Home-Office und das Netzwerk daheim
Von Null auf Hundert
Sie hatten bisher ein Notebook, welches sich schon immer zu Hause via WLAN mit dem Internet verbunden hat? Das ist sehr häufig auch bei Anderen der Fall und eigentlich normal. Am Abend gemütlich auf dem Sofa mit dem Tablet, der Fernseher streamt über WLAN die neueste Serie von Netflix und auch das Notebook am Küchentisch liefert die heißesten News direkt auf den Bildschirm. Kabellos versteht sich, denn wer rollt schon täglich 20m Kabel quer durch die Wohnung aus?
Mit einem Schlag hat sich das aber bei sehr vielen geändert. Home-Office wurde nicht nur zum Ausnahmezustand, sondern für viele zum Normalzustand. Nach relativ kurzer Zeit haben viele Home-Officer bemerkt, dass dieser Zustand nicht nur für einen längeren Zeitraum bestehen bleibt, sondern auch die eigenen räumlichen Lösungen (zum Beispiel Küche, Wohnzimmer) für dauerhaftes und professionelles Arbeiten nicht wirklich geeignet ist.
Diese Erkenntnis wird auch dadurch gefördert, wenn selbige Räumlichkeiten auch durch die Kinder im Homeschooling-Unterricht genutzt werden. Glücklich sind diejenigen, die für ein Home-Office einen eigenen Raum zur Verfügung haben oder ein anders genutztes Zimmer umfunktionieren konnten. Wer braucht schon einen Raum für die Modelleisenbahn? Oder das sowieso viel zu große Bügelzimmer?
Also weg mit den unnützen Dingen und die neue Home-Office-Büroausstattung aufgebaut. Und da steht es nun, das neue Büro. Geräumiger Schreibtisch, ausreichend für Tastatur, Maus und Kaffeebecher. Zwei Monitore, eine Dockingstation für das Firmen-Notebook. Dazu noch die technische Aufrüstung in Form eines Headsets und einer mittlerweile obligatorischen Webcam.
Das wäre wirklich ein toller Arbeitsplatz, an den man sich gewöhnen könnte. Top ausgestattet, vom Rest der Familie so weit abgeschottet, dass man in Ruhe arbeiten kann und eine WLAN-Empfangsqualität wie auf dem Meeresgrund.
Es hätte so schön sein können. Aber es war zu einfach. Genau in der höchsten Not genügt das heimische Netzwerk nicht mehr den technischen Herausforderungen des modernen Home-Office. Kein Empfang, kein Internet oder ständige Verbindungsabbrüche. Es ist zum Verzweifeln.
Und natürlich sind gerade in Lock-Down-Zeiten alle Bekannten und Verwandten, die sich mit der IT auskennen, nicht erreichbar oder dauerhaft in freiwilliger 90-Tage-Quarantäne. Damit Sie nicht im Home-Office verzweifeln, versuchen wir einen kleinen Einblick in ein komplexes Thema zu geben, damit Sie verstehen, warum es zu Problemen kommt und wie man an eine Problemlösung herangehen kann. Denn spätestens, wenn der neu gekaufte Repeater keine Besserung gebracht hat, stellt sich die Frage: „Woran kann es denn sonst noch liegen?“.
Ein paar Grundlagen zum Thema Netzwerk
Im firmeneigenen Büro ist es selbstverständlich, dass ein Netzwerk vorhanden ist. Unsere Arbeitsgeräte verbinden sich mit den dortigen Servern, nutzen Ressourcen wie Abteilungsdrucker oder Dokumentenscanner und ermöglicht uns den sicheren Zugang zum Internet.
In der Regel müssen wir uns als normaler User keine Gedanken über die Sicherheitsmechanismen dahinter machen, solange wir uns selbst an vorgegebene Sicherheitsregeln halten. Dass wir heutzutage keine E-Mail-Anhänge von unbekannter Herkunft öffnen dürfen, hat sich mittlerweile herumgesprochen und gilt ebenso für den Heimbereich.
