Netzwerke 101 Ethernet, LANs und ihre Funktionsweise

Netzwerke 101 Ethernet, LANs und ihre Funktionsweise / Technologie erklärt

In den frühen Tagen des Internets haben Benutzer, die mit dem Internet verbunden sind, sich von einem PC aus direkt bei ihrem Internetdienstanbieter (ISP) gewählt. Können Sie das nostalgische Kreischen eines Modems hören? Aber für heutige Benutzer, die alle ihre Geräte haben “auf dem Netzwerk” ist eine gegebenheit. Unternehmen machen dies seit vielen Jahren in Form von Ethernet-basierten LANs… aber “LAN” und “Ethernet” sind auch nicht.

Lassen Sie uns einen Blick darauf werfen, wie jeder zu Ihrer Fähigkeit beiträgt, lustige Katzenvideos anzusehen.

Was ist ein LAN??

Ein Local Area Network (LAN) ist ein Netzwerk, dessen Mitglieder einander bekannt sind, der Rest der Welt jedoch nicht. LANs gehen dem Internet-Vorgänger um ein Jahrzehnt voraus. Zum Beispiel wird ein älterer Typ aufgerufen Token-Ring erlaubt Ihnen, das Netzwerk in einer großen Schleife zu verbinden. Der Verkehr umkreiste die verschiedenen Netzwerkmitglieder (oder Knoten) bis es sein Ziel erreicht hat.

Moderne, mit dem LAN verbundene Maschinen können sowohl mit externen Computern (z. B. Webservern, die großartige Sites wie MakeUseOf beherbergen) als auch miteinander kommunizieren. Diese anderen Computer können jedoch keinen Kontakt herstellen. Wie ist das möglich? Dies liegt daran, dass Ihr lokales Netzwerk festgelegt ist “Privatgelände” nach dem IPv4-Standard.

Was ist ein privates IPv4-Netzwerk??

Netzwerke, die das Internet Protocol Version 4 (IPv4) verwenden, verwenden bekannte Adressen wie z “192.168.0.25” für jeden Netzwerkknoten. Der IPv4-Standard schreibt vor, dass Mitglieder von privaten lokalen Netzwerken einen bestimmten Adressbereich wie folgt verwenden:

  • 10. *. *. *
  • 172.16. *. * Bis 172.31. *. *
  • 192.168. *. *

Wenn Sie versuchen, eine der oben genannten Adressen zu kontaktieren, schaut Ihr Computer zu den anderen Geräten, mit denen er direkt verbunden ist. Mit anderen Worten, es wird nicht nach außen gehen, um nach diesen Knoten zu suchen (mehr darüber, was “draußen” bedeutet in einem Moment).

Angenommen, Sie möchten eine Webseite anzeigen. Wenn Sie die URL eingeben, versucht Ihr Computer mithilfe einer DNS-Suche, die IP-Adresse herauszufinden. So ändern Sie Ihre DNS-Einstellungen unter Windows (und warum Sie dies möchten). So ändern Sie Ihre DNS-Einstellungen unter Windows (und warum Sie dies tun können) Want To) DNS ist ein wichtiger Bestandteil des Internets, aber die DNS-Server, die Ihr System verwendet, sind nicht in Stein gemeißelt. So ändern Sie das. Weiterlesen . Wenn diese IP eine der oben genannten Adressen ist (d. H. Eine lokale Adresse), versucht Ihr Computer, diesen Computer direkt zu kontaktieren. Da sie Mitglieder des gleichen privaten Netzwerks sind, wird dieser Knoten gefunden.

Andernfalls muss sich Ihr Computer ins Internet begeben, um ihn zu kontaktieren. Einer der Knoten im LAN wird als bezeichnet Tor und alle anderen Maschinen sind für die Verwendung dieses Gateways konfiguriert. Ein Gateway empfängt diese aufgeschlossen Anfragen (wie z “hol mir die Homepage von MUO”) und bestimmen, wohin es als nächstes gesendet werden soll. Dann sendet er die Anfrage, erhält die Antwort und leitet sie an den Rechner weiter, der danach gefragt hat. (Dieser Prozess wird als Netzwerkadressübersetzung bezeichnet. Was ist Netzwerkadressübersetzung (NAT) und wie funktioniert sie? Was ist Netzwerkadressübersetzung (NAT) und wie funktioniert sie? Lesen Sie mehr.)

