Netzwerkhardware
Netzwerkhardware umfasst die aktiven Komponenten, die Daten weiterleiten, und die Begriffe, mit denen ihr Verhalten beschrieben wird. Die sinnvollste Ordnung ist die Frage, auf welcher Schicht ein Gerät arbeitet.
Ein Repeater oder Hub verstärkt Signale und gibt sie an alle Ports weiter; alle angeschlossenen Stationen teilen sich eine Kollisionsdomäne. Eine Bridge und der daraus entwickelte Switch lernen, hinter welchem Port sich welche MAC-Adresse befindet, und leiten gezielt weiter — jeder Port wird zur eigenen Kollisionsdomäne, was das Verfahren gegenüber dem Hub überlegen macht. Ein Router entscheidet anhand der Netzwerkadresse und trennt Broadcast-Domänen.
Bei Switches unterscheidet sich das Weiterleitungsverfahren erheblich: Store-and-Forward liest den Rahmen vollständig ein und prüft die Prüfsumme, Cut-Through beginnt sofort nach der Zieladresse mit dem Senden und ist schneller, verbreitet dabei aber auch fehlerhafte Rahmen. Fragment-Free ist der Kompromiss dazwischen.
Ein eigener Bereich sind die Fehlerbilder, die an Ethernet-Schnittstellen auftreten. Runts sind zu kurze, Giants zu lange Rahmen, ein Alignment Error deutet auf eine unvollständige Bytegrenze, Late Collisions auf zu lange Segmente oder einen Duplex-Mismatch. Diese Zähler sind das erste, was man bei sporadischen Netzproblemen abliest — sie zeigen oft direkt auf die physikalische Ursache.
Dazu kommen die Ethernet-Varianten selbst, von Fast Ethernet über Gigabit bis 10GBase-T, sowie ältere Techniken wie Token Ring und FDDI, die in Bestandsanlagen weiterhin anzutreffen sind.
- a/b-Adapter Ein a/b-Adapter wandelt digitale ISDN-Signale in analoge um, sodass analoge Endgeräte an einem ISDN-Anschluss betrieben werden können, angeschlossen über RJ45 an den S0-Bus.
- Access Point Ein Access Point ist die Basisstation in Funknetzen, mit der sich Wireless Clients verbinden. Diese Betriebsart wird in IEEE 802.11 als Infrastructure Mode bezeichnet.
- Adaptive Switching Das Adaptive Switching ist ein Betriebsmodus von Switches, der zunächst als Cut-Through-Schaltung arbeitet und bei Überschreiten einer Fehlerrate automatisch auf Store-and-Forward umschaltet, um Fehlerweiterleitung zu begrenzen.
- Address Recognized Indicator / Frame Copied Indicator (ARI/FCI) ARI/FCI (Address Recognized Indicator / Frame Copied Indicator) sind zwei Bits im Token Ring Frame, wobei ARI signalisiert, dass eine Netzwerkkarte ihre MAC-Adresse erkennt, und FCI kennzeichnet, dass der Frame kopiert wurde.
- Akustikkoppler Ein Akustikkoppler ist ein Gerät zur Datenübertragung über das Telefon, das Daten in hörbare Töne umwandelt und mit einem Telefonhörer verbunden wird, wobei die Anwahl manuell erfolgt – es war der Vorläufer des Modems.
- Alignment Error Der Alignment Error (Ausrichtungsfehler) ist ein Fehler bei der Datenübertragung im Ethernet, der auftritt, wenn ein Frame nicht aus einem ganzzahligen Vielfachen von 8 Bits besteht, verursacht durch defekte Kabel oder Kollisionen.
- Attachment Unit Interface (AUI) Attachment Unit Interface (AUI) beschreibt das 15-polige DB-15-Interface im Ethernet, an das normalerweise ein Transceiver mit BNC- oder RJ45-Anschluss angeschlossen wird.
- Auto Uplink Auto Uplink ist eine Switch-Port-Funktion, die eigenständig erkennt, ob eine Verbindung zu einem Switch oder Endgerät besteht und bei einem Uplink die Kontakte automatisch kreuzt, sodass kein Kreuzkabel nötig ist.
