7. Vernetzung: Grundlagen, Begriffsklärung

7.1 Hardwarevoraussetzungen

Medium

Erste Bedingung für ein Rechnernetz ist ein Medium, auf dem Informationen zwischen den angeschlossenen Geräten ausgetauscht werden können. Klassische Medien für Netzwerke sind mehr oder weniger spezielle Kabel. Darüber hinaus gibt es weitere Übertragungswege, auf denen LANs realisiert werden können: Infrarotstrecken, Stromleiter, Funk, Lichtwellenleiter (zum Beispiel 100BaseFx) und mehr.

Grundsätzliche Ethernettypen

Am meisten verbreitet könnte "100BaseTX" oder "10BaseT" Ethernet sein. Das sind auch die verbreitetsten Typen an MacOS-Rechnern. Die gebräuchlicheren Codierungen bedeuten folgendes:
10
Signalgeschwindigkeit ist zehn Megabit pro Sekunde schnell.
Base
Abkürzung für "Baseband" - das bedeutet, dass das Netzwerksignal die gesamte Bandbreitenkapazität des Kabels ausnutzt. Auf diesem Kabel kann keine andere Information transportiert werden. Radio- und Fernsehsender übermitteln ihre Informationen dagegen "broadband", benutzen verschiedene Frequenzen und nicht das gesamte Spektrum.
T oder Tx
Twisted-Pair Ethernet, vier Kabel sind zu Paaren aufgeteilt und miteinander verdrillt. Sehr gebräuchlich. "X" steht für "abgeschirmte Kabel". Sternförmige Verkabelung.
T4
Andere Kabel: Keine Kabelpaare, sondern vier verdrillte Leitungen.
100
Megabit pro Sekunde, IEEE802.3u
2
Thinnet Ethernet, benutzt dünne, einfach abgeschirmte Koaxialkabel mit BNC Steckern, ähnlich den Antennenkabeln von Fernsehern.
1000
Gigabit Ethernet, 1GB pro Sekunde, IEEE802.3z
5
Dieselbe Steckerform wie bei Thinnet Ethernet, dickere vierfach abgeschirmte Koaxialkabel, Ethernetstandard ohne Hubs, früher ziemlich häufig, Kabellängen bis zu 500m (deswegen "5").
Sx oder SX
Fiber-optic, benutzt sternförmig verkabelte Glasfaserkabel. Etwa 300 Meter Kabellänge. Multi. oder Monomode-Glasfasern, Wellenlänge 850nm.
Fx
Fiber-optic, benutzt sternförmig verkabelte Glasfaserkabel. Je nach Fasertyp zwischen 400 Meter und 40 Kilometer Kabellänge.
LX
Fiber-optic, nur bei Gigabit-Ethernet. Je nach Fasertyp zwischen 550 und 5000 Meter Kabellänge, Wellenlänge 1270nm oder mehr.

Die maximal zulässige Entfernung zwischen zwei vernetzten Computern beträgt in der Regel mindestens 100 Meter, oft bedeutend mehr. 100BaseTX kommt mit einfachen Kabeln nur auf 50m.

Netzwerkkarten, Kabel

Die Schnittstelle zwischen Rechner und Medium stellt ein Netzwerkadapter dar - meistens eine Netzwerkkarte, bei allen lieferbaren Desktop-Rechnern und den meisten Powerbooks von Apple bereits ab Werk eingebaut. Wenn nicht, lassen sich fast alle Geräte nachrüsten, sei es mit PCMCIA-Kärtchen (Powerbooks), PDS-Karten (Performa), PCI oder NuBus-Karten.

Jeder Rechner benötigt Netzwerkkarten gleicher Norm, zum Beispiel die verbreiteten 10/100BaseT-Karten, die in neuen Macs bereits onboard eingebaut sind. An die Kartenbuchse sind entsprechende Kabel (twisted pair oder UTP/STP Kabel genannt) einzustöpseln. Das Kabel führt zu einem Hub. Die Rechner werden in einem 10/100BaseT-Netz sternförmig zum Hub hin verkabelt. Ein Hub ist bei 10Base2-Karten nicht nötig, 10Base2 ist erkennbar an den BNC Anschlüssen - auch thin Ethernet genannt. Thin Ethernet benötigt Abschlusswiderstände an unbenutzen Kabelenden (1/2 Watt, 50 Ohm, 5% Toleranz) und darf nicht sternförmig verkabelt werden, sondern es darf nur ein Strang ohne Abzweigungen vorhanden sein. Stichleitungen zum Hauptstrang sind nicht zulässig. Ausserdem werden T-Stücke benötigt, die direkt an der Netzwerkkarte eingesteckt werden. Ein Thin Ethernet Netzwerk fällt komplett aus, wenn ein Stück vom Netz ausfällt. Die Stecker sind zudem manchmal anfällig, bei Problemen sollte man zuerst die Verkabelung überprüfen.

