Workshop: LAN-Verkabelung selbst gemacht
Auch zu Hause oder im kleinen Büro möchte man auf die Annehmlichkeiten eines kleinen Netzwerks nicht verzichten. Mit ein wenig Hintergrundwissen und etwas Werkzeug installieren Sie das Haus-LAN schnell selbst.
Bei den meisten Altbauten ist die Telefondose noch im Flur montiert, so dass auch das DSL-Modem oder die ISDN-Telefonanlage dort angebracht werden müssen. Bis zu den Rechnern sind oft mehrere Räume oder gar Geschosse zu überbrücken, wofür etliche Löcher gebohrt und Kabel gezogen werden müssten. Da DSL maximal 3 Mbit/s Bandbreite zur Verfügung stellt, reicht eine WLAN-Verbindung mit 11 oder 54 Mbit/s vom DSL-Modem zu den Rechnern völlig aus: Der DSL-WLAN-Router im Flur kümmert sich um die Internet-Einwahl und stellt die Firewall bereit, wobei je nach Bausubstanz und Mauerdicke eine externe Antenne sinnvoll ist. Zudem sollte der Router bereits die WPA-Verschlüsselung unterstützen, damit niemand den Internet-Zugang missbraucht.
Wollen Sie mehrere Rechner verkabeln, die sich den Internet-Zugang teilen und untereinander größere Datenmengen austauschen sollen, reicht eine reine WLAN-Verbindung alleine nicht mehr aus: Je nach Signalstärke ergeben sich effektive Transferraten von 1 bis maximal 4 MByte/s, eine DVD zu kopieren dauert damit zwischen 20 Minuten und über einer Stunde – über herkömmliches Fast Ethernet mit 100 Mbit/s braucht der gleiche Kopiervorgang nur sieben bis acht Minuten.
WLAN und Ethernet kombiniert
Abbildung 1 zeigt eine kombinierte Vernetzung in einem Haus: Der WLAN-Router residiert im Flur nahe des DSL- oder ISDN-Anschlusses, Kabel werden hier keine verlegt. Die Rechner im ersten Stock und im Dachgeschoss hingegen nehmen über einen Ethernet-Switch Kontakt zueinander auf. Eine dritte Leitung führt zu einer Ethernet-Dose im Erdgeschoss, die Anschluss für einen weiteren Rechner bietet. Für die Internet-Anbindung des Switches und damit der beiden Rechner sorgt ein WLAN-Host-Adapter: Auf Seite 90 in dieser Ausgabe stelle wir solche Geräte vor. Auch ein Notebook greift bei Bedarf über den WLAN-Router auf das Internet oder auch die anderen PCs zu.
Sowohl bei WLAN als auch dem drahtgebundenen Ethernet gibt es viele verschiedene Protokolle und Vernetzungsmöglichkeiten. Heute spielen jedoch nur noch wenige Netze eine bedeutende Rolle.
Netzwerk-Standards
Bei WLAN geht der Trend zu Geräten, die nach den Standards IEEE 802.11b und IEEE 802.11g arbeiten: Diese erreichen Geschwindigkeiten zwischen 1 und 54 Mbit/s nominal und sind heutiger Stand der Technik. Die häufig beworbenen Adapter mit 108 Mbit/s hingegen folgen keinem Standard; bei gemischten Installationen mit WLAN-Adaptern verschiedener Hersteller bleibt die Datenrate also meist auf 54 Mbit/s nominal beschränkt. In WLAN-Netzwerken mit einem Access Point oder WLAN-Router kommunizieren alle WLAN-Clients zentral mit dem Access Point, es handelt sich also topologisch um ein sternförmiges angeordnetes Netz.