- Autonegotiation Autonegotiation ist ein Verfahren, mit dem Ethernet-Endgeräte und Switches automatisch die gemeinsame Übertragungsrate und den Duplexmodus aushandeln. Es ist im IEEE-802.3-Standard definiert und arbeitet mittels Fast-Link-Pulsen während des Verbindungsaufbaus.
- auxiliary (aux) Auxiliary (aux) bedeutet unterstützend und bezeichnet in der Netzwerktechnik Hilfsfunktionen, wie den AUX-Port an Cisco Routern für den Anschluss eines Modems.
- Backbone Backbone ist der zentrale Teil eines Netzwerks, auch als Rückgrat bezeichnet. Wird der Backbone nur von einer Komponente wie einem Switch oder Router gebildet, spricht man von einem Collapsed Backbone.
- Backplane Eine Backplane verbindet modulare Einschubkarten wie CPU oder Interface passiv als Leiterplatte oder aktiv mit eigener Intelligenz in Routern und Switches.
- Biconic-Stecker Biconic-Stecker ist ein Steckverbinder für Glasfaserkabel, der in der Netzwerk- und Kommunikationstechnik verwendet wird.
- Bridge Eine Bridge (Brücke) verbindet Netzwerksegmente auf Schicht 2 des OSI-Modells und arbeitet ausschließlich auf Basis von MAC-Adressen.
- Cable Modem Termination System (CMTS) Das CMTS entspricht dem DSLAM bei ADSL
- Cisco Express Forwarding (CEF) Cisco Express Forwarding (CEF) ist eine Layer 3 IP Switching Technologie, die weniger CPU-intensiv als Fast Switching ist und einen höheren Durchsatz ermöglicht, realisiert durch Forwarding Information Base und Adjacency Tables.
- Cut-Through-Switching Cut-Through-Switching ist eine Betriebsart von Switches, die Frames nach dem Lesen der Destination-MAC-Adresse mit geringer Latenz weiterleitet, ohne die Frame Check Sequence zu überprüfen.
- Daisy Chain Daisy Chain (Gänseblümchenkette) bezeichnet in der Netzwerktechnik das Reihenschalten von Systemen zu einer Kette. Vorteil ist die einfache Verkabelung, Nachteil die Fehleranfälligkeit (Single Point of Failure), etwa bei Bussystemen wie SCSI und FireWire.
- Deferred Frame Deferred Frame ist ein von Cisco verwendeter Begriff für einen Ethernet-Frame, der beim Senden zurückgestellt wurde, weil das Medium belegt war, ohne dass es zu einer Kollision kam.
- Dribble Condition Dribble Condition bezeichnet einen Ethernetframe, der nur geringfügig zu lang ist, etwa durch ein fehlendes oder zu kurzes Inter Frame Gap, aber dennoch vom Switch verarbeitet werden kann.
- Dual Personality Port Netzwerkschnittstellen die wahlweise mit einem mini-GBIC bestückt werden können.
- Duplex Mismatch Der Duplex Mismatch ist eine Fehlersituation bei der Autonegotiation im Ethernet, die entsteht, wenn ein Gerät auf Auto und das andere fest auf Fullduplex eingestellt ist, was zu Übertragungsfehlern und Performanceeinbrüchen führt.
- Early Token Release Early Token Release ist ein spezielles Verfahren im Token Ring, das für 16 MBit/s spezifiziert ist und die Existenz mehrerer Tokens im Ring ermöglicht.
- Enterprise System CONnection (ESCON) ESCON (Enterprise System CONnection) von IBM verbindet Speichersysteme mit Hosts über Glasfaserkabel und erreicht 10 MByte/s bei bis zu 3 km Entfernung.
- Ethernet Ethernet ist eine am Palo Alto Research Center entwickelte Netzwerktechnologie und die populärste Übertragungstechnik in lokalen Netzen mit Geschwindigkeiten bis zu 10 Gigabit/s.
- Ethernet 10GBase-T Ethernet 10GBase-T überträgt Daten mit 10 GBit/s über Kupferkabel und soll dabei eine Entfernung von bis zu 100 Metern überbrücken, benötigt dafür Kategorie-6 oder Kategorie-7.