Das Ergebnis ist, dass Ihr Gerät lokal über eine IP-Adresse verfügt, bei externen Computern jedoch eine andere zu sein scheint. Um zu sehen, wie das funktioniert, versuchen Sie Folgendes:

  1. Suchen Sie im LAN nach der IP-Adresse Ihres Computers. Sehen Sie sich frühere MUO-Artikel an, um dies unter Windows mit ipconfig zu tun. Anzeigen und Ändern Ihrer IP-Adresse in Windows 7, 8 und 10 Anzeigen und Ändern Ihrer IP-Adresse in Windows 7, 8 und 10 Sie können Ihre Computer, ohne auch nur Ihre eigene IP-Adresse zu kennen, aber möchten Sie wissen, wie er überprüft wird? So können Sie Ihre IP-Adresse in Windows schnell überprüfen oder ändern. Weitere Informationen oder unter Linux und Mac mit ifconfig 2 Befehlszeilentools für Netzwerke Jeder sollte wissen 2 Befehlszeilentools für Netzwerke Jeder sollte wissen Jeder Computerbenutzer, unabhängig vom verwendeten Betriebssystem, sollte diese Befehlszeilenprogramme kennen. Weiterlesen .
  2. Gehen Sie nun zur Website Was ist meine IP. Die Prämisse dieser Site ist einfach: Ihre Anfrage kommt von Ihrer Öffentlichkeit Adresse, und die Site zeigt Ihnen dies einfach zurück.

Sehen Sie, wie sich die beiden unterscheiden?

Wenn Sie die MUO-Homepage anfordern, sieht unser Webserver eine Anfrage von der extern Adresse, nicht deine lokal ein. Dies bedeutet auch, dass der Webserver nicht selbst versuchen kann, eine Verbindung zu Ihrem Computer herzustellen. Das Gateway (normalerweise ein Router) leitet standardmäßig kein Gateway weiter eingehend überall anfragen. Im nächsten Abschnitt werden wir untersuchen, wie diese beiden Adressen funktionieren.

Lokale (private) und öffentliche Adressen in Aktion

Versuchen wir ein kleines Experiment, um diesen Unterschied zu demonstrieren. Wenn Sie über ein Wi-Fi-Netzwerk verfügen, verbinden Sie Ihr Telefon mit diesem und pingen Sie mit dem folgenden Befehl einen Ping an Ihren PC (Terminalanwendungen sind sowohl für iOS als auch für Android verfügbar):

ping [Ihre interne IP-Adresse, z. 10.30.30.90]

Sie sollten eine Ausgabe wie die oben gezeigte erhalten (d. H. Dass der Ping-Befehl erfolgreich war). Trennen Sie nun die Verbindung zum WLAN und versuchen Sie es mit der zuvor angegebenen externen Adresse (z. “8.14. *. *”). Sie erhalten wahrscheinlich keine Antwort, da der Befehl Ihren Router trifft und ignoriert wird (drücken Sie Strg + C wenn Sie es satt haben zu warten).

Zugriff auf Ihr LAN von außen

Was nützt ein Netzwerk also, wenn niemand von außen in das Netzwerk eindringen kann? Sie können, aber es muss kontrolliert geschehen. Router können so konfiguriert werden, dass sie spezifisch geöffnet werden Häfen ankommenden Datenverkehr und leiten Sie ihn an einen bestimmten Rechner in Ihrem lokalen Netzwerk weiter. Dieser Vorgang wird als Portweiterleitung bezeichnet. [MakeUseOf erklärt] Was ist Portweiterleitung und wie kann sie mir helfen? [MakeUseOf Explains] Weinen Sie ein wenig, wenn Ihnen jemand sagt, dass es ein Problem mit der Portweiterleitung gibt, und deshalb funktioniert Ihre glänzende neue App nicht? Deine Xbox lässt dich keine Spiele spielen, deine Torrent-Downloads lehnen ab… Lesen Sie mehr .