Aus bekannten Gründen sind viele von uns aber nicht mehr im Büro, sondern verrichten die Arbeit im Home-Office. Und auch hier haben wir meistens, wenn auch in einfacherer Form, mit Netzwerken zu tun. Um auch zu Hause alltäglichen Problemen im Bereich Netzwerk entgegentreten zu können, geben wir Ihnen hier einige grundlegende Informationen und auch Tipps, wie das Heimnetzwerk zu einer runden Sache wird.
Netzwerk im Home-Office
Um uns nicht zu sehr in die technische Tiefe zu begeben, fangen wir vereinfacht mit dem Gerät an, das zwischen dem PC und dem Internet steht – der Router.
Wie der englische Name schon sagt, stellt ein Router auf der einen Seite die Verbindung zum Internet her. „Auf der einen Seite“ ist hier wortwörtlich gemeint, denn hierfür ist ein eigener Anschluss vorhanden, der sonst nichts mit dem hausinternen Netzwerk zu tun hat. Dabei kann es sich um einen DSL-Anschluss handeln, der herkömmliche Telefonleitungen nutzt, oder den Anschluss eines Kabelnetzbetreibers, der auch für das heimische TV-Programm die Leitung zur Verfügung stellt. Und vermehrt finden auch Glasfaseranschlüsse den Weg ins Eigenheim. Unabhängig von der Technologie landet aber erstmal alles beim Router.
Auf der anderen Seite, wieder wortwörtlich gemeint, verbindet nun der Router das interne Netzwerk mit dem Internet. Es spielt dabei keine Rolle, ob wir hier Wireless-Verbindungen oder direkt mit einem Netzwerkkabel verbunden sind. Der Router organisiert also den Datenverkehr, damit Fernseher, Drucker, PC, Smartphone, Tablet und noch viele andere Geräte mit den entsprechenden Internetdiensten verbunden werden.
In der Regel passieren diese grundlegenden Einstellungen durch die automatische Konfiguration des Internetanbieters, darum interessiert uns hier nur, ob eine Verbindung zum Internet besteht oder nicht. Dafür befindet sich auf den Geräten eine LED, die uns den Verbindungsstatus anzeigt.
Viele der Router sind Kombi-Geräte und haben einen Wireless-Access-Point bereits mit integriert. Ebenso sind Netzwerkanschlüsse für Kabelverbindungen vorhanden.Die einfachste Methode, nun mit einem Notebook oder PC im Internet zu surfen, ist der Anschluss eines Kabels.
Was passiert, wenn ich einen Computer/Notebook mittels Kabel an den Router anschließe?
Standardmäßig sind Netzwerkkarten in einem Computer so eingestellt, dass sie die Konfiguration automatisch via DHCP empfangen (Dynamic Host Configuration Protocol). Oh je, schon wieder so ein technischer, unverständlicher Begriff. Aber wie so oft, versteckt sich dahinter eine einfach zu erklärende Funktion.
Stellt ein Computer eine Verbindung mit dem Router her, bekommt der Computer eine Nummer zugewiesen. Aufgrund dieser Nummer weiß der Router, von welchem Gerät eine Übertragung von Daten angefragt wurde und kann so auch Daten aus dem Internet gezielt wieder an das Gerät zurückschicken.
Die Verbindung mittels WLAN
Um eine Verbindung mittels WLAN herzustellen, braucht man nur ein paar Schritte mehr als beim direkten Anschluss mit Netzwerkkabel.
Im Router ist auch eine Konfiguration hinterlegt, wie das heimische WLAN auszusehen hat. Dabei müssen die Geräte nicht nur unterschiedliche Nummern bekommen, sondern auch die Verbindung selbst muss verschlüsselt und mit Kennwörtern gesichert sein. Ein Umstand, den ich beim Kabel nicht benötige. Denn im Gegensatz zu einem verkabelten Netzwerk, könnte auch jemand außerhalb der eigenen Räumlichkeiten Zugriff zum Netzwerk wollen. Ein Router/Access-Point macht vor einer Wand nicht halt und funkt auch gerne mal in Nachbars Wohnzimmer.
Welche Konstellationen man auch immer verwendet, es funktioniert im Prinzip immer gleich. Dabei spielt es keine Rolle, ob man einen Multimedia-Stick mit dem WLAN verbinden möchte oder den Multifunktionsdrucker, der Kabelanschluss und auch WLAN beherrscht.
