Grundlagen Netzwerktechnik

Ein Netzwerk besteht in seiner einfachsten Form aus zwei Computern. Sie sind über ein Kabel (Netzwerkkabel, Seriell, Parallel, Direktverbindung) miteinander verbunden und sind somit in der Lage ihre Ressourcen gemeinsam zu nutzen. Wie Daten, Speicher, Drucker, Faxgeräte, Scanner, Programme und Modems. Ein netzwerkfähiges Betriebssystem stellt den Benutzern auf der Anwendungsebene die Ressourcen zu Verfügung.

Als es die ersten Computer gab, waren diese sehr teuer. Vor allem Peripherie-Geräte und Speicher war fast unbezahlbar. Zudem war es erforderlich zwischen mehreren Computern Daten auszutauschen. Aus diesen Gründen wurden Computer miteinander verbunden.
Daraus ergaben sich einige Vorteile gegenüber den Einzelarbeitsplätzen:

• zentrale Steuerung von Programmen und Daten
• Nutzung gemeinsamer Datenbeständen
• erhöhter Datenschutz und Datensicherheit
• größere Leistungsfähigkeit
• gemeinsame Nutzung der Ressourcen

Die erste Möglichkeit, Peripherie-Geräte gemeinsam zu nutzen, waren die Umschaltboxen. So konnte zum Beispiel ein Drucker an mehreren Computern genutzt werden. Dieses Prinzip wird auch heute noch eingesetzt.
Dann wurde der erste Disk-Server entwickelt. Es war ein Computer, der mit mehreren anderen Computern verbunden war. Auf dem Disk-Server kam ein Betriebssystem zum Einsatz, das den gleichzeitigen Zugriff mehrerer Clients organisieren konnte. Mit den Disk-Servern war es schon möglich die Zugriffsmöglichkeiten der angeschlossenen Computer auf bestimmte Ressourcen zu beschränken. Der Wartungs- und Pflegeaufwand eines Disk-Servers war jedoch enorm, da die Clients für die Verwaltungstätigkeiten zuständig waren.
Die Probleme des Disk-Servers wurden dann mit dem File-Server gelöst. Der Server war für die Verwaltungsaufgaben zuständig. Und es gab Möglichkeiten die Zugriffe der Clients weiter einzuschränken. Z. B. auf einzelne Verzeichnisse oder Dateien.

Peer-to-Peer-Architektur (P2P)

In einem Peer-to-Peer-Netzwerk ist jeder angeschlossene Computer zu den anderen gleichberechtigt und gleichzeitig ein Server und ein Client. Jeder Computer stellt den anderen Computern seine Ressourcen zu Verfügung.
Einen Netzwerkverwalter gibt es nicht, deshalb muss jeder Netzwerkteilnehmer selber bestimmen, welche Ressourcen er freigeben will. Auf einen zentralen Server, dessen Kosten und die aufwendige Administration, wird verzichtet.

Größe	Ein Peer-to-Peer-Netzwerk eignet sich für bis zu 10 Computer (Client). Bei weiteren wird es schnell unübersichtlich und die Nachteile kommen sehr schnell zum Tragen.
Datensicherung	Die Datensicherung muss von jedem Nutzer selber vorgenommen werden.
Administration	Jeder Nutzer ist für seinen Computer selber verantwortlich.
Vorteile	Diese Art von Netzwerk ist relativ schnell und kostengünstig aufgebaut. Die Teilnehmer sollten möglichst dicht beieinander sein.
Nachteile	Eine konsistente Versionsverwaltung für Dokumente ist nur mit viel Aufwand realisierbar. Eine zentrale Datensicherung ist auch nicht vorhanden.

Client-Server-Architektur

Diese Architektur unterscheidet zwischen der Anwender- bzw. Benutzerseite und der Anbieter- bzw. Dienstleisterseite. Der Anwender betreibt auf seinem Computer Anwendungsprogramme (Client), die die Ressourcen des Servers auf der Anbieterseite zugreifen. Hier werden die Ressourcen zentral verwaltet, aufgeteilt und zu Verfügung gestellt.

Diese Architektur ist die Basis für viele Internet-Protokolle, wie HTTP für das World Wide Web oder SMTP/POP3 für E-Mail. Der Client stellt eine Anfrage. Der Server wertet die Anfrage aus und liefert eine Antwort oder die Daten zurück.
In einem serverbasierten Netzwerk werden die Daten auf einem zentralen Computer gespeichert und verwaltet. Man spricht von einem dedizierten Server, auf dem keine Anwendungsprogramme ausgeführt werden, sondern nur eine Server-Software und Dienste laufen.

Datensicherheit
Bei einem Server hat man die Möglichkeit, Sicherheitsstrategien für die Datensicherheit und Zugriffsmöglichkeiten zu entwickeln. Beispiele für Sicherheitsstrategien sind doppelte Datenhaltung, zentrale Datensicherung und Zugriffssteuerung. Die Steuerung kann durch eine oder nur wenige Personen übernommen werden.

Groupware
Groupware soll die Zusammenarbeit in Arbeitsgruppen fördern, die Arbeitsabläufe vereinfachen und automatisieren. Wenn in einem Netzwerk die enge Zusammenarbeit zwischen Netzwerkteilnehmern möglich sein soll, dann kommt eine Groupware-Software zum Einsatz.
Sie bietet folgende Möglichkeiten:

• E-Mail
• Dokumentbearbeitung im Team
• Zugriffsmöglichkeiten auf Datenbanken
• Terminkalender

Mainframe-Architektur

In den Anfangszeiten der Computer waren diese sehr teuer und auch sehr groß. Es war nicht möglich jedem Mitarbeiter einen Computer auf bzw. unter den Tisch zu stellen. Stattdessen beschränkte man sich auf einen sehr teuren aber leistungsfähigen Großrechner, den sogenannten Mainframe. Dort waren meist speziell entwickelte Applikationen installiert. Über mehrere serielle Leitungen waren an den Mainframe mehrere Terminals, bestehend aus Bildschirm und Tastatur angeschlossen. Mit diesen Terminals wurden die Mainframes bedient. Das Terminal dient als Eingabe-Ausgabe-Schnittstelle zwischen Benutzer und dem Mainframe. Bei dieser Architektur bilden Terminal und Mainframe eine Einheit. Benutzereingaben werden vom Mainframe verarbeitet und vom Terminal dargestellt.
Moderne Formen des Terminals sind mit Arbeitsspeicher, Prozessor und Schnittstellen ausgestattet. Hier laufen ein großteil der Anwendungen im Terminal. Diese müssen mangels lokalem Massenspeicher vom Mainframe in den Arbeitsspeicher geladen werden. Statt dem klassischen Mainframe dient ein Terminalserver für die Auslieferung der Programme.

Vorteile:	Zentrale Steuerung, Datenhaltung, Anwendungen und kostengünstige Erweiterung von zusätzlichen Terminals.
Nachteile:	Ausfall des Mainframes führt zum Ausfall der Terminals. Der Betrieb steht dann komplett. Im Überlastungsfall müssen die Terminals warten, bis ihre Daten verarbeitet werden.