Bei den drahtgebundenen Netzwerken hat sich Ethernet nach IEEE 802.3 mit Brutto-Transferraten von 10, 100 und 1000 Mbit/s mit sternförmiger Twisted-Pair-Verkabelung (verdrillte Adernpaare) durchgesetzt. Alle Rechner und Netzwerkgeräte kommunizieren über ein eigenes Kabel mit dem Ethernet-Switch, der die Daten dann an den eigentlichen Empfänger weiterleitet. Netzwerkgeräte mit 10 Mbit/s gibt es kaum noch, lediglich manche USB-Netzwerk-Adapter oder DSL-Modems arbeiten noch mit der niedrigen Geschwindigkeit. Standard ist heute eine Transferrate von 100 Mbit/s, auch Fast Ethernet genannt. Die Zukunft gilt allerdings dem 1000 Mbit/s schnellen Gigabit Ethernet; passende Switches und Router sind derzeit aber noch relativ teuer.
Kabeltypen und -güten
Alle drei Geschwindigkeitsstufen setzen auf den selben Typ von Dosen und Steckern. Bei einer Neuverkabelung sollten Sie daher am besten gleich ein Kabel mit entsprechend hoher Güte einsetzen: Fast Ethernet mit Datenraten von bis zu 100 Mbit/s erfordert Kabel der Kategorie 5, kurz Cat.5. Die Kategorien 1 bis 4 eignen sich dagegen nicht für den Einsatz mit Fast Ethernet. Nähere Informationen dazu finden Sie bei Wikipedia [1].
Cat.5-Kabel gibt es in verschiedenen Ausführungen: UTP-Kabel (Unshielded Twisted Pair) besitzen keine Abschirmung von außen, während STP-Kabel (Shielded Twisted Pair) und FTP-Kabel (Foiled Twisted Pair) bereits ein Drahtgeflecht oder einen Folienschirm unter der äußeren Isolierung tragen. Für die dauerhafte Verlegung sollte man jedoch unbedingt S/FTP-Kabel (Shielded Foiled Twisted Pair) verwenden, die unter dem Drahtgeflecht noch einmal mit einer Metallfolie abgeschirmt sind.
Für Gigabit Ethernet mit bis zu 1000 Mbit/s nutzen sie am besten S/STP-Kabel (Screened Shielded Twisted Pair) der Kategorie 7 – dort ist jedes einzelne Adern-Paar mit einer Metallfolie umhüllt, Geflecht und Metallfolie schirmen das Kabel zudem nach außen ab. Dieser Kabeltyp eignet sich im Gegensatz zu Cat.6, das lediglich Gigabit Ethernet unterstützt, auch für den eventuellen späteren Betrieb von 10-Gigabit-Ethernet.
Pinbelegung normiert
Die achtpoligen RJ45-Stecker werden am Kabel mit einer Crimp-Zange befestigt, die sowohl die Kontakte in die Adern presst als auch das Kabel gegen Herausfallen sichert. Bei der Anschaffung einer solchen Crimp-Zange sollte man nicht sparen: Billige Modelle drücken zwar die Kontakte in die Adern, die Zugentlastung und Kabelsicherung muss man dort jedoch umständlich per Schraubenzieher und Kombizange bearbeiten. In der Praxis bewährt hat sich etwa eine Crimp-Zange für Hirose-Stecker, die es im Fachhandel [2] unter der Bezeichnung “Crimpzange RJ45” für unter 20 Euro gibt. Zum Abisolieren empfiehlt sich ein auch dort erhältlicher “Cat5 Abisolierer” für rund 15 Euro.
Die Normen DIN/EN 50173 und TIA 568B regeln die Pinbelegung der RJ45-Stecker. Wie in Abbildung 2 zu sehen ist das erste Adernpaar (blau) an den Pins 4 und 5 angeschlossen, das zweite (rot/orange) an den Pins 1 und 2. Das dritte Pärchen (grün) findet sich neben dem ersten an den Pins 2 und 6, das letzte (braun) verwendet Pin 7/8. Zwar kümmern sich die Daten selbst nicht um die Farben der Adernpaare; möchte man jedoch später aus einem herkömmlichen Patch-Kabel ein gekreuztes herstellen, kommt man schnell ins Schleudern, wenn das Kabel nicht nach dem Standard belegt ist.