Vorteil Kabel, Vorteil WLAN
Bei einem stationären Gerät, wie zum Beispiel einem PC oder einem Drucker, hat eine Kabelverbindung große Vorteile. Es gibt hier im heimischen Bereich keine Störquellen, die eine Verbindung mit dem Router unterbrechen könnte. Außerdem ist die Geschwindigkeit über Kabel immer noch am höchsten und spielt gerade bei hochmodernen Internetanschlüssen von mehreren 100Mbit/s eine große Rolle.
Der Nachteil ist auch glasklar. Mit einem Netzwerkkabel ist man sehr an den Aufstellort gebunden. Freiliegende Kabel sind zudem auch eine Stolperfalle, die neben der Gefahr auch recht kostspielig enden könnte, wenn damit ein Notebook vom Tisch gerissen wird.
Hier spielt das WLAN seine natürlichen Vorteile aus. Wenn man nicht gerade am Stromkabel hängt, ist man auch zu Hause flexibel beim Einsatzort. Und Smartphone oder Tablet können überhaupt nur via WLAN ins heimische Netzwerk gelangen.
Wer allerdings zu weit vom Router weg oder durch mehrere Wände getrennt ist, hat es oft schwer, eine stabile Verbindung zu erhalten. Aber auch dem kann man mit etwas finanziellem Aufwand entgegentreten, wobei man aber klar sagen muss, dass der Erfolg nicht immer garantiert wird.
WLAN, DLAN?
Wer schon mal mit dem WLAN zu Hause seine Probleme hatte, hat garantiert auch schon die eine oder andere Lösung in Form von Repeatern gehört. Oder den eingängigen Werbeslogan „Schluss mit der Funkschwäche“, die sich einige DLAN-Anbieter auf die Stirn gemeißelt haben.
DLAN ist übrigens kein Schreibfehler, sondern die Bezeichnung für die Technik, Netzwerkdaten über die hausinterne Stromleitungen zu übertragen. Und zwar von einer Steckdose zu einer anderen.
Die Grundidee dafür ist an und für sich gut. Man verbindet einen DLAN-Adapter in einem Raum per Kabel mit dem Router. Im weiter entfernten Arbeitszimmer steckt ein zweiter DLAN-Adapter in der Steckdose, der über die Stromleitung mit dem anderen Adapter kommuniziert. Dieser zweite DLAN-Adapter kann nun entweder wieder mit einem Kabel mit einem Computer verbunden werden oder sendet selbst ein WLAN-Signal aus. Damit ist auch das Arbeitszimmer mit WLAN gut abgedeckt.
Da die Netzwerkkommunikation nun zum Teil über das Stromnetz übertragen wird, ist es auch von den Stromleitungen abhängig, wie gut dies funktioniert. Eine Prognose, ob es überhaupt funktioniert, kann ohne Ausprobieren nicht gemacht werden. Eines kann man aber fast sicher sagen. Die angegebene Geschwindigkeit von DLAN-Adaptern wird in der Praxis überhaupt nicht erreicht.
Repeater
Wie schon in einem vorherigen Blog erwähnt, sind Repeater Geräte, die sich das WLAN-Signal schnappen und wieder neu aussenden. Somit kann man die Reichweite eines WLAN-Routers deutlich erhöhen. Auch mehrere Repeater sind möglich. Allerdings gilt es hier zu beachten, dass sich durch einen Repeater die maximale Geschwindigkeit deutlich reduziert. Und zwar um ca. 50%. Das liegt daran, dass der Repeater die Signale 2x senden muss. Einmal zum Router und einmal zum Endgerät. Meistens reicht die übrig gebliebene Geschwindigkeit aber trotzdem zum komfortablen Surfen und für Videokonferenzen aus.
