Einführung

Wann immer zwei elektronische Geräte Daten untereinander über eine Distanz austauschen, sprechen wir von einem Netzwerk. Dabei wird die Welt der vernetzten Geräte und der Technologien, die das Netzwerk bilden, immer bunter. Man könnte glauben, dazu ließe sich kein Buch schreiben, das nicht am nächsten Tag schon wieder veraltet ist.

Aber es gibt viele Fakten und Abläufe in der Netzwerkwelt, die Bestand haben. Wer die kennt und versteht, braucht sich keine Sorgen machen, mit der rasanten Entwicklung immer neuerer Technologien nicht mithalten zu können. Dazu gehören einige Grundprinzipien und Modelle, mit denen sich nahezu jede Datenübertragung beschreiben lässt. Und es gibt seit Beginn der 1980er Jahre das Internet-Protokoll, ohne das es kein Internet gäbe. Sich in Netzwerken auszukennen, heißt heutzutage, mit den Modellen vertraut zu sein und über ein solides Wissen des Internet-Protokolls und seiner Helfer im Kontext einer Datenübertragung Bescheid zu wissen.

Ein Computernetzwerk kann als ein Dienstleister für Datenanwendungen angesehen werden, die selbst nicht wissen, wie sie ihre Daten von A nach B bringen sollen. So eine Datenanwendung ist zum Beispiel unser Mailprogramm. Als Dienstleister muss ein Netzwerk nicht viel von den Daten, die es transportiert, verstehen; gerade so viel, dass es sie an das gewünschte Ziel bringt und unterwegs richtig behandelt. Daten sollten beispielsweise pünktlich sein, nicht beschädigt oder abgehört werden und möglichst in der richtigen Reihenfolge ankommen. Das ist Aufgabe des Netzwerks. Details, wie die Daten entstehen oder verarbeitet werden, interessieren uns als Netzwerker und Netzwerkerinnen nicht. Aber die Netzwerke brauchen Menschen, die sich für sie interessieren, sie verstehen, konfigurieren, managen, optimieren, absichern und Ähnliches. Am Ende des Buches ist aus Ihnen hoffentlich ein solcher Netzwerksupporter oder -supporterin geworden.

Über dieses Buch

Wie begeistern wir Menschen für ein Thema, das an sich sehr komplex ist und viele Details zu bieten hat, in die man sich immer tiefer reindenken kann? Stellen wir uns kurz vor, dass wir einem Kind den Körper des Menschen erklären wollen. Den könnten wir dafür von Kopf bis Fuß durchscannen und dabei sämtliche Geheimnisse jeder einzelnen Zelle, die wir bei diesem Scan durchleuchten, genauestens betrachten. Das wäre sicher spannend, aber vom ersten Satz an wären diese Erklärungen gespickt mit Fremdwörtern und Fachbegriffen und spätestens bei den Ohren hört uns niemand mehr zu. Ähnlich wäre es wohl auch beim Eintauchen in die Welt des Netzwerkwissens, zumindest für Anfängerinnen und Anfänger.

Bücher über Netzwerkthemen verfolgen üblicherweise einen sogenannten Bottom-up- oder Top-Down-Ansatz. Das Auf und Nieder bezieht sich dabei auf gängige Modelle der Netzwerktechnik, in denen eine Datenübertragung sehr abstrakt, aber äußerst hilfreich in übereinandergestapelten Schichten beschrieben wird. Natürlich betrachten auch wir diese Modelle, allerdings hangeln wir uns weder exakt von oben nach unten noch von unten nach oben durch die abstrahierten Schichten eines Netzwerks. Ansonsten wären wir wieder bei unserem Body-Scan, bei dem die Gefahr besteht, den Spaß am Thema zu verlieren. Lassen Sie uns in die Welt des Netzwerks vielmehr über sehr konkrete Beispiele einsteigen und basierend darauf relevante Begriffe, Modelle und Protokolle kennenlernen. Schon bald sind WLAN, IP, TCP & Co. dann nicht mehr nur Aneinanderreihungen von Großbuchstaben, die man schon mal irgendwo gesehen hat.

Der Ansatz dieses Buches ist also: vom Einfachen zum Komplexen, mit ein bisschen Mut zur Lücke - aber natürlich ohne, dass wichtige Fakten unterschlagen oder so stark vereinfacht dargestellt werden, dass sie nicht mehr korrekt sind.

Törichte Annahmen über den Leser und die Leserin

Wer dieses Buch liest, sollte ein grundsätzliches Interesse an der Funktionsweise von Netzwerken haben. Eventuell reicht es auch schon, dass Sie bereit sind, das erste Kapitel ganz unvoreingenommen zu lesen und zu schauen, ob das Interesse spätestens dann erwacht. Für das Verständnis ist kein spezielles Vorwissen erforderlich. Natürlich wäre es gut, wenn Sie mit dem Begriff des »Bits« schon etwas anfangen können, aber das ist ansonsten auch schnell mit einer kurzen Internetrecherche erledigt. Viel wichtiger ist dann schon eher, dass Sie keine Angst vor Abkürzungen haben, denn von denen wimmelt es in der Netzwerkwelt geradezu. Aber zum Glück gibt es im Anhang eine Abkürzungsliste.