Kreuzkabel

Der Hub kann entfallen, wenn nur zwei Rechner über 10/100BaseT Netz verkabelt werden sollen und ein spezielles Kabel verwendet wird. Dieses Kabel nennt sich Kreuzkabel oder "Category 5 Crossover". Wer es nicht kaufen will, kann auch einen Selbstbauversuch wagen. Die pin-outs sind wie folgt:

          RJ45 pin                   RJ45 pin
          ========                   ========
             1 <--[TX+]--------[RX+]--> 3
             2 <--[TX-]--------[RX-]--> 6
             3 <--[RX+]--------[TX+]--> 1
             6 <--[RX-]--------[TX-]--> 2


6-2 (die linke Ader im Anschluss wird also zur zweiten von rechts im zweiten Anschluss geführt)

Kreuzkabel haben aber diverse Probleme: Läuft das Gerät am anderen Ende des Kabels beim Kaltstart noch nicht, wird die Meldung "Fehler beim aktivieren von Appletalk, schalte auf internen Lokaltalkanschluss um" angezeigt und es wird auf den Druckerport umgeschaltet. Besser einen preisgünstigen Minihub besorgen.

Kompatibilität

100BaseTX (im iMac und von allen G3 Modellen an serienmässig vorhanden) ist voll abwärtskompatibel zu 10BaseT, die mögliche höhere Geschwindigkeit wird im 10BaseT-Netz nur nicht ausgenutzt. 100BaseTX benötigt entsprechend zertifizierte Kabel, die für diese Geschwindigkeit geeignet sind. Manchmal gibt es Probleme mit autosensing (automatisches Erkennen der niedrigeren Geschwindigkeit). Eine Systemerweiterung <http://til.info.appe.com/techinfo.nsf/artnum/n60436> setzt explizit die Geschwindigkeit herunter.

Viele ältere Macintosh-Modelle haben einen AAUI Anschluss eingebaut, zum Beispiel der Quadra 660AV, 840AV und 950. Um diese Rechner in ein 10BaseT Netz zu bringen, benötigt man einen Transceiver für jedes Gerät. 10Base2 und 10BaseT - Ausrüstung ist nicht so einfach kompatibel zueinander. Meistens ist es billiger, gleich eine passende Netzwerkkarte zu besorgen, anstatt einen Adapter zur Anpassung der verschiedenen Standards.

Serielle Kabel

Für einfachste Fälle zwischen zwei Rechnern kann auch ein serielles Kabel, ein Nullmodemkabel verwendet werden, das die jeweiligen seriellen Anschlüsse von zwei Rechnern verbindet. Eine Bauanleitung findet sich im vorzüglichen "Löten am Mac" von Kai Kramp und Uwe Dräger unter <http://www.fortunecity.de/wolkenkratzer/486/60/index.html>. Damit lassen sich mit einem Terminalprogramm Dateien (langsam) übertragen. Auf der MacOS-Seite kann das beispielsweise zTerm <ftp://ftp.informatik.rwth-aachen.de/pub/info-mac/comm/term/zterm-101.hqx.gz> sein. Genaue Angaben zur seriellen RS 422-Schnittstelle und wie man sie mit anderer Hardware in Verbindung bringt, steht bei <http://www.mindspring.com/~jc1/serial/main.html>. Beispiele und Bauanleitungen zur Verbindung mit RS-232-Geräten unter <http://ensia.inra.fr/~courtois/jc1/serial/main.html>.

Weitere Informationen

zu Ethernet Netzwerken finden sich hier:

7.2 Protokolle

Die Netzwerkhardware stellt das Medium dar, auf dem mit Hilfe einer gemeinsamen Sprache - dem Netzwerkprotokoll - kommuniziert wird. Damit ein angeschlossenes Gerät mitreden kann, muss es die vereinbarte gemeinsame Sprache sprechen. Typische Netzwerkprotokolle sind AppleTalk, TCP/IP, IPX und NetBEUI; bei einer einfachen seriellen Verbindung über ein Nullmodemkabel xmodem, ymodem, zmodem.

