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Datenkabel und kabellose Verbindungen zwischen Endgeräten
Neben den Verbindung von Servern auf verschieden Kontinenten durch Tiefseekabel, welche aus Glasfaser bestehen, kennen Sie noch andere Kabeltypen. Vermutlich begegnen Sie in Ihrem Alltag einem Netzwerkkabel, einem USB Kabel oder auch einem FireWire Kabel. Hier ein kurzer Überblick über die Kabel und die jeweilige Übertragungsgeschwindigkeit von Daten.
Was bedeutet Übertragungsgeschwindigkeit von Daten?
Die Übertragungsgeschwindigkeit von Daten bezeichnet die Anzahl Daten pro Zeiteinheit, mit der diese zwischen zwei Geräten in einem Netzwerk übertragen werden. Üblicherweise wird diese Geschwindigkeit in Bits pro Sekunde (B/s oder Bps) gemessen. Ist die Geschwindigkeit hoch, werden die Daten schnell gesendet oder empfangen.
Aufgabe - Kabelsalat
Hier ein kurzes Zuordnen von verschiedenen Anschlüssen und Bezeichnungen von Kabeln.
Lösen Sie das Learningapp und festigen Sie so das Erkennen der verschiedenen Kabeltypen.
Aufgaben zur Übertragungsgeschwindigkeit
- Eine Datei wird von einer Festplatte in zwei Formaten heruntergeladen. Einmal mit USB als zip-Datei (123 MiB) und einmal mit FireWire als pdf-Datei (103 MiB). Dabei ist die Geschwindigkeit für USB 480 Mibit/s, und jene für FireWire 400 Mibit/s. Welche Datei ist schneller heruntergeladen?
- Die maximale Bandbreite zum Upload mit dem gewählten Anbieter beträgt 1024 Kbit/s. Wie lange dauert das Ziehen einer 400 MB grossen Datei, die auf 20 Prozent ihres Datenbestandes komprimiert wird (Angabe in Minute, Sekunde). Die tatsächliche Ladegeschwindigkeit wird um 80 Prozent der maximalen Bandbreite reduziert.
- Ein LKW transportiert 200 Magnetbänder je 250 GB zwischen Braunschweig und Wolfsburg. Er benötigt dafür 20 min.
- Welche Datenrate erreicht der LKW?
- Wie lange dauert die Übertragung derselben Datenmenge über ein Glasfasernetz mit 622 Mbit/s?
Netzwerkkomponenten
Netzwerkschnittstelle
Das kleinstmögliche Netzwerk ist die Verbindung von zwei Computern via Ethernetkabel. Dafür brauchen beide Computer eine Netzwerkkarte bzw. Netzwerkschnittstelle oder NIC (Network Interface Card) bzw. einen integrierten Netzwerkanschluss. Dies ist eine erste Hardware-Voraussetzung für ein Netzwerk. Die Netzwerkkarte (mit W-LAN-Modul) ist serienmässig in jedem Rechner zu finden. In den Smartphones findet sich ein W-LAN-Adapter und in manchen sogar ein Ethernet-Anschluss.
Router
Ein Router hat eine CPU, einen Speicher und Anschlüsse (sog. Ports) und ist ein zentraler Knotenpunkt, der die gleichzeitige und gemeinsame Nutzung von Ressourcen, wie Servern, Druckern, Netzwerken und Internetverbindungen, durch mehrere Geräte ermöglicht. Router spielen eine wichtige Rolle bei der effizienten Verwaltung der Datenübertragung zwischen Geräten innerhalb eines lokalen Netzwerks und auch zwischen verschiedenen Netzwerken. Nur dank des Routers können Sie das Internet, gemeinsame Drucker oder Server nutzen.
Ein Router ermöglicht die Datenübertragung zwischen Geräten oder kann Daten an einen anderen Router weiterleiten. Sie verbinden Geräte in einem lokalen Netzwerk und ermöglichen die Kommunikation zwischen den Geräten und die Übertragung von Daten. Router ermöglichen auch die Verbindung und den Austausch von Daten zwischen Netzwerken an verschiedenen geografischen Standorten, so auch dem Internet.