Nützlich sollte das Buch für folgende Zielgruppen sein:

• Personen, die grundlegend verstehen möchten, wie Datenkommunikation funktioniert
• Auszubildende im Bereich IT, die entsprechende Fächer in ihrem Curriculum haben: als verständnisfördernde Lektüre
• Auszubildende im Bereich IT, in deren Curriculum »Netzwerktechnik« traurigerweise keine oder kaum eine Rolle spielt. Warum? Ohne Netzwerk funktioniert kaum ein Roboter, Computerprogramme setzen zunehmend auf Vernetzung und auch der Strom fließt nicht mehr ganz so leicht aus der Steckdose, wenn im Hintergrund nicht Netzwerke die Kommunikation zwischen den Komponenten eines Stromnetzes regeln.
• Lehrende in den oben genannten Bereichen, um eine neue Herangehensweise an diese Thematik auszuprobieren
• IT-Fachkräfte, die ihr Netzwerkwissen auffrischen möchten

Wie dieses Buch aufgebaut ist

Das Netzwerkwissen, das in diesem Computernetze für Dummies vermittelt werden soll, ist in vier Teile aufgegliedert. Ohne jedes Vorwissen ist es auf jeden Fall empfehlenswert, mit dem ersten Teil zu starten, um zunächst ein wenig Orientierung zu bekommen. Danach kann man Sprünge zwischen den Teilen und Kapitel riskieren. Am Anfang von jedem Kapitel finden Sie eine Übersicht der Inhalte. Das hilft Ihnen hoffentlich, die Themen zu finden, die Sie gerade interessieren. Ein Blick in das Inhalts- und Stichwortverzeichnis kann insbesondere dann nicht schaden, wenn man Erklärungen für ganz bestimmte Begriffe sucht. Hier noch eine Übersicht über die Teile des Buches:

Teil I: Orientierung im Netz: Grundbegriffe und einfache Abläufe

Ziel des ersten Teils ist es, Orientierung im Netz und in der Welt der typischen Netzwerkbegriffe zu bekommen. Dafür begleiten wir ein Sprachpaket auf einer sehr einfachen Reise durch das Netzwerk, lernen Modelle, Grundbegriffe und Kategorien kennen, mit deren Hilfe Netzwerke erklärt werden, und schauen uns außerdem das Zusammenspiel der wichtigsten Protokolle und Komponenten an.

Teil II: Das Internet-Protokoll und seine Helfer

In Teil II des Buches dreht sich alles um das Internet-Protokoll. Es geht um die Grundfunktionen der beiden Version 4 und 6. Wichtig sind in dem Kontext vor allem aber auch die Details der Adressierung und entsprechende Adressierungsdienste. Als sehr wichtige Komponente unserer Netzwerke widmen wir dem Router ein eigenes Kapitel und schauen dann noch, wie und von wem die Aufgaben erledigt werden, die das Internet-Protokoll nicht übernimmt, um Daten von einer Anwendung zur anderen zu transportieren.

Teil III: Daten unterwegs: Protokolle und Abläufe auf den Schichten 1 und 2

Daten müssen früher oder später als physisches Signal von A nach B übertragen werden. In den ersten beiden Teilen des Buches wird das nicht näher betrachtet. Teil III widmet sich diesem Thema und geht nach allgemeinen Erklärungen zur binären Datenübertragung näher auf die beiden Standards Ethernet und WLAN ein.

Teil IV: Netzwerke: sicher, zuverlässig und mobil

Im vierten Teil unternehmen wir ein paar Ausflüge in Netzwerkthemen, die erwähnt werden sollten, die für sich genommen aber jeweils mindestens ein Dummie-Buch füllen. Es sind also nur einige ausgewählte Aspekte, die wir uns zu folgenden Themen anschauen: Netzwerksicherheit, Netzwerkmanagement, Quality of Service, Mobilfunk und Voice over IP.

Teil V: Der Top-Ten-Teil

Zu den Top-Ten im fünften und letzten Teil des Buches gehört eine Auflistung von zehn weiteren Netzwerktrends, die kurz erklärt werden. Außerdem gibt es eine Übersicht zu etwas mehr als zehn wichtigen Netzwerkstandards, um diese im Bedarfsfall schnell zu finden. Nicht schaden können außerdem jeweils zehn Tipps für den Internetanschluss zu Hause und zum entspannten Offline-Gehen, wenn man weiß, dass das Netz auch mal ohne einen selbst funktioniert.

Konventionen und Symbole in diesem Buch

Um die Welt der Netzwerke anschaulich und »realitätsnah« zu beschreiben, mischen sich immer mal wieder Zahlen in Form von Adressen in den Text. Damit diese im Fließtext nicht untergehen, sind sie kursiv geschrieben wie beispielsweise 127.0.0.0. Auch an englischen Begriffen, die in der Fachsprache gar nicht ins Deutsche übersetzt werden, kommen wir nicht vorbei und bleiben eher beim erstmals fett gedruckten 3-Way-Handshake, anstatt das 3-Wege-Händeschütteln zu beschreiben. Außerdem gibt es für viele...