Appletalk

Die Vorteile von Appletalk liegen in der sehr leichten Konfigurierbarkeit, Nachteil ist die etwas geringere Geschwindigkeit und schwache Verbreitung ausserhalb der MacOS-Welt. Für Appletalk-Netze ist das MacOS "ab Werk" auch als unkompliziert einrichtbarer Server gerüstet. Ein paar MacOS-Rechner mit Appletalk zu vernetzen, ist in der Regel in wenigen Sekunden erledigt.

Appletalk ist mehr ein Marketingbegriff und bezeichnet im Grunde eine Protokollfamilie: DDP (auf Ethernet) und darauf aufsetzend AFP (Apple Filesharing Protocol), PAP (Printer Access Protocol), ZIP (Zone Information Protocol), RTMP (Routing Table Maintenance Protocol) und mehr. Ab MacOS 9 gibt es AFP über TCP.

TCP/IP

TCP/IP dürfte dagegen das am meisten verbreitete Protokoll der Netzwelt sein, es findet sowohl im Internet als auch in lokalen Netzen Verwendung. Um TCP/IP-Netze zu konfigurieren und zu warten, ist jedoch etwas Hintergrundwissen erforderlich. Das bei Appletalk selbstverständliche Filesharing und auch andere Dienste müssen mehr oder weniger selbst organisiert werden. Tooldaemon <http://www.douwere.com/shareware/default.html> (Shareware, 30$) gewährt in Verbindung mit dem kostenlosen Toolserver von Apple über ein TCP/IP-Netz per Telnet-Kommandozeile Zugriff auf einen MacOS-Server. Volles Filesharing über IP-Netze macht ShareWay IP (ab 79$, kommerziell) <http://www2.opendoor.com/gateway/> möglich, etwas einfacher und preiswerter ist NetXchange <http://fred.elma.fr>. Eine vereinfachte Version von ShareWay IP ist ab MacOS 9 enthalten. Über kurz oder lang wird sich Apple von Appletalk ganz verabschieden, um Filesharing und Programmlinking nur noch über TCP/IP basierte Dienste anzubieten. Damit sind Filesharing und Programmlinking auch übers Internet möglich. Um Dateien mit einem TCP/IP-Protokoll zu übertragen gibt es Protokolle wie beispielsweise FTP (TCP), NFS (UDP und TCP), SMB/NetBIOS (TCP), HTTP (TCP), FSP (UDP), TFTP (UDP).

Jedem Gerät im Netzwerk wird eine eigene IP Adresse zugewiesen. Eine IP Adresse besteht aus 32 Bit langen Nummern, die meist in jeweils vier Bytes angegeben sind. Für lokale Netze sind besondere Adressräume vorgesehen: 192.168.0.0 bis 192.168.255.255. Innerhalb eines Netzes muss man sich aber auf einen Adressbereich beschränken, also beispielsweise die Nummern 192.168.100.1 bis 192.168.100.254. ".0" und ".255" sind reserviert; .255 für Broadcasts. Netzmaske ist 255.255.255.0. Genaueres in RFC 1597 <http://rfc.fh-koeln.de/rfc.html>. Jede Nummer kann mit einem Hostnamen verbunden werden, der dann leichter zu merken ist.

Weitere Protokolle

IPX ist ein proprietäres Format, entwickelt von Novell. Ein Client war dem MacOS beigelegt, neue Versionen gibt es bei <http://www.prosofteng.com/NetWare.htm>. Weitere hilfreiche Ressourcen unter <http://support.novell.com/products/nwcmc511/patches.htm> und <http://www.netwarefaq.de>.

Das Standardprotokoll für Windows9X und OS/2 ist NetBEUI. Um einen MacOS-Rechner in ein derartiges Netz zu integrieren, wird Zusatzsoftware benötigt. WindowsNT verwendet dagegen TCP/IP als Standardprotokoll, kommt natürlich auch mit NetBEUI zurecht. TCP/IP ist Schnittmenge und in gemischten Netzwerken meist vorzuziehen.