- ExpressCard ExpressCard ist ein Format für Steckkarten in Notebooks und Handhelds, das das ältere PC-Card-Format ersetzen soll und in zwei Formaten verfügbar ist: ExpressCard/34 mit 75 mm x 34 mm und ExpressCard/54 mit 75 mm x 54 mm.
- Fast Ethernet (FE) Fast Ethernet ist die gebräuchliche Bezeichnung für Ethernet mit einer Übertragungsrate von 100 MBit/s.
- Fiber Distributed Data Interface (FDDI) FDDI (Fiber Distributed Data Interface) ist eine im ANSI-Standard X3T9.5 definierte Netzwerkarchitektur mit Ringstruktur aus Glasfasern, einer Datenrate von 100 MBit/s und einer maximalen Ringlänge von 200 Kilometern.
- Fragment-Free-Switching Fragment-Free-Switching ist eine Switch-Betriebsart, die nach Empfang der ersten 64 Bytes eines Frames mit dem Forwarding beginnt, um Kollisionsfragmente zu vermeiden.
- Full Duplex (FDX) Full Duplex (FDX) ist ein Übertragungsmodus, bei dem beide Kommunikationspartner gleichzeitig senden können, beispielsweise im Ethernet.
- Giant Giant ist die englische Bezeichnung für ein zu großes Datenpaket. Im Ethernet werden Frames mit über 1518 Byte als Giant bezeichnet.
- Gigabit Interface Converter (GBIC) GBIC (Gigabit Interface Converter) ist ein standardisierter, steckbarer Transceiver für optische oder elektrische Schnittstellen in Netzwerkgeräten. Er war der Vorgänger des kleineren SFP und unterstützt Gigabit-Ethernet und Fibre Channel.
- Home Phoneline Networking Alliance (HomePNA) Home Phoneline Networking Alliance (HomePNA) ist ein Standard für Heimnetzwerke auf Basis vorhandener Telefonverkabelung. Die Version 3.0 erzielt Geschwindigkeiten bis zu 128 MBit/s.
- Homeplug HomePlug ist der Standard für Powerline Communication im Inhouse-Bereich und verbindet Netzteilnehmer über die vorhandene Stromverkabelung, wobei HomePlug 1.0 maximal 14 MBit/s erreicht.
- HPNA over Coax (HCNA) HPNA over Coax (HCNA) ist eine Übertragungstechnik der Home Phoneline Networking Alliance, die Daten über vorhandene Koaxialkabel, etwa aus der Fernsehverkabelung, bereitstellt.
- Hub Ein Hub ist eine Netzwerkkomponente auf Layer 1 des OSI-Modells, die mehrere Stationen in einer Sterntopologie verbindet und im Ethernet-Halbduplex-Betrieb mit geteiltem Medium arbeitet, wobei alle angeschlossenen Geräte in derselben Kollisions- und Broadcast-Domain liegen.
- IEEE 802.3 IEEE 802.3 ist die Arbeitsgruppe, die Standards für CSMA/CD-basierte Netzwerke wie Ethernet entwickelt.
- IEEE 802.3ab IEEE 802.3ab definiert Gigabit-Ethernet über Kupferkabel, auch als 1000Base-T bekannt, und ermöglicht 1 GBit/s auf bis zu 100 Metern Länge.
- IEEE 802.3ae IEEE 802.3ae ist der Standard für 10 Gigabit Ethernet (10G) über Lichtwellenleiter.
- IEEE 802.3ak IEEE 802.3ak beschreibt Ethernet mit 10 GBit/s über Kupferkabel, auch als 10GBASE-CX4 bekannt.
- IEEE 802.3an IEEE 802.3an definiert den Ethernet-Standard 10GBase-T für 10 GBit/s über Twisted-Pair-Kupferkabel auf bis zu 100 Metern, wobei Reichweite und Kabelkategorie (Kat6, Kat6e, Klasse F) variieren und Alien Crosstalk sowie PAM-Modulation zentrale Herausforderungen darstellen.
- Internetwork Operating System (IOS) Internetwork Operating System (IOS) ist das Betriebssystem von Cisco-Netzwerkkomponenten.
