Es gibt mehrere wesentliche Netzwerkgeräte und -komponenten, die eine Netzwerkinfrastruktur ausmachen. Zu den wesentlichen Komponenten einer Netzwerkinfrastruktur gehören häufig ein Modem, ein Server, ein Hub, ein Switch, ein Router, und eine Firewall. Je nach den spezifischen Anforderungen des Netzwerks können viele weitere Komponenten Teil einer Netzwerkinfrastruktur sein. Dazu gehören Load Balancer, drahtlose Zugangspunkte, VPNs, DNS-Server, Netzwerk-Schnittstellengeräte (NIDs) und vieles mehr.....
Ein Hub sendet Daten ungefiltert an alle angeschlossenen Geräte, kann diese aber nur nacheinander übertragen. Switches hingegen identifizieren Mac-Adressen und übertragen Daten nur an für sie bestimmte Empfänger – und zwar an mehrere zeitgleich und in kürzester Zeit. Um in das Internet zu kommen wird ein Router notwendig. Er arbeitet auf der Layer 3 des OSI-Schichtenmodells und ist damit für die Datenübertragung über Verbindungsabschnitte, aber auch verschiedene Netzwerke zuständig. Dazu nutzt er IP-Adressen.
Um eine Netzwerksicherheit herzustellen sind Firewalls notwendig, um Daten vor Bedrohungen zu schützen. Sie überwachen den Netzwerkverkehr und blockieren unerwünschte Zugriffe. Access Points (AP - Daten senden und empfangen) sichern drahtlose Verbindungen durch starke Sicherheitsprotokolle (z. B. WPA2, WPA3 [WLAN-Verschlüsselung]).
• Der Begriff Modem setzt sich aus „Modulator“ und „Demodulator“ zusammen und bezeichnet ein Gerät, das Signale zwischen zwei Endgeräten über unterschiedliche Übertragungswege (Telefon, Kabel, Glasfaser usw.) austauschen kann.
Ein Modem wird im Regelfall dazu verwendet, um die Kommunikation zwischen dem Router im Heimnetzwerk und der Gegenstelle beim Internetprovider zu ermöglichen. Die Bezeichnung Modem ist zwischenzeitlich allerdings veraltet bzw. wird kaum noch genutzt. Viel eher trifft man heutzutage auf die Bezeichnung Router, wobei in jedem Router freilich auch ein Modem integriert ist, um eben eine entsprechende Internetverbindung zum Provider herzustellen. Im Gegensatz zum reinen Modem können Router aber auch Geräte untereinander via WLAN oder LAN miteinander koppeln und stellen damit quasi die zentrale Einheit eines Heimnetzwerks dar.
Technisch gesehen werden die digitalen Signale vom sendenden Modem auf eine Trägerfrequenz im Hochfrequenzbereich aufmoduliert und vom empfangenden Modem wieder demoduliert. Das kann via Telefonleitung, Glasfaser- oder Koaxialkabel passieren. Die empfangenen Informationen werden vom eigenen Modem also wieder in eine „verständliche“ Form umgewandelt und an den Router weiterleitet. Dieser hat dann die Aufgabe, das Signal an die verbundenen Geräte zu übertragen, sodass alle Geräte Zugang zum Internet erhalten. Eine direkte Kommunikation zwischen Router und Internetanbieter ist aufgrund der Hochfrequenzmodulation nicht möglich, weswegen das Modem quasi als Übersetzer fungiert.
• Ein Server ist ein spezialisiertes Computersystem oder Softwareanwendung, welche dazu dient, Ressourcen, Daten oder Dienste für andere Computer bereitzustellen. Diese Computer werden auch als Clients bezeichnet, welche sich an diesen Daten bedienen und Zugriff besitzen.
In Computernetzwerken spielen Server eine wichtige Rolle, denn sie sind für die Verwaltung von Anfragen, welche von Clients gesendet werden, verantwortlich. Diese Anfragen nehmen sie kontinuierlich und zuverlässig entgegen, verarbeiten diese und geben die angeforderten Informationen oder Dienste zurück. Zu den Diensten gehören Dateifreigabe, E-Mail-Kommunikation, Datenbankzugriff, Webseitenzugriff und weiteres. Server können in verschiedenen Konfigurationen erworben werden, von leistungsstarken Rack-Servern in Rechenzentren, bis hin zu kleinen Servern, welche von kleinen Unternehmen oder Privatpersonen genutzt werden.
