Teilnehmer in einem Netzwerk

Einführung

Ein Netzwerk besteht aus verschiedenen Teilnehmern mit unterschiedlichen Aufgaben. Um Netzwerke zu verstehen, müssen wir wissen, wer mit wem kommuniziert und welche Rolle jeder Teilnehmer hat.

Endgeräte (End Devices)

Endgeräte sind die tatsächlichen Kommunikationspartner - sie senden und empfangen Daten.

Clients

Clients sind Geräte, die Dienste nutzen bzw. anfragen:

• Computer / Laptops
• Smartphones / Tablets
• IP-Telefone
• Smart TVs
• IoT-Geräte (Sensoren, Kameras)

Typisches Verhalten:

• Stellen Anfragen
• Initiieren Kommunikation
• Konsumieren Daten

Server

Server sind Geräte, die Dienste bereitstellen:

• Webserver (stellen Webseiten bereit)
• E-Mail-Server (verwalten E-Mails)
• Dateiserver (speichern Dateien)
• Datenbank-Server (verwalten Datenbanken)
• DNS-Server (lösen Namen in IP-Adressen auf)

Typisches Verhalten:

• Warten auf Anfragen
• Antworten auf Anfragen
• Stellen Ressourcen bereit

Client und Server gleichzeitig

Viele Geräte können beides sein:

• Ihr Computer ist Client, wenn er eine Webseite aufruft
• Ihr Computer ist Server, wenn er Dateien für andere freigibt

Netzwerkgeräte (Infrastructure Devices)

Netzwerkgeräte vermitteln die Kommunikation zwischen Endgeräten. Sie sind keine Kommunikationspartner selbst.

Switch (Layer 2)

Aufgabe: Verbindet Geräte im gleichen Netzwerk

Funktionsweise:

• Arbeitet mit MAC-Adressen
• Leitet Frames zwischen Ports weiter
• "Lernt" wo welches Gerät angeschlossen ist

Beispiel:

Computer A (Port 1) → Switch → Computer B (Port 5)
Switch merkt sich: Computer A ist an Port 1, Computer B ist an Port 5

Router (Layer 3)

Aufgabe: Verbindet verschiedene Netzwerke

Funktionsweise:

• Arbeitet mit IP-Adressen
• Leitet Pakete zwischen Netzwerken weiter
• Trifft Routing-Entscheidungen (welcher Weg ist der beste?)

Beispiel:

Netzwerk A (192.168.1.0/24) ← → Router ← → Netzwerk B (192.168.2.0/24)

Firewall (Layer 3-7)

Aufgabe: Kontrolliert und sichert den Datenverkehr

Funktionsweise:

• Überprüft jedes Paket anhand von Regeln
• Erlaubt oder blockiert Verbindungen
• Schützt vor unerwünschtem Zugriff

Beispiel:

Regel: Nur Port 443 (HTTPS) von intern nach extern erlauben
Regel: Port 22 (SSH) nur von bestimmten IP-Adressen erlauben

Access Point (WLAN)

Aufgabe: Verbindet drahtlose Geräte mit dem Netzwerk

Funktionsweise:

• Sendet und empfängt Funksignale
• Überbrückt zwischen WLAN und kabelgebundenem Netzwerk
• Verwaltet WLAN-Verbindungen

Die Rolle von Vermittlungsinstanzen

Warum sind Vermittlungsgeräte notwendig?

1. Physische Verbindung

   • Nicht jedes Gerät kann direkt mit jedem anderen verbunden sein
   • Switches verbinden viele Geräte über wenige Kabel

2. Logische Trennung

   • Verschiedene Netzwerke müssen getrennt bleiben
   • Router verbinden nur ausgewählte Netzwerke

3. Sicherheit

   • Nicht jede Kommunikation soll erlaubt sein
   • Firewalls kontrollieren den Datenverkehr

4. Effizienz

   • Switches leiten Daten nur an das richtige Ziel
   • Router wählen den besten Weg

Vermittlungsgeräte sind "transparent"

Wichtig zu verstehen:

• Endgeräte kommunizieren direkt miteinander (logisch)
• Vermittlungsgeräte machen das nur technisch möglich
• Aus Sicht der Anwendung (z.B. Browser) existieren Switch, Router etc. nicht

Beispiel:

Computer A sendet E-Mail an Computer B
  ↓
Für die E-Mail-Software: Direkter Kontakt
  ↓
Tatsächlich: Computer A → Switch → Router → Firewall → Router → Switch → Computer B

Zusammenfassung

Endgeräte

• Clients: Nutzen Dienste (Computer, Smartphones)
• Server: Stellen Dienste bereit (Webserver, Dateiserver)
• Sind die eigentlichen Kommunikationspartner

Netzwerkgeräte

• Switch: Verbindet Geräte im gleichen Netzwerk
• Router: Verbindet verschiedene Netzwerke
• Firewall: Kontrolliert und sichert Datenverkehr
• Access Point: Verbindet drahtlose Geräte

Wichtiges Prinzip

• Netzwerkgeräte vermitteln nur
• Sie sind transparent für Endgeräte
• Ermöglichen und kontrollieren Kommunikation

In der nächsten Lektion lernen Sie, wie Geräte im Netzwerk adressiert werden.