- Kollision Kollision bezeichnet im Ethernet beim CSMA/CD-Verfahren das gleichzeitige Senden mehrerer Stationen auf einem Shared Medium, wodurch Signale verformt werden. Der Sender bricht die Übertragung ab und wiederholt sie nach einer zufälligen Wartezeit.
- Kollisionsdomäne Kollisionsdomäne ist ein Netzwerksegment in einem CSMA/CD-Netzwerk, in dem alle auf Layer 1 verbundenen Stationen eine gemeinsame Kollisionsdomäne bilden.
- Late Collision Late Collision ist eine Ethernet-Kollision, die nach den ersten 64 Bytes eines Frames auftritt, meist verursacht durch falsche Duplexeinstellungen oder zu lange Netzwerkkabel.
- Locally Administered Address (LAA) Die Locally Administered Address (LAA) ist eine lokal vergebene MAC-Adresse einer Netzwerkkarte, die durch das gesetzte U/L-Bit (U/L=1) gekennzeichnet ist und unter anderem mit dem Linux-Kommando ifconfig konfiguriert werden kann.
- LocalTalk LocalTalk ist eine von Apple entwickelte Netzwerktechnologie mit einer Übertragungsrate von 230 kBit/s, die heute meist durch Ethernet abgelöst wurde.
- Long Range Ethernet (LRE) Long Range Ethernet (LRE) bezeichnet VDSL, eine Technik zur Übertragung von Ethernet auf Telefonkabeln.
- MAC-Adresse MAC-Adresse bezeichnet die 48 Bit lange physikalische Adresse einer Netzwerkschnittstelle, deren Bits 3 bis 24 die vom IEEE vergebene Herstellerkennung OUI bilden.
- Multimedia over Coax Alliance (MoCA) Die Multimedia over Coax Alliance (MoCA) nutzt vorhandene Koaxialkabel im Haushalt für Netzwerke und verteilt darüber Multimedia-Dienste mit Datenraten von etwa 270 MBit/s bis zu einem Gigabit.
- Multistation Access Unit (MAU) MAU (Multistation Access Unit) ist ein Hub im Token Ring, an dem die Kabel der Netzwerkstationen zusammenlaufen und die Ringstruktur realisiert wird.
- Network Attached Storage (NAS) Network Attached Storage (NAS) sind Speicherlösungen, die direkt mit dem Netzwerk verbunden sind und Speicherplatz über Protokolle wie FTP oder SMB bereitstellen.
- Network Interface Card (NIC) Network Interface Card (NIC) ist die englische Bezeichnung für die Netzwerkkarte, die einen PC oder Server über ein Patchkabel mit einem Switchport mit dem Netzwerk verbindet.
- Network-Based Application Recognition (NBAR) Network-Based Application Recognition (NBAR) ist eine Technik zur Erkennung und Klassifizierung von Netzwerkverkehr, auch wenn dieser an keine festen UDP- oder TCP-Portnummern gebunden ist.
- Netzwerkdrucker Netzwerkdrucker sind Drucker mit eigenem Netzwerkanschluss, der fest integriert oder als nachrüstbare Printserver-Steckkarte verfügbar ist.
- Netzwerkkamera Eine Netzwerkkamera ist eine Videokamera mit Netzwerk-Interface zur Einbindung in TCP/IP-Netze, auf die über Webbrowser oder Herstellersoftware zugegriffen wird.
- Netzwerkschrank Rack für die Montage von Netzwerkgeräten
- Patchkabel Ein Patchkabel (auch Rangierkabel oder Patchcord) ist ein flexibles Kabel mit Steckern an beiden Enden, das zur Verbindung zwischen Patchpanel und Switch, Switch und Server oder zwischen Dose und Endgerät dient.
- Phasenkoppler Ein Phasenkoppler verbindet die drei Phasen eines Stromnetzes im Frequenzbereich von 1-50 MHz, um Powerline-Produkte phasenübergreifend zu nutzen, wird auf Hutschienen montiert und trennt die 50-Hz-Netzfrequenz.