LAN-Anschluss aufteilen und mit mehreren Geräten verwenden
Oder: Mit einem LAN-Splitter ohne Switch zwei Geräte nutzen
Das Problem: An einem LAN-Kabel kann nur ein einziges Gerät mit einem Netzwerk oder dem Internet verbunden werden. Gerade in Hausverkabelungen ist aber in jedem Zimmer oft nur eine RJ45-LAN-Dose verbaut. Was nun, wenn mehrere Geräte verbunden werden sollen? Kann man den LAN-Anschluss verdoppeln?
Immer mehr Geräte des täglichen Lebens werden Smarter. Vom Computer über Radio, TV-Gerät bis buchstäblich hin zur Kaffeemaschine. All diese Smarten Geräte brauchen eine Internetverbindung – per WLAN oder LAN.
Natürlich geht das per WLAN. An den LAN-Anschluss einen WLAN-Access-Point anschließen und fertig. Es gibt aber Anwendungen, da will man auf die wesentlich leistungsfähigere, stabilere und reaktionsschnellere LAN-Verkabelung zurückgreifen. Online-Gaming wäre z.B. so ein Einsatzzweck. Oder auch VoIP.
Der Klassiker: Mit Netzwerkswitch und -hub
Das Ganze geht natürlich auch mit einem Switch oder Hub. Hier reichen oft bereits die günstigsten Geräte aus und machen problemlos aus einem LAN-Anschluss viele.
Das Problem dieser Geräte: Sie sind aktiv und verbrauchen im Betrieb Strom. Das heißt, es wird zusätzlich eine Steckdose benötigt und es fallen zusätzliche Stromkosten an.
Und diese Stromkosten können ins Gewicht fallen: Ein aktiver Switch mit 8 Ports verbraucht im Betrieb zwischen 2 und 10 Watt. Das entspricht bei 24 Stunden Laufzeit am Tag und 365 Tagen Stromkosten von 5€ bis 25€. Pro "Instanz", also pro Raum. Wenn man nun in mehreren Räumen einen Switch braucht (Für TV-Gerät, Computer und Co), kann das schnell teuer werden.
TL;DR: Was ist eigentlich der Unterschied zwischen einem Switch und einem HUB? Hub Switch Ein Hub ist im Prinzip ein “Multiplizierer”. Das Gerät verfügt über eine gewisse Anzahl an Ports. Jeder Port ist miteinander verbunden und elektrische Signale werden auf physischer Ebene an alle anderen Ports weiter verteilt. Wenn ein Datenpaket nun beim Hub ankommt, wird es vom Hub “Stumpf” an alle angeschlossenen Geräte verteilt.
Ein Hub ist nicht intelligent, die gesamte Bandbreite wird unter allen Ports aufgeteilt und ist damit in der Praxis schnell limitiert. Ein Switch ist ein intelligentes Netzwerkgerät. Natürlich verbindet er an seinen Ports die Geräte ebenfalls physisch. Die Daten werden jedoch auf Paketebene (Layer 2 oder 3) verarbeitet. Der Switch weiß, welches Gerät (MAC-Adresse) an welchem Port angeschlossen ist und welche Datenpakete wiederum an welchen Empfänger gehen sollen. Der Switch leitet die Datenpakete daher nur an den jeweiligen port weiter, an dem sich das Empfängergerät befindet. Die real verfügbare Bandbreite ist dadurch wesentlich größer. Tabelle 1: Vergleich Hub und Switch.
Lösung: Mit einem Y-Splitter das Kabel aufteilen
Die Lösung ist eigentlich relativ simpel. Ein LAN-Kabel besteht aus 8 Adern, die die Netzwerksignale übertragen. Es gibt nun sog. “Y-Netzwerkadapter”, die diese Adern schlicht aufteilen und wie ein eigenes Kabel mit jeweils der Hälfte der ursprünglichen Bandbreite behandeln. Es stehen dann jeweils 4 der 8 Adern für eine eigene, logische LAN-Verbindung zur Verfügung.
Bild: Der Aufbau eines Netzwerkkabels. Ethernet Connector Pinout Color Code. Straight and Crossover RJ45 Connect. Vector illustration
Und das Beste: Es handelt sich um eine simple Steckverbindung, es ist kein zusätzliches aktives Gerät notwendig.
Man kann sich die Verbindung dann so vorstellen:
Bild: Darstellung der Funktionsweise eines LAN-Splitter-Adapters.
