Projektarbeit

von
Markus Eßer

Projektierung
eines strukturierten Netzwerkes

Geschichte des Schlosses

In diesem Absatz möchte ich eine geschichtliche Rückblende zum Planungsobjekt vorlegen, um auch den historischen Bereich dieses Projektes und die damit verbundenen Probleme zu erfassen. In groben Zügen hier ein Einblick in die Geschichte des Schlosses. Das Schloss wie es heute auf dem Deckblatt gezeigtem Foto steht, ist ein rekonstruiertes Bauwerk des eigentlichen Schloss Dilborn das im Jahre 1363 erstmalig eine urkundliche Erwähnung findet. Von dem heutigen Schloss standen wie man vermutet, als erstes die beiden Türme des Schlosses rechts und links die vormals zur früheren Vorburg gehörten, die das eigentliche Schloss schützen sollte. Die beiden Türme wurden durch den Zwischenbau zum heutigen Bauwerk ergänzt. Im Jahre 1940 diente das Schloss als Lager für ,,weibliche Arbeitdienstpflichtige" das durch den Reichsarbeitsdienst (R.A.D) in Dilborn eingerichtet wurde. Man geht davon aus das 1944 dieses Lager wegen Evakuierungsmaßnahmen aufgelöst wurde. Das Schloss soll dann bis Kriegsende, d.h. für den westlichen Niederrhein bis März 1945 als Lazarett für die näher rückende Front und auch als Kriegsgefangenenlager gedient haben. Im Juni 1945 trafen die ersten Schwestern der Ordensgemeinschaft ,,Arme Dienstmägde Jesu Christi" die ihr Mutterhaus in Dernbach hatten, im Schloss ein. Sie gründeten das noch heute bestehende Kinderheim St. Josef in Dilborn. Das nach und nach durch andere Bauwerke um das Schloss herum vergrößert wurde um der Nachfrage an unterkunftsbedürftigen Kindern gerecht zu werden.

Vorwort und Danksagung

Mit dieser vor ihnen liegenden Dokumentation soll erreicht werden, das dem Leser dieser Dokumentation ein Einblick in die von mir entworfene virtuell angefertigte strukturierte Verkabelung von Computersystemen ermöglicht und durch Erklärungen verständlich gemacht wird. Dabei geht es im ersten Teil darum eine Basis an Grundwissen zu schaffen, um die Aufgabenstellung dieses Projektes auch dem Laien verständlich zu machen und die jeweils möglichen Lösungen aus dieser Aufgabenstellung aufzuzeigen. Die technische Seite kann hier nur theoretisch abgedeckt werden, jedoch anhand der bildlichen Darstellung in den folgenden Dokumenten habe ich einiges an Technischem nach Art und Umfang auch möglich gemacht praktisch hervorzuheben. Es ist in dieser Dokumentation nicht möglich auf alle verschiedenen Topologien, Kabelarten, Normungen und Betriebssystem einzugehen, denn das würde für dieses Projekt den Rahmen sprengen und zudem würde die Dokumentation an Übersichtlichkeit verlieren. Die nächsten Zeilen möchte ich in diesem Vorwort nutzen um mich für die Unterstützung bei der Durchführung meines Netzwerkprojektes zu bedanken.
So möchte ich mich hier als erstes bei der Firma Mewissen Consulting für die Nutzung eines sehr hilfreichen Planungsprogramms bedanken, durch das die theoretische Planung dieses Netzwerkes auch in visueller Form dargestellt werden konnte.
Auch für die Ratschläge, durch die einige Probleme geklärt werden konnten, möchte ich mich hiermit bedanken. Mein Dank richtet sich auch an das Architektenbüro Theo Linder für die Grundrisszeichnungen, die mir in digitaler Form zur Verfügung gestellt wurden. Sie machten eine anschließende Planung des Netzwerkes mit dem Planungsprogramm Elektropartner von der Firma Data Design Systems, das mir von der Fa. Mewissen Consulting zur Verfügung gestellt wurde, erheblich leichter. Hinzufügen möchte ich auch noch den Dankesgruß an die Fa. PHS Computer AG, die mich in den Ist-Zustand der in der Verwaltungsabteilung des Schloss Dilborn herrschte unterwiesen haben und durch die der Blick hinter die Kulissen der derzeitigen Verkabelung ermöglicht wurde.