Router haben oftmals einen integrierten DHCP-Server, dieser kann aktiviert werden, um automatisch den Geräten im Netzwerk eine IP-Adresse zuweisen zu können. Die meisten Router haben auch eingebaute Firewalls und schützen so vor Malware. (Malware: schädliche Software, die entwickelt wurde, um Computer, Netzwerke oder Geräte zu infiltrieren, zu beschädigen oder sensible Daten zu stehlen.)
Router sind Verkehrsfluss-Kontrolleure (Trafficcontroller), die Datenpakete zwischen Geräten oder Netzwerken präzise und effizient weiterleiten. Wird ein Datenpaket vom Router empfangen, so liest der Router die Ziel-IP-Adresse heraus und schaut in der eigenen Routingtabelle nach, um die effizienteste Route für die Datenübertragung zu bestimmen und das Paket auf den Weg zu schicken. Dies erhöht die Zuverlässigkeit der rechtzeitigen und effizienten Datenpaketübermittlung.
Switch
Switches bieten die Möglichkeit, nicht nur Computer untereinander sonder auch beliebig viele Computer an einen Router zu schliessen, obwohl der Router nur eine bestimmte Anzahl anschlüsse besitzt. Diese Geräte verteilen gleichzeitig auch die ankommenden Datenpakete richtig. Im Unterschied zum Router kann ein Switch keine Netzwerke verbinden. Switches sind somit eine Art intelligente „Mehrfachsteckleisten“.
Firewall
Für die Sicherheit im Netzwerk ist eine Firewall zuständig. Sie schützt das Netzwerk vor möglichen Angriffen indem diese alle eingehenden Pakete (und somit auch Anfragen von ausserhalb des Netzwerks) filtert und überprüft. Oft ist diese im Router direkt integriet. In grossen Netzwerken (von Firmen o.ä.) sind dies eigenständige Geräte. Firewalls im Router brauchen keine Ressourcen auf den einzelnen Endgeräten und bieten einen höheren Schutz als die Software, die als Schutz auf den einzlenen Geräten installiert werden kann.
Server
Ein Server ist ein Computer mit speziellen Aufgaben. Beispielsweise gibt es Webserver (hostet Websites und stellt diese über das Internet bereit),
oder auch Datenbankserver (verwaltet und stellt Datenbanken zur Verfügung) oder Ihnen bekannt sind sicher auch Mailserver (Verarbeitet und speichert E-Mails).Ein Server ist ein Computer in einem Netzwerk mit einer zentralen Aufgabe, denn er stellt spezielle Dienste und Ressourcen bereitstellt, die von anderen Geräten angefordert werden).
Weiter - Adressierung
Auftrag
Das folgende Learningapp ist ein Video, welches die Komponenten zusammenfasst und während des Videos werden immer wieder Verständnisfragen gestellt, die beantwortet werden sollten. https://learningapps.org/view1975243

![[[https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/|CC BY-NC-SA Ethernetkabel-Bild von Håkon Mosvold Larsen ]] [[https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/|CC BY-NC-SA Ethernetkabel-Bild von Håkon Mosvold Larsen ]]](/lib/exe/fetch.php?w=200&tok=594426&media=gf2:ethernetkabel.jpg)
![[[https://live.staticflickr.com/4820/45493321815_496e9f5f8e_b.jpg|CC BY-SA 2.0 Glasfaserkabel-Bild von Christoph Scholz]] [[https://live.staticflickr.com/4820/45493321815_496e9f5f8e_b.jpg|CC BY-SA 2.0 Glasfaserkabel-Bild von Christoph Scholz]]](/lib/exe/fetch.php?w=200&tok=1ac047&media=gf2:netzwerke:glasfaser.jpg)
![[[https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ae/WiFi_Logo.svg|Wi-Fi]] [[https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ae/WiFi_Logo.svg|Wi-Fi]]](/lib/exe/fetch.php?w=200&tok=7087fe&media=gf2:netzwerke:wifi_logo.png)
![[[https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0| Green Cell, CC BY-SA 4.0 via Wikimedia Commons]] [[https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0| Green Cell, CC BY-SA 4.0 via Wikimedia Commons]]](/lib/exe/fetch.php?w=400&tok=5d943d&media=gf2:netzwerke:usb.jpg)