Die korrekte Übersetzung des englischen Begriffs «computer network» ist eigentlich Rechnernetz, und nicht Netzwerk. In der Umgangssprache wird aber oft von «Netzwerken» gesprochen. Ein solches Rechnernetz ist ein Zusammenschluss verschiedener elektronischer Systeme (Computer, aber auch anderer Komponenten), der die Kommunikation der einzelnen Systeme erlaubt.
Beispiel
Heute findet man nicht nur in jeder Firma und jeder Organisation (wie z.B. bei uns am Gymnasium) Rechnernetze, sondern auch zu Hause werden immer mehr Geräte vernetzt. Einige Beispiele:
- Der Computer oder das Notebook kommunizieren per Kabel oder Funk mit dem Internet-Modem oder -Router
- Mehrere Computer teilen sich einen Netzwerk-Drucker
- Der TV unterstützt das Abspielen von Filmen und Bildern ab Netzwerkfreigabe und spielt zudem Youtube-Filme aus dem Internet ab
- Der Radio «streamt» die Musik übers Internet
- …
Gerade da wir heute täglich mit Rechnernetzen zu tun haben (Internet, aber auch Handy- und Telefon-Netz) möchten wir uns etwas vertiefter damit befassen und auf verschiedenen Stufen Einblick erhalten in die Funktionsweise solcher Netze.
Aufgabe
Wie sieht das «Netzwerk» bei dir zu Hause aus? Überlege dir, welche Geräte vernetzt sind und wie sie miteinander und mit dem Internet verbunden sind. Versuche dieses Netz schematisch aufzuzeichnen. Bespreche das Ergebnis mit deinem Pultnachbar.
# Das Client-Server-Modell
Das Client-Server-Modell ist das Standardkonzept für die Verteilung von Aufgaben innerhalb eines Netzes.
Ein Server ist ein Programm, das einen Dienst anbietet. Im Rahmen des Client-Server-Modells kann ein anderes Programm, der Client, diesen Dienst nutzen. Die Kommunikation zwischen Client und Server ist abhängig vom Dienst, d.h. der Dienst bestimmt, welche Daten zwischen den beiden ausgetauscht werden. Der Server ist in Bereitschaft, um jederzeit auf die Kontaktaufnahme eines Clients reagieren zu können. Im Unterschied zum Client, der aktiv einen Dienst anfordert, verhält sich der Server passiv und wartet auf Anforderungen. Die Regeln der Kommunikation für einen Dienst (Format, Aufruf des Servers, und die Bedeutung der zwischen Server und Client ausgetauschten Daten), werden durch ein Protokoll festgelegt. Dieses Protokoll ist spezifisch für den jeweiligen Dienst.
Clients und Server können als Programme auf verschiedenen Rechnern oder auf demselben Rechner ablaufen. Allgemein kann das Konzept ausgebaut werden zu einer Gruppe von Servern (Software), die eine Gruppe von Diensten anbietet. Beispiele: Mail-Server, Web-Server, Anwendungsserver, Datenbank-Server.
Da in der Praxis diese Server-Software meist gesammelt auf speziellen Rechnern[1] laufen, hat es sich eingebürgert, diese Rechner selbst als Server zu bezeichnen.
Aufgabe
Findest du in deiner in der letzten Aufgabe erstellten Skizze zwei Geräte die in einer Client-Server-Rolle zueinander stehen? Wenn ja: Erkläre welcher Dienst dem Client durch den Server zur Verfügung gestellt wird. (Wenn nein: Nimm einen Dienst aus dem Internet)
# Das Peer-to-Peer-Modell
Das Wort peer kommt aus dem Englischen und steht für «Gleichgestellter» oder «Ebenbürtiger». Eine Peer-to-Peer (P2P)-Verbindung ist also eine Verbindung unter Gleichen.
In einem Peer-to-Peer-Netz sind alle Computer gleichberechtigt und können sowohl Dienste in Anspruch nehmen, als diese auch zur Verfügung stellen. (Jeder ist sowohl Server als auch Client)
Aufgabe
Finde ein Beispiel eines P2P-Modells und schreib auf was die Aufgabe dieses Netzes ist. Könnte man diese Aufgabe auch mit einem Client-Server-Modell erledigen? Wenn ja: Was sind die Vorteile der P2P-Architektur? Gibt es auch Nachteile?
Sie unterscheiden sich von «normalen» Rechnern durch ihre robuste und teilweise redundante Hardware: Oft haben solche Server-Rechner z.B. mehrere Netzteile und Festplatten in RAID-Konfiguration, so dass z.B. der Ausfall einer Festplatte den Betrieb nicht gefährdet und diese sogar im Betrieb ausgetauscht werden kann. ↩︎