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Definition Was ist Netzwerkinfrastruktur?

| Autor / Redakteur: Michael Radtke / Dipl.-Ing. (FH) Andreas Donner

Netzwerke sind im privaten Umfeld längst Normalität und in Betrieben und Unternehmen häufig Basis des Geschäftsbetriebes. Umso wichtiger ist ein reibungsloses Zusammenspiel aller am Netz beteiligten Komponenten und Geräte – der Netzwerk-Infrastruktur

(Bild: © aga7ta - stock.adobe.com)

Grundlage für eine effektive Kommunikation zwischen zwei oder mehreren Rechnern ist eine funktionelle Netzwerk-Infrastruktur. Ist ein solches Netzwerk nicht eingerichtet, kann ein User mit seinem Computer weder im Internet surfen noch auf andere Rechner bzw. Server oder Datenbanken zugreifen.

Grundsätzlich besteht eine Netzwerk-Infrastruktur aus verschiedenen Softwareanwendungen und Hardwarekomponenten, wobei Routing und Switching bei jeder Netzwerkinfrastruktur zu den entscheidenden Features zählen. Jedes involvierte Gerät und alle Server werden dabei über eigene Netzwerkkabel an einen Switch und über diesen teilweise an einige weitere Switches angeschlossen, sodass am Ende jedes Endgerät mit jedem anderen Endgerät eine direkte Verbindung aufbauen kann.

Ebenfalls Basisbestandteile eines Netzwerks sind die Netzwerkkabel, mit denen alle involvierten Server, Rechner, Drucker, Switches, Router, Access Points & Co. miteinander verbunden werden. Netzwerke, die vollkommen auf WLAN ausgerichtet sind, finden – zumindest im Unternehmensumfeld – bisher kaum Einsatz.

Softwareanwendungen und Dienste

Zudem werden entsprechende Softwareanwendungen respektive Dienste benötigt, die auf Computern im jeweiligen Netzwerk installiert sein müssen und den Datenverkehr explizit regeln. In der Regel gehören auf jeden Fall die Dienste Domain Name System (DNS), in vielen Fällen auch das Kommunikationsprotokoll Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) oder auch der Dienst Windows Internet Naming Service (WINS) zur Dienste-Grundausstattung. Diese Anwendungen müssen entsprechend konfiguriert werden und kontinuierlich verfügbar sein.

Um die in das Netzwerk eingebundenen Rechner an das Internet anzubinden, werden weitere zusätzliche Geräte benötigt; vorzugsweise in Form von Sicherheitsgateways (Firewalls). Sollen zudem kabellose Kommunikationsgeräte angeschlossen werden, sind Wireless Access Points als entsprechende Schnittstellen erforderlich. Wer dabei einen schnellen Überblick über sämtliche Geräte in einem Netzwerk erhalten möchte, kann dies mit speziellen IP-Scannern realisieren. Einen umfassenden Überblick über sämtliche Objekte im eigenen (Windows-)Netzwerk können sich User aber auch via Active-Directory-Verzeichnisdienst verschaffen; hier sind alle in einem (Windows-)Netzwerk eingebundene Objekte – beispielsweise Drucker, Benutzer oder Gruppen – abgelegt.

Die räumliche Ausdehnung von Netzwerken

Häufig werden Netzwerke in ihrer räumlichen Ausdehnung unterschieden. So bezeichnet in der Regel zum Beispiel LAN (Local Area Network) ein lokales Netzwerk, das innerhalb eines Gebäudes mehrere Computer sowie Peripheriegeräte umfasst. Allerdings kommt es in der Praxis vor, dass ein Netzwerk dieser Art auch durchaus größere Ausmaße annehmen kann. So wird zum Beispiel ein Netzwerk auch dann unabhängig von seiner Größe immer als LAN bezeichnet, wenn es nichtöffentlich und privat betrieben wird. Erstreckt sich das Netzwerk dagegen über einen vergleichsweise großen geografischen Bereich, wird von einem Wide Area Network (WAN) gesprochen.

Um die ständige Verfügbarkeit der Netzwerk-Infrastruktur sicherzustellen, kann eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) eingesetzt werden, um bei etwaigen Störungen im Stromnetz jederzeit die Versorgung von kritischen elektrischen Lasten zu gewährleisten.

Der Aufbau eines Netzwerkes

Aus technischer Sicht kann ein lokales Netz völlig unterschiedlich aufgebaut werden. Im klassischen Kontext erfolgt die diesbezügliche Verkabelung in der heutigen Zeit als strukturierte Verkabelung. Hierbei ist Ethernet aktuell die am weitesten verbreitete Standardlösung. Die Übertragung erfolgt dabei mittlerweile vorzugsweise elektrisch über entsprechende Twisted-Pair-Kabel (CAT 5-Kabel oder höher); sie kann aber auch optisch über Glasfaserkabel und Plastikfaserkabel (Polymere optische Fasern; POF) erfolgen.

Ethernet deckt aktuell Übertragungsraten von bis zu 100 Gbit/s komplett ab; dies entspricht einem Brutto-Datendurchsatz von maximal 12,5 GByte/s. Standards für 200 Gbps und 400 Gbps sind in Arbeit. Je nach zu überbrückender Distanz und benötigter Geschwindigkeit können Ethernet-Verbindungen mit Kupferkabeln (Category-3 Twisted Pair bis Category-8 Twisted Pair) oder über optische Verbindungswege hergestellt werden.

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