- Port Mirroring An einen Mirror Port kann ein Sniffer wie Wireshark zur Fehlersuche angeschlossen werden.
- Power over Ethernet (PoE) Power over Ethernet (PoE) nach IEEE 802.3af versorgt Geräte wie VoIP-Telefone und WLAN-Access Points über das LAN-Kabel mit Strom.
- Powerline Communication (PLC) Powerline Communication (PLC) bezeichnet die Datenübertragung über das Stromnetz, genutzt von Netzanbietern oder als Inhouse-Lösung nach dem Homeplug-Standard.
- Printserver Ein Printserver ist eine Netzkomponente zur Verbindung von Druckern mit dem Netzwerk, verfügt über einen Netzwerkport und mindestens einen Druckeranschluss wie Centronics oder USB.
- Registered Jack-45 (RJ-45) RJ45 (Registered Jack 45) ist die genormte, achtpolige Steckverbindung für Twisted-Pair-Ethernet. Sie ist der mit Abstand verbreitetste Netzwerkstecker und wird für alle Übertragungsraten von 10 Mbit/s bis 10 Gbit/s über Kupfer eingesetzt.
- Repeater Repeater sind Netzwerkkomponenten der physikalischen Schicht, die Signale verstärken und regenerieren, um die mögliche Verbindungslänge zu erhöhen, und sind für höhere Schichten transparent.
- Rollover Kabel Ein Rolloverkabel, auch Konsolenkabel genannt, ist ein Kabel mit einem RJ45-Stecker an einem und einem DE-9- oder DB-25-Stecker am anderen Ende, bei dem die Pinbelegung gespiegelt ist: Pin 1 auf Pin 8, 2 auf 7 usw. Es dient zur seriellen Konsolenverbindung bei Cisco- und anderen Netzwerkgeräten.
- Router Router verbinden Netzwerke auf dem Layer 3, routen Protokolle wie IP und IPX, trennen Broadcastdomains und arbeiten medienunabhängig.
- Runt Runt (englisch Zwerg) bezeichnet im Ethernet Frames, die kleiner als 64 Byte sind und somit als zu klein gelten.
- Small formfactor pluggable (SFP) SFP (Small Form-factor Pluggable) ist ein kompaktes, steckbares Transceivermodul für optische und elektrische Ethernet-Verbindungen. Es unterstützt Datenraten von 100 Mbit/s bis zu 4 Gbit/s (SFP) und in seiner Weiterentwicklung SFP+ 10 und 16 Gbit/s.
- Soekris Soekris ist ein Hersteller von Embedded Computern, deren kompakte Boards häufig zum Bau von Routern und Firewalls eingesetzt werden.
- Spiegelport Spiegelport bezeichnet eine Switch-Einrichtung, die den Datenverkehr eines Ports oder eines gesamten VLANs auf einen weiteren Port kopiert, um ihn mit einem Protokollanalyzer oder Intrusion Detection System IDS zu überwachen.
- Splitter Splitter (auch Tap genannt) wird verwendet, um einen Sniffer oder ein IDS in eine Netzwerkverbindung einzuschleifen und Daten aus beiden Übertragungsrichtungen abzugreifen.
- Store and Forward, Cut Through und Fragment Free Store and Forward, Cut Through und Fragment Free bestimmen, ab wann ein Switch einen Rahmen weiterleitet.
- Store-and-Forward-Switching Store-and-Forward-Switching ist ein Betriebsmodus von Switches, bei dem der gesamte Frame eingelesen und die Ethernet-FCS auf Fehler geprüft wird; korrekte Frames werden weitergeleitet, fehlerhafte verworfen.
- Straight Through Cable Straight Through Cable bezeichnet ein gerades Kabel, bei dem alle Pins eins zu eins verbunden sind und im Ethernet zum Verbinden von Netzwerkkarten mit Switches oder Hubs dient.
- Stray Frames Stray Frames sind Datenpakete, die ein Switch aufgrund von Fehlern wie hoher Last an einen falschen Port weiterleitet, was Paketverluste und Sicherheitsrisiken verursacht.
- Switch Ein Switch ist eine Netzwerkkomponente für Layer 2, die Frames anhand von MAC-Adressen weiterleitet und eine Tabelle zur Portzuordnung führt. Broadcastframes werden an alle Ports geflutet.
