Computernetze

Computernetze sind Systeme zur Verbindung von Computern, Servern, Geräten und Anwendungen, die den Austausch von Daten, den Zugriff auf gemeinsam genutzte Ressourcen und die Bereitstellung von Diensten ermöglichen. Dazu gehören lokale Netzwerke (LAN), Weitverkehrsnetze (WAN) und drahtlose Netzwerke; übergreifend wird der Begriff oft mit dem Internet assoziiert.

Aufbau und Schichten: Netzwerke verwenden Protokolle und Schichten, typischerweise in Anlehnung an den TCP/IP-Stack oder das OSI-Modell. Wichtige Ebenen sind physische Übertragung, Datenlink, Netzwerk- oder Internetschicht, Transport, Anwendungs- und Dienste. Protokolle wie TCP, UDP, IP und Anwendungsprotokolle wie HTTP, SMTP, DNS ermöglichen Datenfluss, Adressierung und Fehlerkontrolle.

Typen und Topologien: LANs verbinden Geräte in einem begrenzten Gebiet, oft mit Ethernet. WANs verbinden entfernte Standorte über leitungsgebundene oder drahtlose Verbindungen. Netzwerke können Stern-, Bus-, Ring- oder Mesh-Topologien verwenden, wobei Routing und Switching den Weg der Daten bestimmen. WLAN (IEEE 802.11) bietet kabellose Verbindungen.

Medien und Geräte: Übertragungsmedien umfassen Kupferkabel, Glasfaser und Funk. Netzgeräte wie Router, Switches, Modems und Access Points steuern Adressierung, Weiterleitung und Sicherheit.

Sicherheit und Verwaltung: Wesentliche Konzepte sind Authentifizierung, Vertraulichkeit, Integrität und Verfügbarkeit. Technologien wie Firewalls, VPNs, Verschlüsselung und Netzsegmentierung schützen Netzwerke; Verwaltung umfasst Adressierung (IPv4/IPv6), DNS, DHCP sowie Monitoring.

Anwendungen und Bedeutung: Computernetze bilden das Fundament des Internets, Unternehmensnetzwerke, Cloud-Dienste, E-Commerce und digitaler Kommunikation. Standardsorganisationen wie IEEE, IETF und W3C definieren Protokolle und Best Practices.