Markus Eßer
Niederkrüchten, den 12. Dezember 2001

1. Einleitung 1
2. Einführung in allgemeine Netzwerkgrundlagen 2

2.1. Netzwerk-Topologien 2
2.1.1. Bus 2
2.1.2. Ring 3
2.1.3. Stern 3
2.2. Netzwerkverkabelung 4
2.2.1. Der Primärbereich 5
2.2.2. Der Sekundärbereich 5
2.2.3. Der Tertiärbereich 6
2.3. Übertragungsmedien 7
2.3.1 Koaxialkabel 7

2.3.1.1. Koaxialkabel und ihre Eigenschaften 7

2.3.2 Twisted-Pair-Kabel 8

2.3.2.1. Arten von Twisted Pair Kabeln 9
2.3.2.2. Link-Klassen (link class) 10
2.3.2.3. Kategorien 10

2.3.3 Dämpfung (attenuation) 11

2.3.3.1 Nebensprechen (crosstalk) 12
2.3.3.2 Nahnebensprechdämpfung (Near End Crosstalk, NEXT) 12
2.3.3.3 Fernnebensprechdämpfung (far end crosstalk, FEXT) 12
2.3.3.4 ELFEXT (equal level far end Crosstalk) 13
2.3.3.4 ACR Dämpfungs-Nebensprech-Verhältnis 14

2.3.4 Lichtwellenleiter (LWL) 15

2.3.4.1. Multimodefasern 16
2.3.4.2. Monomodefaser 17
2.3.4 2.1. Moden 18
2.3.4 2.2. Brechung (refraction) 18
2.3.4 2.3. Laufzeit (propagation delay) 18
2.3.4 2.4. Grenzwinkel (critical angle) 18
2.3.4 2.5. Reflexion (reflection) 19
2.3.4 2.6. Absorption (absorption) 19
2.3.4 2.7. Dispersion 20

2.4. Netzwerktypen 21
2.4.1. Ethernet (IEEE 802.3) 21

2.4.1.1. 10Base-2 22
2.4.1.2. 10 Base-5 22
2.4.1.3. 10Base-T 22
2.4.1.4. 10Base-F 23
2.4.1.5. 10Base-FB 23
2.4.1.6. 10Base-FL 23

2.4.2. Fast-Ethernet (100BaseX) 24

2.4.2.1. 100Base-FX 24
2.4.2.2. 100Base-SX 24
2.4.2.3. 100Base-TX 24
2.4.2.4. 100VG-AnyLAN 24

2.4.3. Gigabit-Ethernet 25

2.4.3.1. 1000Base-Lx 25
2.4.3.2. 1000Base-Sx 25
2.4.3.3. 1000Base-T 25

2.4.4 Token Ring 25
2.4.5 FDDI (fiber distributed data interface) 26
2.4.6 FOIRL 27
2.4.7 Backbone 27

2.4.7.1. Collapsed Backbone 27
2.4.7.2. Distributed Backbone 28

2.4.8 ARCnet (attached resources computer network) 29
2.4.9 (ATM) Asynchroner Übertragungsmodus 29
2.4.10 Drahtlose Netzwerke (Wireless LAN, WLAN) 31

2.4.10.1. IEEE 802 Standard 31
2.4.10.2. IEEE 802.15 32

2.5. OSI-Referenzmodell 34
2.5.1. Aufbau 34
2.5.2. Funktionen des 7-Schichtenmodells 35
2.6. Netzwerkkomponenten 38
2.6.1. Passive Netzwerkkomponenten 38

2.6.1.1 Patchfeld ( patch panel (PP)) 38
2.6.1.2 Telekommunikationsanschlussdose(telecommunicationoutlet (TO)) 38
2.6.1.3 Hub 39
2.6.1.4 AUI (Access Unit Interface) 39

