IP Netzwerke - Einfache Planung

Hallo und herzlich Willkommen über einen weiteren Blog von mir.

Immer wieder werde ich auch ausserhalb der Smarthomesituation mit der Frage von Netzwerken konfrontiert. Die Planung dieser wird meist voreilig gehandhabt. Sprich...Fritzbox an, Stecker rein und ab die Post.

Meist geht das ganz schön in die Hose, und um die Planung etwas Übersichtlicher zu gestalten, hab ich Euch mal eine kleinere Hilfe bereit gestellt.

Vor kurzem war ich bei einem Freund und wunderte mich doch sehr, als ich mich als Gast in seinem Netzwerk einloggte. 

Abgesehen davon, dass er Anfangs nur auf WLAN Geräte setzte, hatte er das Problem, dass die Qualität des Netzwerks doch sehr drunter litt. Hier ein Access Point, da ein Verstärker, irgendwo einen PowerBus to WLAN / LAN Adapter...meine Güte.

Ich frage ihn, warum das so bei Ihm sei. Er antwortete mir, dass die damalige Firma, die mit dem Hausbau betreut war, ebenso das Netzwerk plante. Alles könne man ja mit WLAN abdecken. Kabel ziehen wäre nicht nötig.

Unter der Hilfe eines zweiten Freundes zogen wir nun mühsam Netzwerkkabel in die verschiedene Etagen mithilfe eines Abluftschachtes, den wir dazu nutzen mussten. Ärgerlich.

Alles mit Maß und Ziel. Man kann beim Hausbau und der Auswahl des Netzwerkkabels natürlich über die Strenge schlagen und sein Haus wie's Raumschiff Enterprise ausstatten. Kostet halt nur auch ne Stange mehr Geld.

Allerdings sollte man auch nicht knauserig sein, so wie ich's meistens sehe. Wenn man sich den Unterschied zwischen CAT5 / 6 / 7 anschaut, so ist heute gegenüber 10 Jahren der Kostenunterschied nicht mehr so bemerkbar. Doch was heißt das in der Planung?

Wie ich mein Haus vor 10 Jahren gebaut habe, war für mich klar, dass ich überall Netzwerk möchte und die Kabel in einem Serverraum enden sollten. Heute würde ich da noch mehr investieren. Aber damals war das schon der absolute Stand der Technik.

Die Anforderungen waren:

• Telefonie über Netzwerk somit also SIP
• Zentraler Server / somit Serverraum mit Rack
• 19 Zoll Technik im Serverraum
• Netzwerkdosen in jedem Zimmer
• Netzwerkdosen auch auf dem Speicher (2 Stück)
• Doppelte Netzwerkdosen unter den Schreibtisch / Werkbank
• Doppelte Netzwerkdosen im Wohnzimmer / TV Bereich
• Netzwerkkabel auch im Aussenbereich / Türstation
• Ebenso Netzwerkkabel in die Ecken des Vordachs

Ob Ihr nun direkt oder in ein paar Jahren irgendwo nen Fernseher, Telefon, Access Point etc einbaut, sei dahingestellt. Sorgt aber, dass da auch ein Kabel liegt.

Folgende Empfehlung pro Raum

• Verkabelung mindestens in Cat6a
• Zentrale Stelle für einen Switch, der PoE fähig ist (gerne auch mehrere, dazu später mehr)
• Allgemeine Zimmer immer eine Doppeldose setzen mit JE einem Kabel
• Wohnzimmer mindestens 2 Doppeldosen
• Arbeitszimmer ebenso 2 Doppeldosen und einen Platz für einen Drucker auswählen. Dort auch eine Dose
• Werkraum mindestens 4 Dosen, man weiß nie
• Heizungsraum Ebenso 2 Dosen für die Heizung
• Waschraum Mindestens 2 Dosen falls Weisse Ware vernetzt werden soll
• Küche Pro Gerät mindestens eine Dose
• Zusätzlich eine Dose in Wandhöhe für Touchclient oder Fernseher
• Pro Fernseher mindestens 2 Dosen, im Wohnen lieber 4 Dosen.
• Dose in den Arbeitsblock mit 2 Anschlüssen
• Abstellraum eine Dose
• Flurbereich / Dose für einen Tochclient vorsehen an zentraler Stelle. Gerne auch 2 Kabel hierher ziehen zur späteren Anbindung von KNX Kopplern etc.
• Aussenbereich Terrasse 1 Doppeldose
• Je Eine Dose in die Ecken des Dachs für eine Netzwerkkamara
• Pro Etage / Wohnen / Flur mindestens eine Anschlussdose in die Decke eingiessen lassen um einen Accesspoint aufzuhängen
• Dach / Speicher mindestens 2 Doppeldosen