Es wird geswitched
Wenn Sie einen Arbeitsraum haben, in dem mehrere Geräte mit einem Netzwerkkabel angeschlossen werden sollen, brauchen Sie für jedes Gerät ein eigenes Kabel direkt zum Router. Steht der Router im gleichen Raum und hat genügend freie Anschlüsse für Netzwerkkabel, kann man das machen. Muss man aber nicht. Befindet sich der Router in einem anderen Raum, benötigt man nur ein einziges Kabel dorthin. Ein im Arbeitszimmer aufgestellter Switch fungiert dann als Verteiler und hat je nach Ausführung zwischen 5 und 48 Anschlüsse parat. Das sollte auch für größere Home-Office IT-Anlagen reichen.
Sicherheit im Netzwerk
Wie Sie sicher ahnen, ist die Sicherheit mit einer permanenten Verkabelung am sichersten, egal ob direkt an den Router oder über einen Switch. Denn nur der hat einen Zugang zum Netzwerk, wer sich mittels Kabel verbindet.
Bei WLAN und DLAN können theoretisch auch Zugänge außerhalb der eigenen vier Wände stattfinden. Zwar sind Funkverkehr und auch der Datenzugriff via Stromleitung verschlüsselt, aber wie schon beschrieben machen Funkwellen vor Wänden keinen Halt. Auch die Stromleitungen können je nach Installation auch mit anderen Steckdosen im Haus verbunden sein. So könnte theoretisch eine Steckdose in der Nachbarwohnung des gleichen Hauses ebenso mit DLAN auf das eigene Netzwerk zugreifen.
Klingt paranoid? Zugegeben, beides ist recht theoretisch. Denn um den Zugang zu gewähren, braucht man beim WLAN und DLAN zumindest ein Passwort, bei letzterem auch den Zugriff auf die Hardware.
Gefahr von außen
Im heimischen Netzwerk ist es meistens nicht so sicher wie im Firmennetzwerk. Das liegt daran, dass in der Regel alle Geräte direkt und ungefiltert auf das Internet zugreifen dürfen. Rudimentäre Sicherheitsfunktionen im Router sind zwar aktiv, aber im Grunde darf im Heimnetzwerk jedes Gerät praktisch alles. Da die häufigsten Gefahren nicht willkürlich von außen kommen, sondern von innen heraus initiiert werden, bedarf es von allen Netzwerkteilnehmern schon etwas Hirnschmalz, um nicht das Tor der Viren- und Trojaner-Hölle aufzureißen. Das ist im übrigen auch der Grund, warum wir auch im Home-Office mit Cloud- oder Terminalserver-Sitzungen via RDP arbeiten und nicht lokal oder mit direktem Zugriff auf das Firmennetzwerk.
„Wenn der Prophet nicht zum Berg kommt, kommt der Berg eben zum Propheten.“
Wenn nun weder Repeater oder DLAN eine Lösung bieten und auch unter keinen Umständen ein Kabel verlegt werden darf, kann man auch die umgekehrte Lösung versuchen. Dass der Router nur an der einen Stelle betrieben werden kann, stimmt nicht. Denn vom Router aus geht auch immer ein Kabel in den Anschluss des Internetanbieters. Das kann nun bei einem Kabelanschluss ein sogenanntes Coax-Kabel sein oder in Form eines Telefonkabels. Jedes dieser Kabel gibt es auch in längeren Ausführungen. Somit kann man schon bei der Wahl des Aufstellungsortes des Repeaters ein gewisses Maß an Flexibilität erkaufen.
Bei Kabelanschlüssen funktionieren diese Router auch oft an anderen Kabelsteckdosen in der Wohnung. Das muss nicht immer zwingend nur im Wohnzimmer sein. Häufig sind auch in anderen Räumen die Kabel in den Wänden verlegt und eignen sich genauso für den Router.
Hat man auch hier seine Möglichkeiten ausgeschöpft, gibt es noch eine Alternative. Ein WLAN-Router mit UMTS-Modem. Hier ist der Router nicht per Kabel an den Internetprovider angeschlossen, sondern funkt wie ein Smartphone auf den Mobilfunk-Frequenzen. Man könnte zwar auch mittels Smartphone und WLAN-Freigabe etwas ähnliches erreichen, aber bei den stationären Tarifen der UMTS-Internetzugänge gibt es oft eine richtige Flat-Rate. Das heißt, dass das Datenvolumen nicht auf 10, 20 oder mehr Gigabyte im Monat beschränkt ist. Allerdings fallen für diesen Internetanschluss weitere Kosten an.
