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Funknetzwerke

1. Daten beamen

2. Der Wifi-Standard

3. Akzeptable Geschwindigkeit

4. Die einfachste Lösung

5. Accesspoint oder Gateway?

6. Wie groß ist die Reichweite?

7. Sicherheit

8. Scanner, Drucker & Co.

9. ...und mein Kabelnetz?

10. Email im Cafe

11. Bluetooth

Daten beamen
Wer träumt nicht davon, im Garten zu sitzen, das Notebook vor sich zu haben und ohne lästigen Kabelsalat einen Brief an den Drucker schicken oder gar im Internet surfen zu können?

Das muss kein Traum bleiben, denn kleine drahtlose Netze aufzubauen kostet längst kein Vermögen mehr. Schon für gut 30 Euro kann man Daten zwischen zwei PCs durch die Luft schicken. Setzt man zwei Notebooks mit Centrino-Prozessor ein, muss man überhaupt nichts mehr dazubezahlen, da die Centrinos von Haus aus drahtlos funken können.

Auch wer schon ein kabelgebundenes Netzwerk verwendet, kann dieses leicht mit drahtloser Technik ergänzen oder Teile davon einfach ersetzen. Beide Varianten harmonieren miteinander.

Bleibt nur zu klären, auf welche Technik und welche Hardware man setzen sollte. Denn mittlerweile buhlen diverse Technikstandards mit unterschiedlichen Leistungen und Ausführungen um die Gunst des Käufers. Damit Sie genau die Lösung finden, die Ihren Anforderungen entspricht, erläutern wir in den folgenden Kapiteln, worauf es beim drahtlosen Netzwerk ankommt. (pr)

Der WiFi-Standard
Eins ist besonders wichtig: lassen Sie sich nicht von Fachausdrücken und Abkürzungen wie WLAN, WiFi oder IEEE 802.11a/b/g abschrecken. Alle drei meinen nämlich nur ein und dasselbe: das drahtlose Netzwerk.

So versteckt sich hinter dem Kürzel WLAN das "Wireless Local Area Network", also das drahtlose Netz. "IEEE 802.11", mit dem Anhängsel a, b oder g, ist die Bezeichnung der Norm, die das Konsortium "Wireless Ethernet Compatibility Alliance" erlassen hat. Diese Norm regelt, dass alle im Netzwerk angeschlossenen Geräte miteinander kommunizieren können. Da sich aber kein Mensch sämtliche Abkürzungen und Normen merken möchte, hat man dem Standard die Bezeichnung "Wireless Fidelity" oder kurz "WiFi" gegeben.

Innerhalb der IEEE-Norm unterscheidet zwischen den Ausführungen 802.11a, 802.11b und 802.11g. Hierbei gilt zu beachten, dass Geräte der b- und g-Norm miteinander kompatibel sind, die a-Norm aber eine Insellösung darstellt. Sie funkt in einem anderen Frequenzbereich.

Das b- und das g-Netz sind marktführend bei den WLANs. Sie versprechen die größte Kompatibilität und somit die geringsten Probleme beim Zusammenspiel mit öffentlichen drahtlosen Netzwerken. Hauptunterschied zwischen beiden ist die Übertragungsgeschwindigkeit.

Akzeptable Geschwindigkeit
b-Netze
Die Übertragungsgeschwindigkeit in einem Funknetz nach IEEE 800.11b-Standard entspricht elf Megabit oder 1,4 Megabyte in der Sekunde. Hierbei handelt es sich aber um einen theoretischen Wert. In der Praxis ist die Geschwindigkeit nur etwa halb so groß, reicht also gerade einmal für 700 Kilobyte in der Sekunde. Das ist dennoch ausreichend schnell, um kleine Datenmengen zu übertragen oder mobil im Internet zu surfen. Denn welcher Internet-Provider bietet schon solch schnelle Zugänge?

g-Netze
Netzwerke, die ausschließlich auf der neueren Netzwerktechnologie nach IEEE 800.11g-Standard basieren, können Daten bis zu fünf Mal so schnell austauschen. Aber auch dies ist nur ein theoretischer Wert. In der Realität liegt der Datendurchsatz bei diesen Netzen etwa zwei- bis drei Mal höher als bei den zuvor genannten und somit unter zwei Megabyte pro Sekunde. Betreibt man aber in einem g-Netz eine langsamere b-Netzwerkkarte, verlangsamt diese das gesamte Netz. Wer fix funken möchte, darf also nur g-Netz-Hardware einsetzen.