- Switch-Stacking Switch-Stacking fasst mehrere physische Switches über spezielle Rückwandkabel zu einer logischen Einheit zusammen, die unter einer einzigen IP-Adresse verwaltet wird. Der Stack bietet erhöhte Portdichte, vereinfachte Administration und Ausfallsicherheit durch einen Master-Backup-Mechanismus.
- TCP Offload Engine (TOE) TCP Offload Engine (TOE) sind Chips auf Netzwerkkarten, die die Host-CPU durch hardwarebasierte Berechnung von Prüfsummen und TCP-Verbindungsmanagement entlasten, etwa in Gigabit- und 10-Gigabit-Ethernet-Adaptern.
- Teaming Teaming bezeichnet das Zusammenschalten mehrerer Netzwerkkarten zur Steigerung der Bandbreite und Erhöhung der Ausfallsicherheit.
- Token Ring Token Ring ist eine von IBM entwickelte, im IEEE 802.5 standardisierte Netzwerktechnologie mit ringförmiger Logik und sternförmiger Verkabelung, die für 4, 16 und 100 MBit/s verfügbar war.
- Transmit Power Control (TPC) Transmit Power Control (TPC) passt die Sendeleistung bei Wireless LAN dynamisch an, um Störungen anderer Funkdienste zu vermeiden. Der Funkstandard IEEE 802.11h verwendet TPC.
- Universally Administered Address (UAA) Die vom Hersteller fest in die Netzwerkkarte kodierte MAC-Adresse mit auf 0 gesetztem U/L-Bit wird als Universally Administered Address (UAA) bezeichnet.
- Uplink Uplink bezeichnet in der Kommunikationstechnik eine Verbindung nach oben, etwa von einem Mobiltelefon zur Basisstation, von einem ADSL-Kunden zum Netz oder von einem Switch zu einem übergeordneten Switch mit oft höherer Bandbreite.
- Vampire Tap Vampire Tap bezeichnet eine Verbindungsart für Ethernet 10Base5, bei der ein Kontaktstift direkt in das Koaxialkabel gebohrt wird, um den Innenleiter zu kontaktieren, ohne das Kabel auftrennen zu müssen.
- VLAN Management Policy Server (VMPS) Im VLAN Management Policy Server (VMPS) steuert ein Server die Zuordnung von Switchports zu VLANs basierend auf MAC-Adressen, wobei Catalyst-Switche als Server dienen können und OpenVMPS eine freie Implementierung bietet.
- VLAN Query Protocol (VQP) Das VLAN Query Protocol (VQP) dient der dynamischen Zuordnung von Switchports zu VLANs über das VMPS.
- VTP Server Der VTP Server ist beim VLAN Trunking Protocol für die Verteilung der VLAN-Informationen zuständig, hält die VLAN-Datenbank und verteilt sie an VTP Clients im Cisco-Umfeld.
- Wake on LAN (WOL) Wake on LAN (WOL) ermöglicht das Einschalten eines Rechners über das Netzwerk durch Senden eines Magic Packets an die Netzwerkkarte.
- WAN-Emulator Mit einem WAN-Simulator können Netzwerke simuliert werden.
- Wide Area Network (WAN) Wide Area Network (WAN) ist ein Weitverkehrsnetzwerk, das über die Grenzen einer Stadt hinausreicht.
- Wireless Router Application Platform (WRAP) Die Wireless Router Application Platform (WRAP) von PC Engines ist ein Embedded PC, auf dem unter anderem die Firewall m0n0wall läuft. Die Boards variieren je nach Version in der Anzahl der LAN-Schnittstellen und miniPCI-Steckplätze.
- XPort XPort ist ein eingebetteter Ethernet Device Server von Lantronix, mit dem sich Geräte mit einer seriellen Schnittstelle ins Ethernet integrieren lassen und der über einen integrierten Webserver konfiguriert werden kann.
- Zero-touch Provisioning (ZTP) Zero-touch Provisioning erlaubt die automatische Ersteinrichtung von Geräten ohne Benutzereingriff