Betrachten Sie den SSH-Server Ihres Heimnetzwerks. Einsteigerhandbuch Einrichten von SSH unter Linux und Testen Ihres Setups Einsteigerhandbuch Einrichten von SSH unter Linux und Testen Ihres Setups Es ist wahrscheinlich eines der wichtigsten Linux-Dienstprogramme, das Sie erlernen können, da SSH eine andere Maschine steuern kann wenn Sie direkt dran saßen. Wir führen Sie durch eine Grundinstallation. Lesen Sie mehr, was wahrscheinlich eine interne IP wie hat “192.168.0.2.” Sie können Ihren Router so konfigurieren, dass Port 22 an diesen bestimmten lokalen Computer weitergeleitet wird. Nun, wenn Sie sich mit dem SSH-Port Ihres verbinden extern Adresse (“8.14. *. *: 22”), leitet der Router dies an Ihren lokalen Rechner weiter.

Das Ergebnis ist, dass Sie Ihr Gerät von außen über die externe Adresse erreichen können, da Ihr Router die Anforderung an das LAN weiterleitet. Auf diese Weise kann das Netzwerk von MakeUseOf auch Port 80 an einen Webserver weiterleiten, sodass Sie diesen Artikel jetzt lesen können.

Erweiterte LAN-Konfigurationen

Zusätzlich zu Ihrem grundlegenden Heim- oder Geschäftsnetzwerk gibt es einige andere LAN-Konfigurationen, von denen Sie möglicherweise nicht einmal wissen, dass Sie sie verwenden. Das Folgende sind einige der häufigsten.

Tethering

Tethering eines Geräts an Ihr Smartphone Tethering: Verwendung des mobilen Internets auf Ihrem PC Tethering: Verwendung des mobilen Internets auf Ihrem PC Möchten Sie die Datenverbindung Ihres Telefons mit Ihrem Computer gemeinsam nutzen? Hier erfahren Sie genau, wie Sie dies tun können, wie schnell Sie davon ausgehen können und wie sich dies auf Ihre Akkulaufzeit auswirkt. Mit Read More wird ein (WLAN-basiertes) LAN zwischen den beiden Geräten erstellt. Das Telefon fungiert dann als Gateway und leitet die empfangenen Anforderungen an das Mobilfunknetz (d. H “Öffentlichkeit” Netzwerk).

“Infrastruktur” Geräte

Die meisten Heimnetzwerkrouter gehen davon aus, dass sie das einzige Gerät sein werden, das die Rolle eines drahtgebundenen und eines drahtlosen Gateways übernimmt. Es ist jedoch möglich, einen WLAN-Router so einzurichten, dass er nur als WLAN-Router dient “Zugangspunkt.” Das heißt, er nimmt den empfangenen Verkehr und leitet ihn an das Internet weiter “Main” Router. Es ist eine gute Verwendung für einen älteren Router “Reichweitenverstärker” von Arten.

Peer-to-Peer-Netzwerke

Bei den meisten Betriebssystemen können Sie zwei Geräte direkt miteinander verbinden, obwohl dies in der Regel mit einigen Einschränkungen verbunden ist. Zunächst müssen Sie sie manuell konfigurieren - es gibt keinen ausgefallenen Router, der IP-Adressen automatisch ausgibt (es sei denn, Sie richten eines der beiden Geräte als DHCP-Server ein.) DHCP Erklärung: Installieren und Konfigurieren eines freien DHCP Server [Linux] DHCP erklärt: Installieren und Konfigurieren eines freien DHCP-Servers [Linux] Weitere Informationen).

Zweitens, wenn Sie sie konfigurieren, müssen Sie es richtig machen. Wenn Sie sie mit Adressen aus verschiedenen Bereichen einrichten (z. B. eine mit der Adresse 192.168.3.1 und die andere 10.30.30.90), können sie sich nicht sehen. Wenn Sie die Netzwerkverbindungen der beiden verwenden, um eine Verbindung zum anderen herzustellen, müssen Sie weitere Schritte unternehmen, wenn einer von ihnen das Internet erreichen soll (z. B. indem Sie Ihren Windows-PC in einen WLAN-Router verwandeln. Machen Sie Windows zu einem Wi-Fi Hotspot und Freigeben Ihrer Internetverbindung Verwandeln Sie Windows in einen WLAN-Hotspot und Freigeben Ihrer Internetverbindung Sie haben eine Internetverbindung über ein Netzwerkkabel. Können Sie diese Verbindung drahtlos mit anderen Geräten teilen? WiFi-Router? Kurz gesagt: Ja! Lesen Sie weiter).