2.6.2. Aktive Netzwerkkomponenten 40

2.6.2.1. Bridge 40
2.6.2.2. Repeater 40
2.6.2.3. Router 40
2.6.2 3.1. Einzelprotokoll-Router 41
2.6.2 3.2. Multiprotokoll-Router 41
2.6.2 3.3. Hybride Router (Bridging Router) 41
2.6.2.4. Switch 42
2.6.2.5. Gateway 43

3. Netzwerkplanung 45

3.1. Vorbetrachtung der Anforderungen 45
3.2. Soll / Ist- Betrachtung 46
3.3. Festlegung der Grob- und der Feinziele 46
3.4. Terminplanung 46
3.5. Zeitplan 47
3.6. Planung des Netzwerkes mit dem Elektropartner von 48
Data Design Systems 48

3.6.1. Architekten Plan 50
3.6.2. Elektroplan 55
3.6.3. Automation 58

3.7. Grundstruktur des geplanten Netzwerkes 60
3.7.1. HP Small Business Variante 60
3.7.2. 3Com Business Variante 61
3.8. Auswahl der Hardware-Komponenten 62

3.8.1. Passive Komponenten 62
3.8.2. Aktive Komponenten 64

4. Abschlussbetrachtung 65
5. Beurteilung 67
6. Eidesstattliche Erklärung 69
7. Literaturverzeichnis 70

Bücher 70
Kataloge 70
Internetseiten 70
Herstellerseiten 70

8. Glossar 71
9. Anlage 75

1 Einleitung

Diese Dokumentation ist entstanden bei der Planung eines strukturierten Netzwerkes im Jahre 2001 in Brüggen am Niederrhein. Diese Planung wurde im Rahmen einer Projektarbeit, die durch die Rheinische Akademie Köln in Auftrag gegeben wurde, von mir ausgeführt.
Das Planungsobjekt ist das Schloss Dilborn in Brüggen am Niederrhein.
Dass ich ein Projekt im Bereich Netzwerktechnik bearbeiten wollte, stand für mich persönlich schon von Anfang an fest. Es war mein selbst gesetztes Ziel, als ich zum ersten mal von der durchzuführenden Projektarbeit hörte.
Ich hatte zwar am Anfang noch nicht das Grundwissen und die praktischen Erkenntnisse, die man für ein solch technisch hochversiertes Projekt benötigt, jedoch hatte ich und habe auch jetzt noch das Interesse und die wohl notwendige Begeisterung für diesen Themenbereich. Am Anfang gestaltete sich jedoch alles sehr schwierig, die ursprüngliche Firma mit der ich das Projekt bearbeiten wollte ließ mich mehr oder minder gesagt mit meinem Vorhaben, das bereits abgesprochen war kurzerhand im Regen stehen.
Ich begann das Projekt alleine zu bearbeiten. Als ich mich dann nach Netzwerkkomponenten und ihrem Preisen erkundigte, sprach ich mit der Firma Mewissen Consulting oder besser gesagt mit dem Chef dieser Firma Herrn Peter Mewissen, der mich zu einem Gespräch in
seine Firma einlud. Er bot mir an das Projekt mit seiner und mit der Hilfe eines Netzwerkplanungsprogramms mit der Bezeichnung Elektropartner von Data Design Systems, zu unterstützen.

2 Einführung in allgemeine Netzwerkgrundlagen

Es ist sehr wichtig, das man bevor man sich mit der Planung eines strukturierten Netzwerkes befasst, sich einige allgemeine Grundlagen anzueignen, um grundlegende Begriffe einordnen zu können und sicher zu handhaben. In diesem Kapitel sind die grundlegende Informationen über Netzwerke in Kurzform beschrieben, die notwendig sind um die projektierte Aufgabe nachvollziehen zu können, sowie die Vor- und Nachteile einer Netzwerkstruktur zu erkennen. Die nachfolgenden Unterkapitel sollen diese grundlegenden Informationen verdeutlichen und anschaulicher machen.

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