7.3 MacOS-Rechner sollen untereinander vernetzt werden

Localtalk

Hardwarevoraussetzungen sind Localtalk-Boxen für den Localtalk-Anschluss, das verwendete Protokoll ist Appletalk. Alternativ zu den Localtalk-Boxen gibt es Phonenet-Boxen, in die billige Telefonkabel mit RJ11/Westernstecker gestöpselt werden. Eine einfache Selbstbauvariante ist im "Löten am Mac" <http://www.fortunecity.de/wolkenkratzer/486/60/index.html> beschrieben.

Für zwei Rechner genügt ein normales Druckerkabel, das jeweils in einen seriellen Anschluss gesteckt wird. Geschwindigkeit 230 KBit/s, ausreichend um beispielsweise Daten von einem Desktoprechner in ein Powerbook zu überspielen. Farallon hat noch LocalTalk-Hardware <http://www.farallon.com>. Dem iMac und allen anderen neuen Modellen von Apple fehlt ein Localtalk-Anschluss, möglicherweise wird es Möglichkeiten geben, um über den USB-Bus Dateien zwischen Rechnern auszutauschen. Den Übergang von Ethernet zu Localtalk bewerkstelligt AsanteTalk <http://www.asante.com>, zu haben unter anderem bei MacWarehouse.

LocalTalk und Ethernetnetzwerke können mit dem Kontrollfeld LocalTalk Bridge zusammengeschaltet werden; die LocalTalk Bridge ist ein kostenloser Download von Apple: <http://asu.info.apple.com/swupdates.nsf/artnum/n11358?OpenDocument>.

Ethernet

Die Hardwarevoraussetzung sind wie bei allen Rechnerplattformen: Ethernet Anschlüsse gleicher Norm an allen Geräten, Kabel, eventuell ein Hub. Protokolle können z.B. TCP/IP oder Appletalk sein. Die Konfiguration wird mit den Kontrollfeldern der Systemsoftware erledigt.
Nach der Verkabelung hier ein einfaches Beispiel, die Verbindung über Appletalk softwaremässig herzustellen:
- AppleTalk Kontrollfeld öffnen, auf "Ethernet" stellen.
- Wenn das Internet benutzt werden soll, auch im TCP/IP Kontrollfeld auf "Ethernet" schalten.
- Im File Sharing Kontrollfeld file sharing einschalten.
- Privilegien und Zugriffsrechte im Kontrollfeld "Benutzer & Gruppen" festlegen.
- Mit dem Programm "Auswahl" (im Apfel-Menü) anmelden.
Die Vorgehensweise ist auch in der Dokumentation erklärt. Die englischen Handbücher von Apple sind unter <http://support.info.apple.com/info.apple.com/manuals/manuals.taf> zu finden.
Den Übergang von Ethernet zu Localtalk bewerkstelligt AsanteTalk <http://www.asante.com>, zu haben unter anderem bei MacWarehouse.
LocalTalk und Ethernetnetzwerke können mit dem Kontrollfeld LocalTalk Bridge zusammengeschaltet werden; die LocalTalk Bridge ist ein kostenloser Download von Apple.

Es gibt Berichte, nach denen sich die serienmässig eingebaute Ethernet-Schnittstellen in Macintosh Rechnern manchmal inkompatibel zu anderen Rechnern zeigen. Die Dateiübertragung "hakt" immer wieder, manchmal minutenlang. Abhilfe: Ethernetkarte für den Macintosh besorgen.

Telefonleitungen und über Internet

Mit Apple Remote Access <http://www.apple.com/networking/applepersonalserver.html> können Appletalk Netze über Telefonleitungen und über Internet geschaffen werden. ARA-Server sind kommerziell, Clients liegen dem MacOS bei. SpeedShare <http://www.Qdea.com/speedshare.html> ermöglicht Filesharing übers Internet, auch über Wählleitungen und ohne permanente IP-Adresse, verschlüsselt und komprimiert.

Infrarot-Schnittstelle

Powerbook 190, 5300 and 1400 Modelle sind Infrarot-vorbereitet, aber nicht irDA (Infrared Data Association) compliant. Sie "sprechen" irTalk. Damit können diese Gerät nur mit Geräten aus der gleichen Gruppe über Infrarot kommunizieren, die Übertragungsrate beträgt 230.4kbs, genau wie LocalTalk.