Einige Hersteller von Netzwerkkarten tunen ihre Hardware und erreichen sogar eine weitere Verdoppelung der Übertragungsrate bis zu theoretischen 108 Megabit in der Sekunde. Damit bewegen Sie sich aber außerhalb des WiFi-Standards. Folge: die Karten sind in dieser Leistungsklasse nicht kompatibel mit Netzwerkkarten anderer Hersteller. Setzt man solch eine getunte Hardware in einem anderen Netz ein, sinkt die Übertragungsrate auf das WiFi-konforme Niveau. Will man die vollen 108 Megabit pro Sekunde erreichen, muss man zwingend auf Geräte eines Herstellers setzen, die jeweils für diese Leistung ausgelegt sind.

In der Praxis erreichen diese Netze aber leider nicht einmal die Hälfte der theoretisch versprochenen Leistung. Ein Grund: die Geschwindigkeitssteigerung erreicht man durch Bündelung mehrere Funkkanäle. Somit multipliziert man leider auch die Störeinflüsse auf das Netz. Beispielsweise können andere Funknetze, Bluetooth-Geräte, kabellose Telefone und Mikrowellen den Funkverkehr stören und damit die Geschwindigkeit herabsetzen.

a-Netze
Netzwerke, die mit dem IEEE 800.11a-Standard funken, erreichen bis zu 54 Megabit in der Sekunde und sind somit genauso fix wie die g-Netze. Wie schon erwähnt, sind beide aber nicht miteinander kompatibel, so dass man ausschließlich Netzwerkkarten mit a-Standard einsetzen muss.

Der Grund für die Inkompatibilität liegt in der Verwendung eines anderen Frequenzbereichs. Statt im 2,4-Gigahertz-Band funken a-Geräte im 5-Gigahertz-Band. Das hat durchaus Vorteile. Dieser Frequenzbereich ist weniger anfällig gegen Störungen, da er einfach weniger genutzt wird. Weiterer Vorteil der a-Lösung: die geringere Verbreitung macht es weniger interessant für Hacker und somit sicherer. Zudem erlaubt der Standard einen höheren Verschlüsselungsgrad der Daten, was wiederum die Sicherheit erhöht.

Die nächste Generation
Die nächste Generation, der IEEE 800.11n-Standard, taucht bereits am Horizont auf. Er wird die b- und g-Techniken ablösen und verspricht theoretische Übertragungsraten von bis zu 320 Megabit in der Sekunde. Bis es aber zur endgültigen Verabschiedung dieser neuen Technik im WiFi-Konsortium und der anschließenden Markteinführung entsprechender Netzwerkkarten kommt, werden wohl noch etwa zwei Jahre ins Land ziehen.

Kabelnetze immer noch schneller
Doch trotz allen Fortschritts bei der Entwicklung der drahtlosen Netze, sollte man nie vergessen, dass sie immer noch langsamer sind als die kabelgebundenen Varianten. Hier erreicht man heutzutage immer noch deutlich mehr Leistung. Der Standard liegt bei 100 Megabit. Ich solch einem Netz lassen sich bis zu 14 Megabyte Daten in der Sekunde übertragen. Zunehmend verbreiten sich auch Gigabit-Netze. Sie gestatten es, bis zu 140 Megabyte Daten in der Sekunde zu übertragen.

Die einfachste Lösung
Wer nur zwei PCs drahtlos miteinander verbinden möchte, kann dies relativ günstig tun. Alles was nötig ist, sind zwei etwa scheckkartengroße PC-Cards, wenn es sich um zwei Notebooks handelt. Ist einer der beiden PCs ein Desktoprechner, braucht man neben einer PC-Card eine PCI-Funknetzkarte. Da in diese Karten bereits eine Antenne integriert ist, ist keine weitere Hardware nötig.

