Vernetzung meint im Bereich der Informationstechnik im Allgemeinen die Infrastruktur zwischen elektronischen Geräten, also die Verkabelung und die Protokolle für den Informationsaustausch. Heutzutage sind die meisten Geräte vernetzt. Dies kann lokal geschehen, z. B. in einem Aufzug zwischen der Steuerung und dem Antrieb, oder auch über das Internet wie z. B. ein Fitness-Armband.
Heute sind die meisten Rechner ständig mit dem Internet verbunden und kommunizieren darüber mit den dort vorhandenen Servern oder direkt mit anderen Rechnern. Das Internet endet nicht an einer Landesgrenze. Man spricht von globaler Vernetzung. Diese vernetzten Rechner nutzen dabei IP-Adressen zur Adressierung. Diese werden nach und nach von IPv4 auf IPv6 umgestellt. Hier erklären wir u.a. was es damit auf sich hat. Sicherheit spielt im Internet eine große Rolle. Daher wollen wir hier auch auf die Möglichkeiten zur verschlüsselten Übertragung mittels VPN eingehen. Was das ist und wofür man es gebrauchen kann finden sie weiter unten.
IPv6
Über IP-Adressen findet in einem Computernetzwerk eine eindeutige Adressierung der einzelnen Geräte statt. Jedes Gerät, das an ein IP-Netzwerk angeschlossen wird, erhält eine darin eindeutige IP-Adresse. IP-Adressen sind wie eine Postanschrift für die Rechner und regeln die Adressierung von Daten. In der gegenwärtigen, alten Form, der IPv4, bestehen IP-Adressen aus 4 Nummern von 0 bis 255 (z. B. 192.168.1.1). Mit der Umstellung auf das Protokoll IPv6, das schon vor über 10 Jahren definiert wurde und sich derzeit in der Einführungsphase befindet, führt man Adressen aus 8 Nummern in hexadezimaler Zählweise ein (z. B. 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344). Dies ist notwendig, da mit dem alten IPv4-Protokoll nicht mehr genügend Adressen ('nur' ca. 4,3 Milliarden) abgebildet werden können, um allen zukünftig mit dem Netz verbundenen Geräten eine eindeutige IP-Adresse zuzuordnen. Die Umstellung auf IPv6 bringt jedoch nicht nur mehr IP-Adressen mit sich, sondern es wurden viele neue Services implementiert, die die Nachteile des IPv4-Netzes beheben sollen. Mehr dazu finden Sie auf Wikipedia.
Gateways
Gateways sind Komponenten, die dazu dienen, mehrere Netzwerke miteinander zu verbinden, die unterschiedliche Sprachen (Protokolle) verwenden. Sie übernehmen die Vermittlung bzw. Übersetzung der Nachrichten zwischen diesen Netzwerken. Ein WLAN-Router, wie wir ihn zu hause verwenden, ist ein weit verbreitetes Beispiel für ein Gateway. Es vermittelt und übersetzt die Protokolle aus dem Internet, die z. B. über eine ADSL-Leitung kommen, in das TCP/IP-Protokoll das im heimischen Netz verwendet wird oder auch die USB-Protokolle über die der angeschlossene Drucker gesteuert wird. Ein anderes Beispiel wäre ein E-Mail-zu-SMS Gateway, welches diese beiden regulär inkompatiblen Protokolle miteinander verbindet.
Übersetzt ein Gateway die Sprache eines Netzwerks in die eines anderen, so kann es auch vorkommen, dass dabei Information verloren geht, wenn die ursprüngliche Information im neuen Netzwerk nicht transportiert werden kann. In einem Aufzug wird auf dem internen Feldbus das Protokoll CANopen-Lift verwendet, welches viele Informationen und Steuersignale in Echtzeit den Komponenten bereit stellt. Ein CANopen-Internet-Gateway stellt eine Verbindung zum Internet her und ermöglicht z. B. die Ferndiagnose oder Fernkonfiguration des Aufzugs. Dafür sind aber nicht alle Daten in Echtzeit nötig, sodass der Informationsverlust hier keine Rolle spielt.
VPN
Ein VPN (Virtual Private Network) ist ein virtuelles privates Netzwerk. Es ermöglicht den Datentransport in einem eigenen Netzwerk, dass die Infrastruktur eines anderen Netzwerks nutzt. Die Daten werden durch dieses andere Netzwerk getunnelt. Da die Daten dabei verschlüsselt übertragen werden, ist VPN ein geeignetes Verfahren, um mit einem Rechner auf ein entferntes Netzwerk über das unsichere Internet zuzugreifen. Mit Hilfe eines VPN kann man sich beispielsweise sicher vom Home Office in ein Firmennetzwerk einwählen. Die Verbindung kommt dabei in verschlüsselter Form über das öffentliche Internet zustande. Die Einrichtung eines VPN ist nicht ganz trivial und somit wird oft aus Bequemlichkeit oder Unwissenheit heraus, auf die Sicherheit verzichtet, die ein VPN bietet und die Daten leichtsinnig in unverschlüsselter Form über das Internet übertragen. Welche Gefahren dies vor allem in industriellen Anlagen mit sich bringen kann, finden Sie in diesem Artikel auf heise.de.
Mesh Networking
In einem vermaschten Netz (engl. Meshed Network) ist jeder Netzwerkknoten mit einem oder mehreren anderen verbunden. Die Informationen werden dabei von Knoten zu Knoten weitergereicht, bis sie das Ziel erreichen. Wenn jeder Teilnehmer mit jedem anderen Teilnehmer verbunden ist, spricht man von einem vollständig vermaschten Netz. Vermaschte Netze sind im Regelfall selbstheilend und dadurch sehr zuverlässig. Wenn ein Knoten oder eine Verbindung blockiert ist oder ausfällt, kann sich das Netz darum herum neu bilden. Die Daten werden umgeleitet und das Netzwerk bleibt betriebsfähig. Es können auch einfach neue Konten hinzugefügt oder bestehende entfernt werden, ohne den Datentransport zu stören.
