So verstehen Sie, was ein Computernetzwerk ist

Moderne Computer sind ziemlich beeindruckende Geräte. Sie laufen auf winzigen Silizium-Wafern – winzigen Chips, in die Schaltkreise im Nanometerbereich geätzt sind. Das Verrückte daran? Die gesamte Datenübertragung und -verarbeitung erfolgt blitzschnell – so schnell, dass selbst Daten, die vor Jahrzehnten noch einen ganzen Raum füllten, heute auf ein Smartphone passen. Aber mal ehrlich: Für den Durchschnittsnutzer ist ein Computer ohne Netzwerkverbindung nicht viel wert. Ohne Internet verpufft vieles, was diese Maschinen so nützlich macht.

Was ist ein Netzwerk?

Im Grunde besteht ein Netzwerk einfach aus einer Reihe von Computern und Geräten, die miteinander kommunizieren. Es ist wie ein gemeinsamer Chatroom – nur dass statt zu chatten Daten hin und her gesendet werden. Das Internet? Das ist im Grunde das größte Netzwerk aller Netzwerke und verbindet Millionen kleinerer Systeme auf der ganzen Welt.

In einem Netzwerk finden Sie alle möglichen Geräte: Ihren PC, Laptop, Ihr Smartphone, Drucker, Smart Lights und Server. Denken Sie an Webserver, die Websites hosten – das sind große, leistungsstarke Computer, die Unmengen an Datenanfragen verarbeiten. Zu Hause ist das Herzstück meist der Router – diese kleine Box, die alle Ihre Geräte miteinander und mit dem Internet verbindet. Er leitet den Datenverkehr intern weiter und kommuniziert bei Bedarf mit anderen Netzwerken. Wenn Ihr Router funktioniert, können alle Ihre Geräte Daten austauschen, surfen, streamen, twittern und vieles mehr.

In größeren Umgebungen wie Büros oder Rechenzentren findet man oft ganze mehrschichtige Systeme – viele Router, Switches und Server arbeiten zusammen. Manche dieser Netzwerke sind riesig und über Backbone-Netzwerke oder sogar dedizierte Glasfaserverbindungen verbunden – im Grunde genommen schicke, superschnelle Kabel. Glasfaser ist in techniklastigen Umgebungen weit verbreitet und nutzt Laserlicht, um Daten über ultradünne Glasfaserkabel zu übertragen – das ist ziemlich verrückt.

Mit dem Netzwerk verbunden (und wie)

Die meisten Geräte werden über Ethernet (kabelgebunden) oder WLAN (drahtlos) verbunden. Ethernet ist unkompliziert: ein eingestecktes Kabel – so zuverlässig wie es nur geht. WLAN ist praktischer, kann aber manchmal etwas unzuverlässig sein, insbesondere bei Störungen oder Signalproblemen.

Glasfaserverbindungen werden zum Standard für blitzschnelle Verbindungen, insbesondere in Rechenzentren, in denen große Datenmengen übertragen werden. Dabei werden Laserstrahlen durch Glasfaserkabel geleitet, und aufgrund der Lichtbrechung bleibt das Licht in der Glasfaser gefangen – ohne Dämpfung durch Wände. Außerhalb von Hochleistungs-Umgebungen nutzen die meisten Anwender jedoch entweder Ethernet-Kabel oder WLAN.

Andere Optionen? Ja, es gibt auch einige wildere. Mikrowellenverbindungen, Satellitenverbindungen oder Punkt-zu-Punkt-Lichtstrahlen mit direkter Sichtverbindung. Und Gott sei Dank gibt es sogar einen Scherzstandard für „IP über Brieftauben“, der … Nicht gerade praktisch, aber hey, er ist zum Spaß da.

Was Sie beim Verbinden von Netzwerken beachten sollten

Beim Routing von Datenverkehr geht es nicht nur darum, Kabel anzuschließen. Sie benötigen ein Adressierungssystem – denken Sie an IP-Adressen –, das Geräten mitteilt, wohin sie Daten senden und finden sollen. Bei mehreren Netzwerken wird das Routing komplexer und Protokolle kommen ins Spiel. Protokolle sind Regeln, die Routern die Kommunikation untereinander erleichtern und sicherstellen, dass Daten ankommen.

Und dann ist da noch die Sicherheit – denn natürlich muss Windows es unnötig erschweren. Bei der Übertragung vertraulicher Informationen ist Klartext keine gute Idee. Verschlüsselung ist die Lösung. Dabei werden die Daten verschlüsselt und nur der vorgesehene Empfänger kann sie entschlüsseln. Richten Sie ein virtuelles privates Netzwerk (VPN) ein, um zusätzliche Sicherheit zu gewährleisten – eine Art geheimen Tunnel, durch den Ihre Daten übertragen werden. Es eignet sich hervorragend, um weit entfernte Büros zu verbinden oder Ihr Heimnetzwerk vor neugierigen Blicken zu schützen.

Was wirklich zählt: Geschwindigkeit, Latenz und mehr

Wenn es um die Netzwerkleistung geht, steht meist die Bandbreite im Mittelpunkt. Sie ist die maximale Datenrate – je höher, desto besser. Vergessen Sie aber nicht die Latenz. Das ist die Verzögerung – wie lange eine kleine Nachricht braucht, um von einem Gerät zum anderen zu gelangen. Manchmal ist die Latenz deutlicher spürbar, insbesondere beim Spielen oder bei Videoanrufen.

In manchen Fällen ist der Datentransfer per LKW voller Festplatten besser als der über das Internet. Kein Witz – die physische Übertragung großer Dateien ist deutlich schneller, als auf die Übertragung von Petabytes an Daten per Glasfaser zu warten. Der Satz „Unterschätze niemals die Bandbreite eines LKW voller Festplatten“ trifft in manchen Szenarien durchaus zu. Sogar microSD-Karten wurden für Datenübertragungsexperimente im Stil alter Brieftauben verwendet – warum auch nicht?

Auch die Servicequalität, die Netzwerküberlastung und die Ausfallsicherheit sollten berücksichtigt werden – insbesondere für Unternehmen. Bei einem Datenverkehrsanstieg oder einem Hardwareausfall sorgt eine gute Konfiguration dafür, dass alles reibungslos und ohne größere Probleme läuft. Ethernet-Kabel, Switches und Router haben alle ihre Grenzen, und das System muss die Überlastung bewältigen, sonst kommt es zu Verbindungsabbrüchen oder Lag-Spitzen.

Zusammenfassung

Letztendlich besteht ein Netzwerk aus einer Reihe von Geräten, die physisch oder virtuell miteinander verbunden sind. Router sind die zentrale Stelle, sie verwalten den Datenverkehr und stellen die Kommunikation der Geräte sicher. Ob WLAN zu Hause oder ein riesiges Unternehmensnetzwerk: Der Schlüssel liegt darin, zu verstehen, was die Geräte verbindet und wie der Datenfluss reibungslos gewährleistet wird. Wenn alles andere fehlschlägt, umfasst die Fehlerbehebung oft das Überprüfen von Kabeln, das Zurücksetzen von Routern oder das Aktualisieren der Firmware – kleine Dinge, die aber viele Probleme lösen.