteinander kommunizieren und bereitgestellte Services nutzen. Im privaten Umfeld dient das LAN dazu, die heimischen Endgeräte wie PCs, Drucker, Laptops, Smartphones oder Tablets untereinander und mit dem Internet zu verbinden. Das LAN ist in diesem Fall meistens über einen einzigen Internetaccessrouter realisiert, der LAN-Ports und einen drahtlosen Accesspoint für die Endgeräte zur Verfügung stellt.

Die Verkabelung eines LANs basiert in der Regel auf Twisted-Pair-Kabeln. Bei höheren Bandbreiten und im professionellen Umfeld kommen Glasfaserverbindungen zum Einsatz. Aktive Kopplungselemente im LAN sind Hubs, Switches, Accesspoints und Router.

Ab einer bestimmten Größe kommt im Local Area Network eine strukturierte Verkabelung zum Einsatz. Ethernet ist heute der am weitesten verbreitete Standard für die Realisierung eines LANs und hat andere Techniken wie Token Ring oder FDDI fast vollständig abgelöst. Mehrere LANs lassen sich zu größeren Netzwerken zusammenschalten. So stellt beispielsweise das Internet eine Ansammlung vieler einzelner LANs dar, die über WAN-Verbindungen und Netzknoten miteinander verbunden sind. Eine exakte Abgrenzung, bis zu welcher Größe es sich noch um ein LAN handelt, existiert nicht.

Die Übertragungstechniken und Netzwerkprotokolle im Local Area Network

Historisch gesehen existieren viele verschiedene Standards, Techniken und Protokolle für den Aufbau eines Local Area Networks. So lassen sich lokale Netze beispielsweise per Token Ring, FDDI, ARCNET, DECNET oder andere Techniken realisieren. Diese Techniken haben jedoch stark an Bedeutung verloren. Moderne LANs basieren in der Regel auf dem Ethernet. Technologien wie ARCNET sind aber teilweise noch immer beispielsweise in der Industrieautomation im Einsatz.

Ethernet – die häufigste Netzwerktechnik moderner LANs

Ethernet ermöglicht Datenübertragungsraten von zehn Mbit/s bis zu mehreren hundert Gbit/s. Die Technik nutzt kupferbasierte Twisted-Pair-Verkabelungen oder Multimode- und Monomode-Glasfasern. Während bei Twisted-Pair-Kabeln die maximal überbrückbare Entfernung auf circa hundert Meter beschränkt ist, ermöglichen Glasfasern Entfernungen von mehreren Kilometern.

Fast-Ethernet (100BASE-TX) und Gigabit-Ethernet (1000BASE-T) sind die aktuell am weitesten verbreiteten Varianten innerhalb der Ethernet-Familie. In einem Ethernet-LAN lassen sich einzelne Bereich in mehrere LANs oder virtuelle LANs (VLANs) physisch oder logisch unterteilen. Die Verbindung der verschiedenen Bereiche übernehmen Switches oder Router. Der Gebrauch von Repeatern oder Hubs ist in modernen LAN-Strukturen eher unüblich.

Mit Switches können Kollisionen auf dem Ethernet vermieden und Durchsatzraten gesteigert werden, da sie Vollduplex-Verbindungen bereitstellen. Die Übertragung und Vermittlung von Daten eines LANs in andere Netzwerke, Rechenzentren oder das Internet übernehmen Router. Sie arbeiten auf der Schicht 3 des ISO/OSI-Schichtenmodells und sind in der Lage, Datenpakete anhand ihrer IP-Adressen zu routen. Innerhalb eines LANs werden Frames anhand ihrer Schicht-2-Adresse, der MAC-Adresse, zugestellt. In gerouteten LAN-Umgebungen kann auch die IP-Adresse verwendet werden.

Aktive und passive Komponenten in einem Local Area Network

Passive Komponenten in einem LAN sind Netzwerkkabel, Netzwerkdosen und Netzerkpatchpanels. Sie stellen die physischen Verbindungen zwischen Endgeräten, Servern und Netzkomponenten zur Verfügung. Geräte wie Repeater, Hubs, Switches, Accesspoints und Router sind aktive Komponenten des Local Area Networks. Im modernen Gigabit-Ethernet und Fast Ethernet kommen Hubs kaum noch zum Einsatz. Switches bilden die Basis für diese Netzwerke und arbeiten im Gegensatz zu Hubs kollisionsfrei. Der Router als aktive Komponente befindet sich häufig am Rand des LANs und verbindet das LAN mit anderen Netzwerken, Rechenzentren, dem WAN oder dem Internet

WLAN – das drahtlose Local Area Network

Das WLAN stellt eine funkbasiert arbeitende drahtlose Variante des LANs dar. Es besteht in seiner einfachsten Ausführung aus einem WLAN-Acesspoint als Basisstation und dem drahtlosen Rechner, der über seinen WLAN-Adapter mit der Basisstation Verbindung aufnimmt. Standardisiert ist das WLAN in IEEE 802.11. Um den Zugang zum WLAN zu schützen und nicht jedem Endgerät im Funkbereich des Accesspoints die Verbindung zu ermöglichen, kommen Verschlüsselungs- und Authentifizierungstechniken wie WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) zum Einsatz. Drahtlose WLAN-Techniken und kabelbasierte LAN-Anschlüsse lassen sich zu einem gemeinsamen Local Area Network kombinieren. Die einzelnen Endgeräte nutzen die für sie jeweils verfügbare und am besten geeignete Anschlusstechnik.

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