Erkundung - Vernetzung von mehreren Rechnern

Ein Rechnernetz für ein Start-Up-Unternehmen

Das neu gegründete Unternehmen INF-DESIGNS entwirft computergestützt Möbelstücke mit besonderem Design. Mit seinen innovativen Design-Ideen und dem Ziel, schnell zu wachsen, sieht es sich als klassisches Startup-Unternehmen.

INF-DESIGNS hat mit seinen fünf Mitarbeitern mittlerweile einen eigenen Büroraum angemietet. Um große Grafiken und andere Dateien zwischen den Rechnern der Mitarbeiter schnell und unkompliziert austauschen zu können, sollen diese per Netzwerkkabel miteinander verbunden werden.

Deine Aufgabe ist es, INF-DESIGNS beim Verbinden der Rechner zu unterstützen.

Aufgabe 1

Skizziere zwei Möglichkeiten, wie die fünf Rechner der Mitarbeiter mit Netzwerkkabeln verbunden werden können, so dass ein Datenaustausch zwischen ihnen möglich ist.

Die Topologie eines lokalen Netzwerkes

Mehrere Rechner lassen sich über geeignete Schnittstellen mit Netzwerkkabeln oder anderen Medien zu einem lokalen Netzwerk (englisch: Local Area Network, kurz LAN) verbinden. Die Struktur einer solchen Verkabelung nennt man Topologie des lokalen Netzwerks.

Aufgabe 2

(a) Anhand welcher Kriterien würdest du entscheiden, wie "gut" die Topologie eines lokalen Netzwerkes ist?

(b) Vergleiche und bewerte deine beiden in Aufgabe 1 skizzierten Topologien anhand deiner Kriterien. Welche Topologie würdest du dem Unternehmen INF-DESIGNS für sein Firmennetzwerk empfehlen?

Eine Schnittstelle pro Rechner - Verwendung von Switches

Wenn mehrere Rechner intuitiv miteinander vernetzt werden sollen, entsteht oftmals das Problem, dass die einzelnen Rechner viele Schnittstellen benötigen. In Wirklichkeit jedoch besitzen die meisten Rechner - wie auch alle "Notebook"-Rechner in Filius - nur eine geeignete Netzwerk-Schnittstelle. Umgekehrt enthalten lokale Netzwerke von Rechnern unabhängige Verteiler, sogenannte Switches, die mehrere Netzwerkkabel an einem Punkt miteinander verbinden.

Aufgabe 3

(a) Konstruiere in Filius ein lokales Netzwerk für die fünf ("Notebook"-)Rechner des Unternehmens INF-DESIGNS. Verwende dabei ein Switch. Konfiguriere die Rechner, indem du ihnen geeignete Namen und IP-Adressen (z.B. 192.168.0.1, 192.168.0.2, ...) gibst.

Hinweis: Bei der Konfiguration eines Rechners in Filius kannst du zur Vereinfachung "IP-Adresse als Name verwenden" anklicken.

(b) Installiere auf einem der Rechner ein Befehlszeilenterminal, reduziere die Simulations-Geschwindigkeit im Aktionsmodus auf und teste die Erreichbarkeit eines anderen Rechners mit dem ping-Befehl.

Beobachte genau die Wege, die die Daten des Ping-Befehls durch dein lokales Netzwerk nehmen (grün leuchtende Leitungen). Welche Rolle übernimmt hier das Switch?

(c) Führe selbst weitere Experimente mit dem ping-Befehl auf verschiedenen Rechnern und auch mit veränderter Topologie (z.B. mehrere Switches) durch.

Aufgabe 4

Halte das Gelernte im unteren Abschnitt des Wissensspeichersfest.

Aufgabe 5

Ein Mitarbeiter äußert die Idee, auf den Kabelsalat zu verzichten und die Unternehmensrechner drahtlos miteinander zu verbinden. Aus einem Local Area Network (LAN) würde so ein Wireless Local Area Network (WLAN).

Recherchiere Vor- und Nachteile eines WLAN gegenüber einem kabelgebundenen LAN und bewerte die Idee des Mitarbeiters.