Alternativ zu PC-Card und PCI-Adapter kann man auch einen externen USB-Adapter an den PC anschließen. Diese gibt es als kleine Box, die man auf den Tisch stellt oder als USB-Stick, den man schnell an- und abstöpseln kann. Die beiden PCs nehmen dann über den so genannten "Ad-hoc-Modus" direkt die Verbindung miteinander auf.

Fein raus ist, wer zwei Notebooks mit Intel-Centrino-Prozessor miteinander kommunizieren lassen möchte. Er braucht gar keine zusätzliche Hardware anzuschaffen, da Intel die WLAN-Technik bereits in den Prozessor integriert hat. Hier gilt: Windows konfigurieren und loslegen.

Achtung: Wer auf USB-Sticks und ein schnelles g-Netz setzen möchte, benötigt unbedingt einen schnellen USB-2.0-Anschluss am PC. Der langsamere USB-1.1-Port erreicht nicht den erforderlichen Datendurchsatz.

Accesspoint oder Gateway?
Sollen mehr als zwei PCs drahtlos Daten austauschen, ist neben PC-Card, USB-/PCI-Adapter oder Centrino-Prozessor auch noch ein Accesspoint oder ein Gateway nötig. Diese Geräte dienen als Vermittlungsstelle und koordinieren den Datenverkehr zwischen den Computern.

Am häufigsten setzt man Accesspoints als Vermittler ein. Sie können bis zu hundert Anwender gleichzeitig bedienen und sind zudem roamingfähig. Das heißt, die Accesspoints können miteinander kommunizieren. So kann ein Anwender von der Empfangszone eines Accesspoints in die Zone eines zweiten wechseln, ohne dass die Netzwerkverbindung unterbrochen wird. Er muss sich nicht in der Nähe eines bestimmten Accesspoint aufhalten, sondern kann sich irgendwo innerhalb des Netzes befinden. Weitere Vorteile: die Zahl der möglichen Anwender steigt mit zusätzlichen Accesspoints und gleichzeitig vergrößert sich die Empfangszone.

Für kleinere Netzwerke kann man aber auch guten Gewissens zu einem Gateway greifen. Sie können zwar kaum mehr als zwanzig User gleichzeitig verwalten und sind auch nicht roamingfähig, doch reichen Ihre Leistungen für den Hausgebrauch allemal. Kombiniert mit einem Router wird ein Gateway zur universellen Netzwerkschnittstelle. Denn der Router stellt die Verbindung zum Internet her und ermöglicht so schon einem einzelnen PC drahtlosen Zugriff aufs Internet. Ohne Router wäre ein zweiter PC nötig, der mittels spezieller (Routing-) Software den anderen PCs den Zugriff aufs Internet gestattet.

Wie groß ist die Reichweite?
Die größtmögliche Entfernung vom Sender ist abhängig von der Umgebung. Die Maximalreichweite beträgt im Freien etwa 300 Meter, vorausgesetzt es befindet sich kein Hindernis zwischen Sender und Empfänger. Im Haus hingegen, lassen sich kaum mehr als 50 Meter überbrücken. Denn Wände, Fußböden und Möbel behindern den Empfang der Funkwellen.

Entscheidend für den Empfang im Haus sind die Beschaffenheit von Wänden und Fußböden. So durchdringen die Funkwellen einfache Gipswände relativ problemlos. Stahlbetonwände können dagegen den Funkverkehr komplett lahm legen. Besonders schnell geht der Kontakt verloren, wenn die Daten über mehrere Etagen verschickt werden sollen, da Fußböden und Decken besonders massive Hindernisse darstellen. Um auch unter solch ungünstigen Umständen drahtlos Daten austauschen zu können, muss man entweder Signalverstärker, sogenannte Repeater, oder mehrere Accesspoints im Gebäude installieren.