Funktionsweise: Es werden zwei logische LAN-Verbindungen durch EIN einzelnes LAN-Kabel geleitet.
Ich nutze dieses problemlos. Die Geschwindigkeit bzw. Bandbreite ist natürlich geringer, als wenn das gesamte Kabel zur Verfügung stehen würde. Der Flaschenhals ist das einzelne LAN-Kabel zwischen den Adaptern.
In der Praxis ist die Geschwindigkeit aber locker ausreichend, sodass mein VDSL100-Anschluss z.B. komplett ausgereizt werden kann:
Wieso gibt es bei Amazon und Co so viele negative Bewertungen?
Weil viele Nutzer die Funktionsweise nicht verstanden haben. Diese Adapter sind KEINE Switches. Man kann nicht einfach eine LAN-Verbindung in mehrer aufteilen.
Es MÜSSEN immer zwei Adapter genutzt werden, es müssen zwei logische LAN-Verbindungen in einen Adapter hineingehen, diese werden dann über ein geteiltes Kabel geleitet und von einem zweiten Adapter wieder als einzelne logische Verbindungen ausgegeben.
Bild: Es werden immer 2 Adapter benötigt.
Splitter in Splitter?
Jetzt kann man sich natürlich überlegen, einfach mehrere Adapter in Reihe zu schalten, um über ein LAN-Kabel besonders viele logische Verbindungen zu erreichen.
Hier muss ich jedoch enttäuschen. Das geht nicht. Zum einen sind die Adapter nicht geeignet, um in Reihe geschaltet zu werden und zum anderen sieht die Spezifikation für eine 100MBit-Verbindung mindestens 4 genutzte Adern vor. Da es in einem LAN-Kabel nur maximal 8 Adern gibt, können diese nur einmal in 2×4 Adern aufgeteilt werden. Die nächste Aufteilung würde 4×2 Adern im Flaschenhals des einen LAN-Kabels “in der Mitte” ergeben. Leider nicht möglich.
Was ist ein LAN-Verteiler?
Ein LAN-Verteiler ist kein feststehender Begriff. Es kann sich dabei ebenfalls um ein en LAN-Splitter handeln. Wesentlich naheliegender ist jedoch die synonyme Verwendung des Begriffs “LAN-Verteiler” mit einem “LAN Switch”, dessen Aufgabe es ist, die Datenpakete je nach Empfänger auf verschiedene LAN-Verbindungen aufzuteilen.
Unterputz-Splitter und Dosen?
Jetzt kann man natürlich hergehen und überlegen, dass man die obigen Adapter nicht unbedingt an der Wand hängen haben will. Wenn man trotzdem nur begrenzten Platz in Leerrohren hat, oder nur ein Kabel in der Wand hat und keine weiteren verlegen kann, kann man diese Kabel auch von Hand auftrennen und an zwei RJ45-Anschlüsse bzw. herkömmlicher 2er Anschlussdosen anschließen.
Man Splittet die 8 Adern des Lan Kabels dabei genauso in 2×4 Adern und schließ jeweils 4-Adern an eine der 2 Buchsen der Unterputzdose an.
WICHTIG: Es müssen jeweils die gleichen 4-Adern an beiden Enden verbunden sein.
Als Unterputzdose eignet sich eine klassische Netzwerk-Unterputz-Dose mit 2 Anschlüssen:
Letzte Aktualisierung am 16.06.2021 / Affiliate Links / Bilder von der Amazon Product Advertising API
WLAN oder LAN: Wann und weshalb sich eine Verkabelung lohnt
WLAN, Ethernet-Kabel oder PowerLine? Es kommt drauf an…
Im heimischen Netzwerk gibt es mehrere Methoden, um ein Gerät mit dem Internet zu verbinden. Oftmals ist es am komfortabelsten, wenn man in den Einstellungen schlicht das eigene WLAN auswählt und sich mit diesem verbindet. Dadurch ist man Zuhause mobil und kann beispielsweise auch auf dem Balkon im Internet surfen. Allerdings ist die Reichweite begrenzt, sodass viele Nutzer auf einen WLAN-Repeater setzen, um Stabilität und Empfangsstärke auch über mittlere Distanzen zu erhöhen.
