Was ist ein LAN (Local Area Network)?

Bei einem LAN (Local Area Network) handelt es sich um ein Netzwerk mit einer begrenzten räumlichen Ausdehnung. Ein LAN wird in der Regel in einem einzelnen Gebäude oder einem Rechenzentrum implementiert. Die Zahl der angeschlossenen Computer, Server, Firewalls und anderer IT-Geräte kann von mindestens zwei bis zu mehreren Tausend betragen. Um ein Local Area Network zu realisieren, kommt die heutzutage übliche Ethernet-Technologie zum Einsatz.

Was genau ist ein Local Area Network?

Die Abkürzung LAN steht für Local Area Network und bezieht sich auf ein Computer-Netzwerk, das auf einem lokalen Bereich implementiert wird und in der Regel für die Kommunikation zwischen einzelnen IT-Geräten eingesetzt wird. Netzwerke mit einer größeren Ausdehnung werden als Wide Area Network (WAN) oder Metropolitan Area Network (MAN) bezeichnet. Ein Local Area Network bietet die Möglichkeit, eine Vielzahl unterschiedlicher Geräte anzuschließen und miteinander zu vernetzen, wie beispielsweise:

– Desktop-PCs

– Server

– Drucker

– Firewall

– Netzwerkspeicher

– IP-Kameras

LANs können bis zu mehreren tausend Geräte gleichzeitig bedienen und sich entweder kabellos oder kabelbasiert implementieren. Kabellose Netzwerke stellen eine Weiterentwicklung der klassischen LANs dar und werden als WLANs (Wireless Local Area Network) bezeichnet. IT-Geräte können über ein Local Area Network miteinander Daten austauschen und verschiedene Services nutzen. Im heimischen Umfeld werden LANs in erster Linie eingesetzt, um Geräte wie PCs, Notebooks, Laptops und Smartphones miteinander zu verbinden und einen Anschluss an das Internet bereitzustellen. In solchen Fällen wird das LAN meist über ein Modem realisiert, der neben LAN-Ports auch einen drahtlosen Access Point für WLAN-Geräte bereitstellt.

Hohe Bandbreiten und einfache Einrichtung bei einem LAN

Im Rahmen eines kabelgebundenen Local Area Networks wird die Verkabelung grundsätzlich mit sogenannten „Twisted-Pair-Kabeln“ realisiert. Im professionellen Umfeld wie beispielsweise in modernen Rechenzentren, wo höhere Bandbreiten benötigt werden, kommen in erster Linie Glasfaserverbindungen zum Einsatz. Die Kommunikation innerhalb eines LANs wird durch den Einsatz aktiver Kopplungselemente realisiert. Hierzu gehören:

– Switches

– Hubs

– Router

– WLAN Access Points

Kleinere LANs lassen sich relativ einfach implementieren. Ab einer bestimmten Größe müssen LANs jedoch strukturiert verkabelt werden, um eine optimale Auslastung innerhalb des Netzwerks gewährleisten zu können. Die heutzutage beliebteste und am häufigsten eingesetzte Technik für die Implementierung eines Local Area Networks ist Ethernet. Andere Technologien und Standards, wie beispielsweise FDDI oder Token Ring wurden im Laufe der Jahre fast vollständig durch den Ethernet-Standard abgelöst und kommen heutzutage in erster Linie in speziellen Einsatzbereichen zum Einsatz. Local Area Networks sind äußerst flexibel einsetzbar und lassen sich auf unterschiedliche Arten konfigurieren. So können auch mehrere LANs zu einem größeren Netzwerk konsolidiert werden. Das Internet stellt beispielsweise eine Konsolidierung vieler einzelner Local Area Networks dar, die über sogenannte Internet-Knoten (Internet Exchanges) miteinander verbunden sind. Es gibt keine exakte Zahl, mit der explizit angegeben wird, bis zu welcher Größe es sich noch um ein Local Area Network handelt.

Netzwerk-Standards und Übertragungstechniken bei einem LAN

Im Laufe der Jahre wurden viele verschiedene Techniken, Standards und Protokolle bei der Realisierung eines LANs eingesetzt. So lassen sich Local Area Networks beispielsweise mit FDDI, Token Ring, DECNET und anderen Technologien implementieren. Diese Technologien haben im Laufe der Jahre jedoch kräftig an Bedeutung verloren und wurden durch den Ethernet-Standard abgelöst, der bei vielen modernen LANs zum Einsatz kommt. Der Ethernet-Standard stellt Datenübertragungsgeschwindigkeiten von 10 Mbit/s bis hin zu mehreren 1000 Gbit/s bereit. Die Technik basiert auf kupferbasierten Twisted-Pair-Kabeln oder in neueren Versionen auf Glasfasern. Während bei den kupferbasierten Kabeln die maximale maximal überbrückbare Entfernung rund 100 Meter beträgt, ermöglicht der Einsatz von Glasfasern die Überbrückung von Distanzen bis zu mehreren Kilometern. Die heutzutage meistgenutzten Varianten innerhalb der Ethernet-Familie sind:

– Fast-Ethernet

– Gigabit-Ethernet

In einem Local Area Network auf Basis der Ethernet-Technologie lassen sich einzelne Netzwerke in Segmente oder virtuelle LANs segmentieren. Die Verbindung zwischen den einzelnen LAN-Segmenten wird durch den Einsatz von Routern und Switches realisiert. Früher kamen außerdem Repeater und Hubs zum Einsatz, in modernen LAN-Strukturen ist dies jedoch nicht mehr der Fall. Insbesondere der Einsatz von Switches bietet eine Vielzahl unterschiedlicher Vorteile. Mit Switches können beispielsweise Kollisionen auf einem Netzwerk-Segment besser vermieden werden. Außerdem lassen sich höhere Transferraten erzielen, da sie in der Regel Vollduplex-Verbindungen zur Verfügung stellen. Die Kommunikation sowie die Übertragung der Daten von einem LAN in das Internet wird durch den Einsatz von Routern realisiert. Diese Netzwerkgeräte arbeiten auf dem Layer 3 des OSI-Modells und sind in der Lage, Datenpakete mittels ihrer IP-Adresse weiterzuleiten.

Die drahtlosen WLANs

Bei einem WLAN (Wireless Local Area Network) handelt es sich um eine drahtlose Variante des LANs. In seiner einfachsten Ausführung besteht es aus einer WLAN-Basisstation und einem drahtlosen Client (Computer), der über seine integrierte WLAN-Schnittstelle mit der Basisstation kommuniziert. Um eine sichere Kommunikation innerhalb eines WLANs zu ermöglichen, kommen unterschiedliche Authentifizierungstechniken und Verschlüsselungsverfahren zum Einsatz. WLANs lassen sich mit kabelgebundenen LANs zu einem gemeinsamen Local Area Network konsolidieren, sodass die einzelnen Endgeräte die für sie jeweils optimale Anschlusstechnik verwenden können.