Es gibt aber auch eine deutlich exklusivere und teurere Lösung. Ein neues Haus bauen. Und schon bei der Planung darauf achten, dass alle Räumlichkeiten von Keller bis Dachboden ordentlich verkabelt sind – Problem ade – Home-Office 2.0.
Netzwerk aus der Steckdose — R. Dombrowsky Kommunikationssysteme GmbH
Die Powerline-Technik, auch bekannt als dLAN (direct LAN) oder PowerLAN, stellt eine bequeme Möglichkeit dar, sein Netzwerk zu erweitern. Die Daten werden dabei über die Stromleitung (engl. „powerline“) übertragen. Das System ist sehr flexibel und kann in der kleinsten Konfiguration aus zwei Adaptern bestehen. Einer befindet sich in einer Steckdose beim Router und ist durch ein Netzwerkkabel mit diesem verbunden, der andere Adapter steckt im gewünschten Raum in einer Steckdose und kann dort z.B. per WLAN oder Netzwerkkabel die Daten an die Endgeräte weitergeben. So können in einem Einfamilienhaus mehrere Etagen vernetzt werden, ohne die vom WLAN bekannte Dämpfung durch Wände und Decken in Kauf nehmen zu müssen.
Es gibt jedoch technische Voraussetzungen für den reibungslosen Einsatz . Grundsätzlich funktioniert die Übertragung nur dann, wenn sich die Adapter entweder in einem gemeinsamen Stromkreis befinden, oder die Stromkreise so nah beisammen sind, dass es zu einer Phasenkopplung kommt. Dabei springt das hochfrequente Signal von einer Leitung zur nächsten über. Dieser Vorgang sorgt jedoch für eine Dämpfung und damit eine Reduzierung des erreichbaren Datendurchsatzes. Hier kann allerdings mit einem Phasenkoppler entgegengesteuert werden.
Darüber hinaus existieren noch weitere Störfaktoren, die sich negativ auf die Verbindungsqualität auswirken können. Relevant ist z.B. die Anzahl der im Stromkreis angeschlossenen Geräte, wobei vor allem Sicherungskästen oder Verbraucher wie Waschmaschinen und Durchlauferhitzer für Störungen sorgen können. Ebenso spielt die Länge und Beschaffenheit der Leitung eine Rolle. Die Signalstärke nimmt mit steigender Länge ab, zudem ermöglichen moderne dreiadrige Leitungen eine höhere Geschwindigkeit als die alten zweiadrigen. Die Hersteller empfehlen des Weiteren, die Adapter direkt in der Wandsteckdose und nicht in einem Mehrfachstecker zu betreiben.
Gerade wenn Netzwerkkabel nur schwer verlegt werden kann oder WLAN starken Störeinflüssen ausgesetzt ist, ist die Powerline-Technik definitiv eine fähige Alternative oder Ergänzung, um im Heimnetzwerk für eine gute Geschwindigkeit in allen Räumen zu sorgen. Durch einen einheitlichen Standard lassen sich prinzipiell sogar Adapter verschiedener Hersteller koppeln.
Strukturpläne: Heimnetzwerk leicht gemacht
Wieder andere Anforderungen gelten, wenn etwa Schaltsignale oder Statusinformationen zwischen Elektrogeräten oder Schaltern, Sensoren und Aktoren übertragen werden sollen. Für diese Anwendungen sind Verfahren wie Zigbee oder Z-Wave ausgelegt.
Die jeweiligen Stärken und Schwächen der Technologien zeigt die Tabelle - für Details zu Vor- und Nachteilen der verschiedenen Ansätze lesen Sie die folgenden Artikel:
Heimnetzwerke:
Powerline: Netzwerk per Plug and Play über die Stromleitung
Koaxial-Kabel: TV-Antennenkabel geschickt zweckentfremden
W-Lan / Pre-n-Produkte: Funktechnik für Jedermann
Gemischte Netzwerke: Alles lässt sich kombinieren