10 Gbit scheinen vielen von Euch ein überdimensionierter Begriff. Aber glaubt mir, wenn Ihr mal in den Genuß gekommen seid, wollt Ihr nichts Anderes mehr.

Der Vorteil ist zum Beispiel dieser. Ihr habt nen Mac oder vergleichbaren Rechner mit 10 Gbit angebunden. Jetzt könnt Ihr auf dem Server / Nas, die auch 10 Gbit spricht auf Eure Daten viel schneller zugreifen. Sprich, Videoverarbeitung etc. Der Anschluss für externe Laufwerke wird somit reduziert.

Ich habe folgende Konfiguration die das bereit stellt:

Im Keller 2 Server. 

Server No 1 ist ein Virtualisierer. Mit dem stelle ich momentan 10 Windowsinstanzen zur Verfügung. Ich arbeite rein virtuell.

Server No 1 ist an einen HP Switch per Glasfaser angebunden und spricht so nicht nur diesen an sondern kommuniziert mit

Server No 2 - ein zugegeben selbstgebauter Fileserver. Diverse Hersteller bieten auch NAS Systeme in 19 Zoll an. Es muss also nicht immer ein Fileserver sein. Dieser allerdings ist ebenso mit 10 Gbit Glasfaser am Switch angebunden.

Das Thema der Hardware haben wir ja jetzt in groben Zügen durch. Was Ihr da kauft, bleibt Euch überlassen. Aber ich geb Euch einen guten Tip:

Lasst die Finger von Hujawentschaudingsbums Hardware. Holt Euch bei Switch's, USV etc. nahmhafte Hersteller. Sonst zahlt Ihr doppelt.

Für Anfänger mal einfach erklärt. Normalerweise holt Ihr Euch wie gesagt ne Fritzbox ohne Server ohne alles. Ne Fritzbox ist ja ein Server (im weitestgehenden Sinne).

In der Fritzbox ist ein DHCP Server. Der macht nichts anderes, als Adressen zu vergeben. Sogenannte IP Adressen. Nur macht die Fritzbox das willkührlich, und wenn man mal eine feste Adresse vergeben hat (dazu später mehr), hat man schnell den Salat, wenn es da zu doppelter Vergabe kommt.

Bevor wir jetzt mit wilden Adressen rumexperimentieren, eine kurze Erklärung über IPv4.

Die Fritzbox nimmt sich zum Beispiel bei der Erstinstallation für das Kabelnetzwerk (wir lassen das mit dem Wlan mal kurz sein) folgende Konfiguration:

192.168.178.1-255

Sie gibt sich selbst die 1, also im letzten Block die erste Adresse.

Diese Adressvergabe ist so auch richtig. Man kann das so lassen, oder einen anderen Adressbereich für sich holen.

Doch hier müsst Ihr aufpassen. Man kann sich nämlich nicht irgendwie was ausdenken. Bestimmte Netzbereiche sind im Internet für öffentliche Netze reserviert.

Was es damit auf sich hat, erklär ich mal an anderer Stelle, weil das Thema dort etwas komplizierter ist und hier nur für Verwirrung sorgt.

Für private Haushalte (einfach ausgedrückt) sind folgende Netze reserviert, z.B.:

192.0.0.0 - 223.255.255.255

Untenstehender Link bei Wikipedia erklärt die privaten Adressen

Das heißt für uns, wir können uns dort einen Adressbereich heraussuchen, der uns passt.

In meinem Fall wähle ich mal folgendes Netz:

192.168.180. 0-255

Warum mache ich das? 

Nun, einfach erklärt habe ich noch ein anderes Netz an einem anderen Standort. Wenn ich nun die gleiche Netzstruktur an beiden Standorten hab, kommt die Adressvergabe durcheinander, einfach ausgedrückt.