WLAN: Latenz und die Durchflussraten eher mäßig
WLAN bedeutet aber nicht nur Bequemlichkeit, sondern auch, dass die Latenz und die Durchflussraten eher mäßig ausfallen. Das liegt unter anderem in allgemeinen Beschränkungen der Funkübertragung begründet sowie den Grenzen der Technik des jeweiligen WLAN-Routers.
Mit WLAN MIMO haben sich die Leistungsgrenzen bereits verschoben, mehr als vier Geräten aber sind dennoch ein Problem, da Geräte nacheinander mit den gewünschten Daten versorgt werden und dadurch eine kurze Wartezeit entsteht. Mit Powerline-Adaptern kann man die Zuverlässigkeit auf längere Distanzen erhöhen, aber der Einsatz ist abhängig von der Elektroinstallation vor Ort – hier bleibt oft nicht mehr, als durch reines Ausprobieren herauszufinden, ob eine Powerline-Lösung für die eigenen vier Wände in Frage kommt.
LAN-Kabel ist der Königsweg
Setzt man auf eine Verkabelung mittels Ethernetkabel, dann erhöht man Übertragungsraten und Zuverlässigkeit und senkt zugleich die Latenz der Verbindung. Durch das Ziehen von Kabeln entsteht jedoch ein großer Aufwand, in Mietwohnungen etwa wäre eine LAN-Verkabelung mit Blick auf den baulichen Aufwand selten über mehrere Räume hinweg möglich. Zudem ist man letztlich eben auf eine Anschlussdose und Ethernetkabel angewiesen, die Mobilität infolgedessen stark eingeschränkt.
Wann ist WLAN sinnvoll? Und wann eine Verkabelung mittels Ethernet?
Der große Vorteil eines WLAN ist natürlich die freie Nutzung des Internets in den eigenen vier Wänden. Dadurch kann man mit dem Tablet auf der Couch im Netz surfen oder in der Küche auf dem iPhone ein Rezept abrufen. Das allerdings ergibt nur dann Sinn, wenn man nicht auf eine kontinuierliche und stabile Datenübertragung angewiesen ist. Für eine WhatsApp-Nachricht, surfen mit Safari oder andere alltägliche Dinge reicht ein WLAN aber allemal aus. Allerdings sollte man dabei stets die baulichen Gegebenheiten beachten und notfalls mit einem WLAN-Repeater in Sachen Signalstärke nachhelfen.
WLAN und LAN können sich prima ergänzen!
Während für mobile Geräte iPhone und iPad üblicherweise die Anbindung via WLAN ausreicht, sollte man vor allem bei stationären Geräten wie einem iMac, Smart TV, Apple TV, PlayStation 4 oder ähnlichem über eine Verkabelung als Alternative zu einem Drahtlosnetz nachdenken. Bei Multiplayer-Spielen auf Konsolen kann die niedigere Latenz entscheidend sein, während bei Netflix auf Apple TV etwa die Wahrscheinlichkeit sinkt, dass das Bild sich plötzlich verschlechtert oder gar einfriert. Ein weiterer Vorteil ist, dass man durch eine teilweise Verkabelung seines Heims das WLAN vor Ort entlastet und damit für mobile Endgeräte verbessert. Natürlich ist die Einrichtung eines WLANs am Mac, Smart TV und Co. einfach und das Verlegen von Kabeln sowie der Einsatz eines Ethernet-Switchs erfordert einen höheren Aufwand, aber im Ergebnis lohnt es sich – vor allem dann, wenn viele Geräte zum Einsatz kommen. Und tatsächlich: Schnell ist man überrascht, wie viele Geräte Zuhause eigentlich untereinander und über das Internet kommunizieren…
Produkthinweis Produkthinweis Netgear GS116E Switch 16 Port Gigabit Ethernet LAN Switch Plus (Managed Netzwerk Switch mit IGMP, QoS, VLAN, lüfterloses Metallgehäuse, ProSAFE Lifetime-Garantie) nicht verfügbar