Kommt es zur Beeinträchtigung beim Empfang, reißt der Kontakt aber nicht sofort ab. Zunächst reduziert das System die Bandbreite, also die mögliche Datenübertragungsrate. Über den jeweiligen Empfangsstatus gibt in der Regel ein kleines Symbol in der Statuszeile Auskunft. So verliert man nicht unbemerkt den Kontakt.

Eine gute Möglichkeit die Reichweite zu erhöhen, beziehungsweise den Empfang zu verbessern, bieten Zusatzantennen. Per Kabel an eine Netzwerkkarte angeschlossen lassen sie sich zentral an einem günstigen Ort aufstellen oder montieren. Es gibt sogar wetterfeste Ausführungen, die dauerhaft an der Außenwand des Hauses verbleiben können.

Sicherheit
Ein Funknetz ist im Gegensatz zu einem Kabelnetz grundsätzlich offen für alle, die sich in dessen Reichweite aufhalten; also auch für Nachbarn und Leute mit bösen Absichten. Können Sie an der Grundstücksgrenze noch drahtlos surfen, können das meist auch die Nachbarn oder ein Hacker auf dem angrenzenden Parkplatz.

Handelt es sich dabei um Trittbrettsurfer, die einfach den für sie kostenlosen Internetzugang nutzen wollen, ist der Schaden noch relativ gering. Schlimmer ist es, wenn diese auf der Festplatte schnüffeln und womöglich sensible Daten wie Bankdaten und Kreditkarteninformationen stehlen.

Also heißt es: abschotten! Um Störenfriede wirksam fernhalten zu können, sollte man zu Hardware greifen, welche die Daten wirksam verschlüsseln und den Zugang zum Netz beschränken kann. Dazu sollte sie mindestens des WEP-Protokoll (Wired Equivalent Privacy) unterstützen, besser noch das WPA-Protokoll (WiFi Protected Access).

WEP
Das WEP-Protokoll ist der Mindestschutz, den ein Funknetz bieten sollte. Seine Verschlüsselungstechnik gilt allerdings als knackbar, doch bedarf es dafür schon einer ordentlichen Portion krimineller Energie. Nachbarn und Trittbrettsurfer lassen sich per WEP wirkungsvoll vom Funknetz fernhalten.

WPA
Als nicht zu knacken gilt das WPA-Protokoll. Es ist somit der WEP-Lösung klar vorzuziehen. Um es einsetzen zu können, sind neben entsprechenden Netzwerkkarten auch das Service Pack 2 für Windows XP nötig.

Tipp: Beim Einsatz von WPA sollten Sie, falls möglich, im Konfigurationsmenü die Einstellung "Open Key" statt "Shared Key" wählen. Grund: diese Einstellung führt zur kontinuierlichen Modifikation des Schlüssels, wodurch die Sicherheit noch weiter erhöht wird.

WPA2
Mit WPA2 ist bereits der Nachfolger in Sicht. Er ist schon im Artikel IEEE 8002.11i des WiFi-Konsortiums verabschiedet und wird gegen Ende des Jahres für die ersten Netzwerkkarten erwartet. Bei WPA2 setzt man auf die Verschlüsselungstechnologie AES (Advanced Encryption Standard). Dessen Schutz ist so hoch, dass er sogar den verschärften Sicherheitsvorgaben amerikanischer Bundesbehörden entspricht.

Übrigens, ganz gleich, welche Verschlüsselung man einsetzt, es sind keine Geschwindigkeitseinbußen bei der Arbeit mit dem PC zu erwarten. Die Ver- und Entschlüsselung übernehmen die Netzwerkarten, die Bandbreite für die Datenübertragung leidet nur minimal.


Scanner, Drucker & Co.
Netzwerkfähige Peripheriegeräte, wie beispielsweise Scanner und Drucker, kann man ebenfalls in ein Funknetz einbinden. Da diese Geräte aber weder über PCI-Steckplatz noch über einen PC-Card-Schacht verfügen, bedarf es eines kleinen externen Gerätes, einer so genannten Bridge.

