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Netzwerkkomponenten - Router - Verbindungssegmenter in der Netztechnik

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Router - ein Netzwerksegment in der Netztechnik

Was ist ein Router?

Ein Router ist eine Netzwerkkomponente die zwei oder mehrere getrennt Netzwerke über eine Leitung verbinden oder größere Netze in kleinere Subnetze aufteilen.

Verschiedene Routerarten kurz erklärt:


Core-Router

Core-Router sind Höchstgeschwindigkeits-Router, weche in Kernnetz (Backbone-Netz) zum Einsatz kommen.

Diese extrem leistungsstarken Router arbeiten mit Datendurchsätzen von mehreren Terabits pro Sekunde oder hunderten von Gigabit pro Sekunde. Auf Grund der hohen Geschwindigkeit werden diese Netzwerksekmente r daher auch als Terabit-Router oder Gigabit-Router bezeichnet.

Ihr Einsatzgebiet liegt im Backbone des Internet oder auch in Backbones der nationalen und internationalen Kernnetze.

Funktional können Core-Router auch in Core-Switches realisiert sein.

Terabit-Router

Terabit-Router wurden speziell für optische Netzet entwickelt. Sie haben Durchsatzraten im Terabit-Bereich und können in modernsten Versionen mehrere tausend OC-48-Signale respektive mehrere hundert OC-192-Signale routen.

Terabit-Router werden im Kernnetz für den Massendurchsatz bei Höchstgeschwindigkeiten eingesetzt.

Terabit-Router sind auf der physikalischen Ebene über DWDM-Strecken miteinander verbunden und bewältigen die von der DWDM-Strecke vorgegebene Übertragungskapazität.

In der zweiten Schicht arbeiten diese Router als Label-Switch und adaptieren den ankommenden Datenverkehr an die DWDM-Struktur.

Die dritte Schicht von Terabit-Routern hat IP-Funktionalität.

Terabit-Router werden in 10-Gigabit-Ethernet für die Verkehrssteuerung eingesetzt. Mit Transceiver-Modulen ausgestattet, können sie an diverse Übertragungsmedien angepasst werden.

Gigabit-Router

Gigabit-Router haben Durchsatzraten im Gigabit-Bereich und wurden für den Carrier-Markt entwickelt.

Sie können in Verbindung mit ATM-Switches eingesetzt werden und sind in der Regel mit Interfaces für ATM und Packet over Sonet (PoS) ausgestattet. Mit Gigabit-Ethernet und 10-Gigabit-Ethernet ergeben sich weitere Einsatzmöglichkeiten für Gigabit- und die noch leistungsfähigeren Terabit-Router.


Wie arbeitet ein Router?

Klassische Router arbeiten auf Schicht 3 des OSI-Referenzmodells.

Beim Eintreffen von Daten überträgt der Router die Datenpakete direkt zum Ziel-Computer oder Netzwerksegment, wobei der Router den effizientesten Wege zum Ziel und damit die passende Schnittstelle bestimmen, über welche die Daten weiterzuleiten sind. Falls eine Verbindung zwischen zwei Routern fehlschlägt, kann der sendende Router eine alternative Route bestimmen, damit der Datenverkehr nicht unterbrochen wird.

Ein Router besitzt für jedes an ihn angeschlossene Netz eine Schnittstelle (auch Interface genannt), wodurch abweichende Netzwerk-Topologien miteinander verbunden werden können.

Ein weiterer Vorteil eines Routers ist die völlige Transparents des Routers im Netzwerk. Vorraussetzung für diese transparente Arbeitsweise ist allerdings, dass der Router alle verwendeten Netzwerk-Protokolle unterstützt.

Ein Router verhält sich wie Netzwerkkomponenten (Hubs, Switches) und benötigt keine PC-Rechenleistung. Er lässt sich über das Netzwerk administrieren, Authentisierung und Verschlüsselung führt dabei die Hardware automatisch durch.

Wozu brauch man einen Router?

Dafür um mehreren PC’s (Clients) den Zugang über eine “Leitung” zum Internet gleichzeitig zu ermöglichen. Genau dies kann man entweder über einen Softwarelösung auf einen dann durchgehend zur Verfügung stehenden Client, oder über einen Hardware-Router realisieren.

Was ist ein Router mit Switch oder Hub?

Zu den üblichen Funktionen eines Routers kommen noch die Funktionen eines Switch oder Hub dazu.

Unabhängig der Routingfunktion kann ein Router auch die Aufgaben eines Switch oder Hub übernehmen. Wird die Routingfunktion Beim Einsatz eines Routers in kleineren Netzwerken kann daher auf Hub und Switch verzichtet wrden , wodurch innerhalb kleinerer Netzwerke auf dem Einsatz diese Geräte verzichtet werden kannvon Hub und Switch LANs Sollte man mehrere Rechner in einem Netzwerk verbinden wollen und eh auch noch einen Router benötigen, ist es in der Regel sinnvoller/günstiger sich gleich einen Router mit integrierten Switch/Hub zu kaufen.

Welche Regeln unterliegt ein Router?

Hub Regeln (5-4-3-Regel)

Die Anzahl der hintereinanderschaltbaren Repeater bei 10Base5 und 10Base2 ist jedoch limitiert (Addition von Laufzeiten, Phasenverschiebungen, usw.). Ein Remote-Repeater-Paar (10Base5, 10Base2) mit einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen beiden Hälften wird als ein Repeater betrachtet. Weiterhin gilt: Es dürfen nicht mehr als fünf (5) Kabelsegmente verbunden werden. Zur Verbindung werden vier (4) Repeater benötigt und nur drei (3) der Segmente dürfen Rechner angeschlossen haben. Bei Ethernet (10Base5) können so 5 Segmente zu je 500 m verbunden werden, das gesamte Netz darf damit eine Ausdehnung von 2,5 km haben. Man kann diese Regel auch auf Twisted-Pair-Hubs anwenden - auch hier kann man nicht beliebig viele Hubs kaskadieren. Hier ist die Leitungslänge sogar auf ca. 100 m je Segment begrenzt. Eine Erweiterung ist durch aktive Elemente möglich (Switch, Router).

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