Netzwerkhardware  Zum Expertenwissen

Netzwerkhardware - alle Komponenten für die Installation eines Netzwerkes auf einen Blick

Beim Aufbau von IT-Netzen spielt Netzwerkhardware eine zentrale Rolle. Sie entscheidet maßgeblich darüber, ob das spätere Netzwerk die erwünschte Effizienz und damit verbundene Kosteneinsparungen mit sich bringt. Daher ist eine sorgfältige Planung und Komponentenauswahl erforderlich, die das Leistungsspektrum der Server und Client-Stationen im Netz optimal nutzt.
Grob wird die Netzwerkhardware in drei Bereiche untergliedert:

Übertragungsmedien und Verkabelung

In dieser Kategorie werden die verschiedenen, jeweils auf die Netzwerktopologie abgestimmten Übertragungsmedien sowie deren Zubehör subsumiert. Die heute im Unternehmensbereich kaum mehr neu projektierten Netze mit Bustopologie (10Base-2) weisen eine einfachere Struktur auf als solche mit Sterntopologie (10Base-T, 100Base-TX und darüber) und werden daher auch wesentlich einfacher verkabelt als ihre zudem deutlich schnelleren und vielseitiger einsetzbaren Geschwister.
Zu den Medien gehören neben Koaxial-, UTP- und STP-Kabeln auch Glasfaserverbindungen. Letztere können große Entfernungen von mehreren Kilometern bei hohen Übertragungsgeschwindigkeiten überbrücken und eignen sich daher gut zur Anbindung von Filialen oder ausgelagerten Abteilungen im Betrieb. Die Ethernet-, Fast-Ethernet- und Gigabit-Kupferkabel hingegen sind aufgrund ihrer räumlichen Beschränkungen beim Datentransfer eher für den Einsatz innerhalb von Gebäuden gedacht.
Eine etwas exotische Rolle spielen im Bereich der Verkabelungssysteme die Infiniband-Infrastrukturen. Diese überbrücken ebenfalls kurze Entfernungen, bieten jedoch wesentlich höhere Übertragungsraten als die Ethernet-Systeme und eignen sich daher primär für solche Netze, in denen es auf höchsten Datendurchsatz ankommt.

Patch Panel

Neben den unterschiedlichen Kabelarten und Steckverbindungen gehören auch Patch Panel für den Einbau in Serverschränke oder Racks sowie Zubehör wie PoE-Splitter ("Power over Ethernet"), die die Nutzung von Endgeräten mit erhöhtem Energiebedarf (beispielsweise VoIP-Telefone) über das Netz ohne zusätzliche Stromanschlüsse ermöglichen, zum Bereich der eigentlichen Verkabelung. Dazu zählen auch Dosen für die Unterputz- oder Aufputzmontage sowie Verteiler wie Spleißboxen für LWL-Netzinfrastrukturen, die sich an den Endpunkten der Lichtwellenleiter befinden.

Hardware mit eigener Elektronik

Als zweiter Bereich der Netzwerkhardware lässt sich "intelligente" Hardware nennen, die eine eigene Elektronik enthält und bestimmte Aufgaben wahrnimmt. Hierzu gehören im Segment der kabelgebundenen Netze unter anderem folgende Komponenten:

• Netzwerkkarten: Diese als Platine mit einem Slotblech oder - für die Nutzung in Mobilrechnern - meist als CardBus- oder ExpressCard-Karte ausgeführte Netzwerkkarte ermöglicht den Anschluss eines Systems an ein Netzwerk. Üblicherweise verfügen Netzwerkkarten über einen RJ45-Anschluss und zwei Status-Leuchtdioden, um dem Administrator eventuell auftretende Fehler zu signalisieren. Seltener anzutreffen sind Netzwerkkarten mit Infiniband- Anschluss.
• Switche: Sie sind eines der wichtigsten Geräte zur Datenverteilung. Ein Switch ist der Mittelpunkt eines Netzes mit Sterntopologie und ordnet die eingehenden Daten den gewünschten Empfängern - also in aller Regel einer Workstation im Netz - zu. Dabei besitzt der Switch eine eigene "Intelligenz" und erkennt auch neu im Netz befindliche Geräte in aller Regel anhand ihrer spezifischen Adressen, die er sich in einer Tabelle "merkt". Somit ist gewährleistet, dass die Daten jederzeit direkt an den Empfänger weitergeleitet werden im Wege einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung. Switche sind vom kleinen Gerät mit nur wenigen Anschlüssen für das Home Office erhältlich bis hin zu großen, in 48 cm (19 Zoll)-Schränken unterzubringenden Modellen, die auch kaskadierbar sind und somit große Infrastrukturen mit mehreren hundert angeschlossenen Personal Computern verschalten.
• Bridge: Sie arbeitet ähnlich wie ein Switch, verbindet jedoch Netzsegmente miteinander. Eine Bridge ist wie ein Switch im Netzwerk transparent, also von den Nutzern aus nicht als eigenes Gerät erkennbar.
• Router: Sie werden benötigt, um den Datenverkehr zwischen verschiedenen Netzen zu regeln. Sie identifizieren die Empfänger von Datenpaketen anhand ihrer Zieladresse und entscheiden, ob sie weitergeleitet oder geblockt werden. Dabei können als Empfänger sowohl Rechner im Zielnetz als auch weitere Router fungieren. Router können auch mit einem Switch in einem einzigen Gehäuse untergebracht sein, wie es bei kleineren SoHo-Netzen oft der Fall ist.
• Hardware-Firewalls: Sie dienen insbesondere in großen Netzen dazu, diese gegen Gefahren aus öffentlichen Netzen abzuschirmen. Dazu werden auf der Hardware Firewall feste Regeln definiert, wie mit Datenpaketen verfahren wird und welche Ports geöffnet oder geschlossen sind, um beispielsweise ein Eindringen von Schadsoftware in das zu schützende Netz oder die DMZ („Demilitarisierte Zone“) wirksam zu unterbinden.
• VPN-Konzentratoren: Sie haben in großen IT-Infrastrukturen die Aufgabe, zwischen entfernten Systemen eine sichere zentralisierte Kommunikation über getunnelte und verschlüsselte Verbindungen zu gewährleisten. Dazu verfügen sie über die Möglichkeit, mehrere - bei professionellen Modellen auch mehrere hundert - getunnelte Verbindungen gleichzeitig aufzubauen und aufrechtzuerhalten. VPN-Konzentratoren verfügen auch über eine eingebaute Firewall.
• Medienkonverter: Sie bieten mehrere unterschiedliche Anschlüsse und sorgen dafür, dass Netze mit verschiedenen Verkabelungsstandards miteinander kommunizieren können.
• Multiplexer: Sie sind dafür zuständig, dass auf einer einzigen physikalischen Verbindung mehrere Signale simultan übertragen und an den richtigen Empfänger geleitet werden können.
• Modem: Das Modem ist das älteste und mittlerweile nur noch in Gebieten ohne Breitband-Anschluss gebräuchliche Gerät, um einen Internet-Zugang zu ermöglichen. Modems werden zusätzlich noch vereinzelt zur Fernwartung von Geräten und Maschinen in der Industrie genutzt.

Abseits der kabelgebundenen Netze gehören WLAN-Karten zum Einbau in den PC, entsprechende CardBus- oder Express-Card-Wechselkarten für Mobilrechner, WLAN-Router, Repeater und Access Points sowie Geräte zur Nutzung des Bluetooth-Standards auf kurze Entfernungen zur Netzwerkhardware.

Werkzeuge und Tools

Um Verkabelungen unter ungünstigen Bedingungen adäquat konfektionieren zu können, sind spezielle Geräte wie Anlegewerkzeuge und Crimpzangen notwendig. Mit diesen lassen sich Kabel in der Länge perfekt den individuellen Anforderungen gemäß anpassen. Mit entsprechenden Spezialwerkzeugen werden auch Stecker verbindungssicher mit den konfektionierten Kabeln verbunden. Zusätzlich sind zur Prüfung der Verkabelung und zur Durchsatzmessung spezielle Prüf- und Messgeräte erhältlich, die bei Problemen innerhalb des Netzes wie beispielsweise fehlenden Verbindungsaufbauten wertvolle Hilfe leisten. Dazu gehören Multimeter, Kabeltester und Geräte zur Leitungssuche bei Unterputzkabeln wie auch spezielle Fasertestgeräte für LWL-Installationen.