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Netzwerkhardware und Übertragungsmedien – ein LAN aufbauen und mit dem Internet verbinden

InformatikNetzwerke und InternetAlter 17–18

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Bauen Sie ein LAN mit Netzwerkkarten (NIC), einem Switch, einem Router, einem WLAN-Access-Point und einem Modem auf, das die Verbindung zum Internetanbieter herstellt. Wählen Sie Twisted-Pair- oder Glasfaserkabel und WLAN mit 2,4 oder 5 GHz und verändern Sie Geräteanzahl, Kabellänge, Abstand zum Access Point, Störungen, Verschlüsselung und Internetgeschwindigkeit, um Signaldämpfung, Verbindungsraten und die Bandbreite jedes Geräts zu sehen. Animierte Pakete zeigen, was jedes Gerät mit dem Frame macht, samt MAC- und IP-Adressen; trennen Sie Kabel, um Stern und Masche zu vergleichen, und vergleichen Sie in der Tabelle die Medien und die Sicherheit kabelgebundener und drahtloser Netze.

Lektion: Netzwerkhardware (NIC, Switch, Router, WLAN-Access-Point, Modem) und Übertragungsmedien (Twisted Pair, Glasfaser, WLAN); LAN und WAN; MAC- und IP-Adressen; kabelgebundene und drahtlose Netze; Stern- und Maschentopologie

Was sie zeigt

Jedes Gerät in einem Netz braucht eine Netzwerkkarte mit einer eindeutigen MAC-Adresse. Ein Switch verbindet die Geräte eines LAN und leitet jeden Frame nur an den Port seiner Ziel-MAC-Adresse weiter; ein WLAN-Access-Point verbindet WLAN-Geräte mit dem Kabelnetz, und ein Router liest IP-Adressen, um Pakete in andere Netze weiterzuleiten; ein Modem verbindet den Router mit der Leitung des Internetanbieters. Twisted Pair verliert schnell an Signal und ist auf 100 m je Strecke begrenzt, Glasfaser trägt Licht über Kilometer ohne elektrische Störungen, und WLAN ist bequem, aber geteilt, von geringerer Reichweite und außerhalb des Gebäudes lesbar, wenn es nicht verschlüsselt ist.

So funktioniert es

Setzen oder entfernen Sie die Häkchen bei Switch, Router, Access Point und Modem, um zu sehen, wozu jedes Gerät dient. Stellen Sie die Zahl der PCs am Kabel und der WLAN-Geräte, Kabeltyp und -länge, WLAN-Band, Abstand, Störungen, Verschlüsselung und Internetgeschwindigkeit ein. Klicken Sie auf ein Gerät, um es zum Sender zu machen, und dann auf Datei im LAN senden oder Webseite öffnen, um Paket und Frame-Header Schritt für Schritt zu verfolgen. Klicken Sie auf ein Kabel, um es zu trennen, und vergleichen Sie Stern mit Masche.

Einstellbare Parameter

  • LAN-Topologie Stern (ein Switch), Masche (drei vernetzte Switches)
  • PCs am Kabel 0–8 PCs
  • WLAN-Geräte 0–12 Geräte
  • Kabeltyp Twisted Pair (Cat 6), Glasfaser (Singlemode)
  • Kabellänge zu jedem PC 1–2000 m
  • WLAN-Band 5 GHz, 2,4 GHz
  • Abstand zum Access Point 1–60 m
  • Störungen Keine, Gering, Mittel, Stark
  • WLAN-Verschlüsselung Keine (offenes Netz), WPA2, WPA3
  • Geschwindigkeit des Internetanschlusses 10–1000 Mbit/s
  • Switch vorhanden
  • Router vorhanden
  • WLAN-Access-Point vorhanden
  • Modem vorhanden

Fragen zum Erkunden

  1. Warum braucht ein Twisted-Pair-Kabel über 100 m einen Switch dazwischen oder den Wechsel zur Glasfaser?
  2. Welche Adressen im Frame ändern sich am Router, und welche bleiben bis zum Server gleich?
  3. Warum kann jemand auf der Straße WLAN-Frames empfangen, und was hindert ihn daran, die Daten zu lesen?

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