Was ist mit Ethernet??

Ein LAN ist dann eine Netzwerkkonfiguration oder Topologie. Was ist Ethernet? Ethernet ist eins Mittel (von mehreren) können Sie ein LAN erstellen. Andere umfassen Wi-Fi, Bluetooth und USB. Diese können alle verwendet werden, um ein lokales Netzwerk zu erstellen, oder sie können sogar alle in demselben Netzwerk vorhanden sein. Während das drahtlose Netzwerk seine Vorteile hat, erfüllt das Ethernet noch einige wichtige Funktionen:

  • Ethernet ist nach wie vor die faktische Verbindung für Workstations in Unternehmensnetzwerken.
  • Selbst in vollständig drahtlosen Netzwerken (z. B. Heimnetzwerken) besteht die Verbindung zwischen dem Kabel- / DSL-Modem und dem Router über Ethernet.
  • Bandbreitensensitive Aktivitäten wie Spiele oder Streaming profitieren immer noch von einer drahtgebundenen Ethernet-Verbindung. Wi-Fi vs. Ethernet: Welche sollten Sie verwenden und warum? Wi-Fi vs. Ethernet: Welches sollten Sie verwenden und warum? Die Welt wird drahtlos. Bedeutet das, dass alles für Ethernet ausreicht? Weiterlesen .
  • Ethernet-Netzwerke bieten weiterhin den Vorteil der physischen Sicherheit.

Die wichtigsten Netzwerkgeräte in einem Ethernet-Netzwerk sind die Kategorie-5 Kabel, das zwischen zwei läuft RJ-45 Häfen. Ein sehr einfaches Ethernet-Netzwerk könnte aus nur drei Teilen bestehen: zwei Knoten mit RS-45-Anschlüssen und dem Kabel, das zwischen ihnen verläuft. In einem Heimnetzwerk entspricht dies einem direkten Anschluss des Geräts (z. B. einer Xbox) an den Anschluss Ihres Kabelmodems.

Bei komplexeren Netzwerken werden andere Elemente wie Hubs und Router verwendet. Diese beiden Begriffe sind leicht zu mischen, aber wir haben den Unterschied im Detail erklärt. Was ist der Unterschied zwischen Routern, Hubs und Switches? Was ist der Unterschied zwischen Routern, Hubs und Switches? Sind Sie über die Unterschiede zwischen einem Hub, einem Switch und einem Router verwirrt? Mach dir keine Sorgen. Die Antwort ist eigentlich ganz einfach. In diesem Artikel führen wir es für Sie auf. Weiterlesen . Zu beachten ist, dass Hubs das Netzwerk intern und die Router mit anderen externen Netzwerken verbinden. Alle oben genannten Optionen können auch mit einem Netzwerk kombiniert werden, das Ethernet-Verbindungen zu Geräten wie Desktop-PCs oder -Servern und drahtlose Verbindungen zu Druckern, Telefonen / Tablets und Geräten außerhalb der Reichweite von kabelgebundenen Stationen enthält.

Grundsätzlich sind nicht alle LANs Ethernet

Ethernet ist heute eines der ältesten und in vieler Hinsicht immer noch eines der besten Medien für LANs. Aber Netzwerke sind über diese eine Art von Verbindung hinaus gewachsen. Und obwohl Ethernet in den meisten LANs sowohl zu Hause als auch im Büro nach wie vor ein Schlüsselelement ist, ist dies nicht dasselbe.

Wie sieht Ihr Heimnetzwerk aus? Haben Sie noch Geräte, die über Ethernet fest verdrahtet sind? Bevorzugen Sie Ethernet für andere Arten von Verbindungen? Lass es uns in den Kommentaren wissen!

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