Die Auswahl des richtigen Servers hängt von den spezifischen Anforderungen ab, wie z. B.: Leistung, Skalierbarkeit, Dienstleistung oder Speicherkapazität. Somit spielen Server eine wichtige Rolle in IT-Infrastrukturen, da sie effizient Dienste bereitstellen und die gemeinsame Nutzung von Ressourcen ermöglichen.
• Ein Hub überträgt alle Daten an jeden an ihn angeschlossenen Teilnehmer eines LAN-Netzwerkes. Er arbeitet auf Schicht 1 des OSI-Modells (Bitübertragungsschicht).
Seine Arbeit ist allerdings limitiert: Mehrere angeschlossene Geräte und größere Datenmengen verlangsamen die Leistung. Das betrifft dann alle Netzwerkteilnehmer – also auch die, die Informationen eigentlich gar nicht benötigen.
Ein Hub ist daher sowohl wegen der geringen Leistung als auch dem fehlenden Datenschutz im Unternehmensumfeld ungeeignet. Aber auch in privaten, sehr kleinen Netzwerken wird diese Art der Datenübertragung immer seltener genutzt.
Die Anschaffung ist kostengünstig, sie haben aber eine geringe Geschwindigkeit, keine Datensicherheit und sind wenig effizient.
• Ein Switch ist die verbesserte Weiterentwicklung eines Hubs. Auch er sendet Daten an Netzwerkteilnehmer, unterscheidet diese allerdings anhand ihrer Mac-Adresse. Auf diese Weise gelangen Informationen nur an die Instanz, für die sie auch bestimmt sind.
Das ist aus Sicht des Datenschutzes wichtig, ermöglicht gleichzeitig aber auch eine schnellere Übertragung, ohne nicht beteiligte Teilnehmer überhaupt zu beeinträchtigen. Zusätzlich kann ein Switch mehrere Datenübertragungen gleichzeitig managen.
Switches arbeiten auf Schicht 2 des OSI-Modells (Sicherheitsschicht) und haben einem Hub damit Funktionen zur Fehlererkennung und -behebung und der Adressierung voraus. Es gibt außerdem sogenannte Layer-3-Switches (die dritte Schicht des OSI-Modells ist die Vermittlungsschicht), die zusätzlich grundlegende Routing-Funktionen übernehmen.
Sie arbeiten mit einer hohe Geschwindigkeit, haben eine effiziente Ressourcennutzung und eine hohe Sicherheit durch zielgerichtete Zustellung, haben aber hohe Anschaffungskosten.
• Ein Router ist ein Netzwerkgerät, das den Datenverkehr zwischen Computern und Netzwerken steuert und weiterleitet. Er arbeitet auf Schicht 3 des OSI-Modells und ermöglicht die Kommunikation zwischen unterschiedlichen IP-Netzen.
Durch Routing-Tabellen und Netzwerkinformationen bestimmt der Router den besten Weg für Datenpakete und überträgt sie effizient zwischen Netzwerksegmenten. Router haben mehrere Netzwerkanschlüsse und bieten oft Sicherheitsfunktionen wie Firewall-Filterung und Netzwerkadressübersetzung (NAT).
Router sind unerlässlich für den Datenaustausch zwischen Netzwerken und sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich, von Heimroutern für den privaten Gebrauch bis hin zu Unternehmensroutern für große Organisationen.
Sie leiten Daten effizient weiter, haben umfassende Sicherheitsfunktionen und ermöglichen den Zugang zum Internet. Die Kosten sind hoch, haben eine komplexe Einrichtung und Leistungsprobleme sind möglich.
• Eine Firewall ist eine Sicherheitsvorrichtung und dient zum Schutz von Rechnern und IT-Hardware vor unbefugten Zugriffen von außen, z. B.: das Eingreifen von Unbefugten auf sensible Daten, das Einschleppen von Viren in das Firmennetzwerk oder der Verlust von Daten.
Dabei überwacht die Firewall den laufenden Datenverkehr und entscheidet aufgrund vorgesehener Regeln, ob die Kommunikationsdaten blockiert oder weitergeleitet werden. Unerlaubte Netzwerkzugriffe werden somit unterbunden. Firewalls können in verschiedenen Formen erworben werden, bspw. als Softwarelösung, Hardwarelösung oder aus deren Kombination.
Der Einsatz von Firewalls ist besonders wichtig, um firmeneigene Hardware vor unsicheren Netzwerken (Internet …) zu schützen oder um die eigenen Netzwerke zu strukturieren. Daher sind sie eine wichtige Komponente für die Sicherheit von Unternehmen.
Quelle: Linda Fritzler, IT-Planet GmbH