Einige iMac und G3-Rechner und Powerbooks aber Modell 3400, eMate 300 und der Newton 2000 sind hardwaremässig irDA fähig. Das MacOS enthält ab System 8.5 irDA - Treiber. Aber das Powerbook 3400 kann auch mit früheren Systemversionen und allen anderen MacOS-Geräten mit Infrarot-Schnittstelle drahtlos Netze aufbauen, dann über irTalk. Ab System 8.6 funktioniert die Kommunikation mit IrDA-fähigen Funktelelefonen problemlos - natürlich müssen sie auch ein Modem enthalten. Das ist zum Beispiel bei den Nokia 7110 und 9110 (9000) Communicator, Ericsson SH 888 und den Ericsson der 6er und 7er Reihe mit aufsteckbaren IrDA-Modems (Mobile Office DI 27) der Fall. Im Kontrollfeld "Modem" wird einfach auf "Infrarot" umgeschaltet. Nokia 61xx - Modelle haben kein internes Modem eingebaut. Stattdessen gibt es eine Modememulation (Softmodem) für Windows, aber nicht für MaOS. Mit einem PC-Emulator ist es auch nicht möglich, diese von Nokia (für ungefähr satte 400DM) angebotene Software zu benutzen, weil IrDA von den Emulatoren nicht unterstützt wird.

iMac Revisionen A und B unterstützten IrDA, aber nicht IRTalk. Ein HP LaserJet 6MP - Drucker läuft problemlos über IrDA. Spätere Revisionen des iMac (Fertigung ab Januar 1999) unterstützen keinerlei Infrarotkommunikation. Zum Thema Handys siehe Kapitel "Welches Funktelefon kann ich mit meinem Macintosh verbinden?".

WaveLAN, AirPort, drahtlos

Lucent bietet Macintosh-Netzwerkkarten für ein drahtloses LAN (WLAN) nach dem IEEE 802.11 Standard. Die Reichweite betägt um die 300 Meter, es gibt auch Karten für Powerbook-Laptops. Gemischte Netze mit kabelbasierten Teilen sind ebenso möglich. Informationen unter <http://www.wavelan.com>.

Apple hat mit dem Airport (ebenfalls mit Lucent entwickelt) drahtlose Netzwerktechnik im Programm. Der Airport <http://www.apple.com/airport/> ist kompatibel mit IEEE 802.11HR Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) 11 Mbps schnell oder 5.5 Mbps draft Standard sowie IEEE 802.11 DSSS 1 und 2 Mbps Standard. IEEE 802.11 beinhaltet eine Vielzahl verschiedene, auch ältere Verfahren (z.B. FHSS - Frequency Hopping Spread Spectrum).

Die Airport Reichweite beträgt knapp 50 Meter. Weitere Informationen bei Apple: AirPort White Paper <http://www.apple.com/airport/pdf/AirPort_White_Paper.pdf> oder <http://www.macintouch.com/airport.html>. Die AirPort-Software kann NAT und DHCP. Auf jeden Fall nur AirPort-Software ab Version 1.1 verwenden.

Der AirPort von Apple und WaveLan von Lucent sind -wenig überraschend- miteinander kompatibel. Mit WaveLan Karten können also auch ältere Macintosh-Rechner in ein AirPort-Netz eingebunden werden, auch mit WaveLan PCMCIA Karten für PowerBooks. Weitere Hersteller verkaufen dieselbe Technik unter eigenem Namen, zum Beispiel Farallon mit der SkyLINE Serie <http://farallon.com/products/wireless/skyline/> für Modelle bis zurück zum Powerbook 190.

Glasfasernetze

Netzwerkkarten für Fiberoptiknetze liefert Phobos <http://www.phobos.com>. Die Karten benutzen die VF-45 interconnect Technologie, Patchkabel für SC and ST fiber optic Stecker sind ebenfalls lieferbar. Im Vergleich zu kupferbasierter Technik glänzen Glasfasernetze durch hohe Kabellängen, reduzierte Emissionen und Interferenzen. Ein Hauptvorteil ist auch Blitz- und Überspannungsschutz, was bei der Überbrückung auch nur einer kurzen Strecke ausserhalb von Gebäuden sehr wichtig wird. Glasfasertechnik wird mit dem FibreChannel auch zur Verbindung von Peripheriegeräten eingesetzt. Von ATTO <http://www.attotech.com> gibt es PCI-Karten dafür.

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