Alternativ kann man auf Kombinationen von Accesspoint und Router setzen, die zusätzlich einen USB-Anschluss für Drucker am Gehäuse haben. Schließt man dort einen Drucker an, steht dieser allen Netzwerkteilnehmern zur Verfügung. Einige Router erlauben sogar den Anschluss einer externen Festplatte als zentrales Backup- oder Zwischenlager für die PCs. Praktisch!



...und mein Kabelnetz?
Durch die Verwendung eines drahtlosen Netzes wird das kabelgebundene Netz nicht überflüssig. Denn nicht alle Kabel müssen gegen Funknetzadapter ersetzt werden. Ein Funknetz dient vielmehr dazu ein Kabelnetz zu erweitern. Es gestattet Notebookanwendern, den Zugriff auf sämtliche Netzwerkeinrichtungen, egal wo sie sich aufhalten. Gleichzeitig können stationäre PCs die hohe Bandbreite der Netzwerkkabel parallel nutzen.

Die meisten Accesspoints haben dazu bereits einen Router mit Hub oder Switch ins Gehäuse integriert. Hubs und Switches sind Verteilerdosen für kabelgebundene Anschlüsse. Möchte man ein vorhandenes Kabelnetz um einen kabellosen Zugang erweitern, benötigt man eine Wireless-Bridge, die an einen Hub/Switch angeschlossen wird.


Email im Cafe
In Flughäfen, Hotels, Kongresszentren aber auch in Kneipen und Cafés richten einige Internetprovider zunehmend sogenannte Hotspots ein. Dabei handelt es sich um Funknetze nach WiFi-Standard. Gegen eine geringe Gebühr - manchmal gar kostenlos - kann jeder Besucher diese nutzen. Mit dem Notebook und einer Funknetzkarte kann man so beim Kaffee schnell die neuesten Nachrichten aus dem Internet saugen oder einfach seine Email abfragen. Wem die nötige Ausrüstung fehlt, kann meist entweder eine Funknetzwerk-Karte oder gleich ein Notebook inklusive Karte mieten.


Bluetooth
Bluetooth wird immer wieder als Konkurrenz zu drahtlosen Netzwerken nach WiFi-Standard bezeichnet. Dabei können beide Standards kaum miteinander konkurrieren. Denn Bluetooth erlaubt den Datenversand nur über deutlich geringere Entfernungen als WiFi-Geräte. Doch die Technik holt auf. Waren bis vor kurzem nur etwa zehn Meter per Bluetooth überbrückbar, lassen sich heute Daten bereits über bis zu hundert Meter transferieren, zumindest unter idealen Bedingungen.

Bluetooth ist aber nur für denjenigen eine Alternative, der sich mit seinem PC nicht in anderen drahtlosen Netzen bewegen möchte. Denn die zuvor beschriebenen Hotspots werden zum allergrößten Teil nach WiFi-Standard (b und g) betrieben, genauso wie der Großteil der Netze in privaten Unternehmen. Möchte man hier drahtlos surfen, steht man mit Bluetooth auf dem Schlauch.

Wer dies aber gar nicht vor hat und zu Hause bereits Daten drahtlos zwischen Drucker, Digitalkamera und Handy austauscht, ist mit Bluetooth gut bedient. So können selbst die genannten Geräte direkt in Kontakt mit dem PC treten, vorausgesetzt auf dem PC werkelt eine entsprechende Steuerungssoftware. Bedenken sollte man aber, dass Bluetooth nicht sehr fix bei der Datenübertragung ist. Die Geschwindigkeit liegt aktuell nur bei theoretischen 2,2 Megabit in der Sekunde, respektive 700 Kilobit in der Praxis. Damit ist es noch deutlich langsamer als die b-Technik im WLAN, zum Surfen über einen kleinen DSL-Anschluss aber immer noch ausreichend.

In der Zukunft ist es sogar denkbar, dass Bluetooth die Verkabelung von Hifi-Komponenten oder Fernseher und Videorekorder überflüssig macht. Bluetooth und WiFi können und werden aller Voraussicht nach künftig friedlich nebeneinander existieren.