Planung:

Bei der Adressvergabe hab ich mir am Anfang genau Gedanken gemacht. Ich wollte nicht immer einen Netzwerkscanner einsetzen um zu wissen wo der Drucker, oder ne Kamera zu finden ist.

Das war jetzt viel Zahlenkram. Druckt Euch ne Liste aus,  oder macht Euch irgendwo einen Plan / Notiz auf einem Blatt Papier, wie Ihr die Adressen im Netz vergeben wollt.

Ihr seht zum Beispiel in der Liste, das ich die Geräte, die im Haus fest installiert sind, der Reihe nach in der Gruppe

192.168.180.1 bis 192.168.180.9 eingereiht habe.

Ebenso zum Beispiel die Server / Netzlaufwerke (NAS) als auch Kameras, Acess Points.

Auch hab ich einen Bereich freigelassen, der nur für IP Adressvergabe für den DHCP bereit steht. Hier werden dynamisch die Adressen vergeben, wenn ich mich zum Beispiel mit den Iphone einlogge, oder ein Gast kommt, und ich ihm dort einen Zugang bereit stelle.

Einige Bereiche hab ich reserviert. Und zwar so, dass ich später immer noch einen Bereich definieren kann.

Wenn Ihr Euch einen Plan über die Adressvergabe in Eurem Netzwerk gemacht habt, und einen IP Bereich für die dynamische Vergabe in Eurem DHCP Server der Fritzbox eingestellt habt (möglichst in der Mitte des Bereichs) könnt Ihr nun an Euren Geräten die jeweiligen Adressen eintragen.

Jedes Gerät, wie ein Drucker hat dort eine Konfigurationsseite, die man aufruft, und dort seine ausgedachte festgelegte IP Adresse einsetzt.

Bei dem Netz, das ich gewählt habe, also der 

192.168.180.0-255 ist die Netzwerkmaske die

255.255.255.0

die Ihr dann unter der jeweiligen Adresse einträgt.

Ich verschone Euch mit der Erklärung von Broadcast etc. Das verwirrt Euch jetzt nur. Was es damit auf sich hat, erkläre ich mal in einem anderen Blog. Es geht hier nur um die Adressvergabe und Zuweisung.

Nun, manche Hersteller von Peripherie gehen ihre eigenen Schritte, und bieten eine Adresszuweisung im Gerät nicht an.

Sonos zum Beispiel. Hier kann ich nicht die IP Adresse, die ich mir für das Gerät ausgedacht habe eintragen.

Ehrlich gesagt find ich das SCHEISSE

Hier muss man sich eines Tricks bedienen. Und zwar, über den DHCP Server die Adresse zuweisen.

Bei mir mache ich das mit meinem eigenen Domänenserver, indem ich dem Gerät sage, es darf sich bei Login eine bestimmte Adresse verwenden.

Hierzu ist es aber notwendig zu wissen, welche MAC Adresse das Gerät hat. Die MAC Adresse ist einfach erklärt. Jegliche Art von Netzwerkgerät, sei es ein Computer, ein Drucker, ein Iphone, eine Netzwerkkamera hat einen Anschluss, sei's mit Kabel oder WLAN.

Auf diesem Anschluss ist eine feste MAC Adresse hinterlegt, die nicht verändert werden kann.

(jaja...für die Besserwisser...ich weiss, dass solche Tricks auch gehen, aber das lassen wir hier mal schön sein.)

Wenn Ihr ein Programm wie Netscan besitzt, oder einen anderen Netzwerkscanner könnt Ihr, wenn Ihr das Gerät ins Netz hängt die Macadresse auslesen. Ebenso kann man auf den Geräten auf die Rückseite schauen, dort ist die Mac Adresse in den meisten Fällen aufgedruckt.

Schreibt Euch diese Adresse auf.

Das ist mal ne kleine "rudimentäre" Erklärung, wie ein Netzwerk so funktioniert, und wie man sich einfach ein sauberes Netzwerk aufbaut.

Ich habe bewusst all die Optionen rausgelassen, damit man nicht zu sehr verwirrt wird. Es ist ja eh schon kompliziert genug.

Allerdings könnt Ihr so, mit einem sauber geplanten Netzwerk und deren Bereich sichergehen, dass auch Alles funktioniert. Ebenso ist es gewährleistet, dass Ihr dieses Netz auch später ausbauen könnt.