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LAN, WLAN und WAN: Netzwerkarten und ihre Reichweite einfach erklärt

Mario ·

Zu Hause hängt dein PC per Kabel am Router, dein Smartphone ist im WLAN, und von dort geht es ins Internet. Drei verschiedene Verbindungsarten in einem einzigen Haushalt. Im Beitrag Was ist ein Computernetzwerk? hast du gesehen, was ein Netzwerk ausmacht. Jetzt sortieren wir Netzwerke danach, wie weit sie reichen und wie sie Daten übertragen.

Die Begriffe LAN, WLAN und WAN begegnen dir im Berufsalltag ständig, also lohnt es sich, sie sauber auseinanderzuhalten.

Netzwerke nach Ausdehnung einteilen

Der gängigste Ansatz sortiert Netzwerke nach ihrer räumlichen Größe:

Kürzel Bedeutung Reichweite Beispiel
PAN Personal Area Network wenige Meter Smartphone mit Bluetooth-Kopfhörer
LAN Local Area Network Raum, Gebäude, Firmengelände Büronetz mit Switch und Arbeitsplätzen
MAN Metropolitan Area Network Stadt oder Region Glasfasernetz eines Stadtwerks, das mehrere Gebäude verbindet
WAN Wide Area Network Länder, Kontinente Das Internet, Standortverbindung zwischen zwei Städten

In der Praxis arbeitest du hauptsächlich mit LAN und WAN. WLAN ist eine Sonderform, die nach der Technik benannt ist und nicht nach der Reichweite. Das klären wir gleich.

Netzwerkarten nach Reichweite: vom persönlichen Netz bis zum weltweiten Verbund.

LAN: Das lokale Netz

Ein LAN verbindet Geräte auf engem Raum, also in einem Raum, einem Gebäude oder auf einem Firmengelände. Es gehört in der Regel einer Person oder Organisation, die es selbst betreibt und verwaltet. Niemand außer dem Besitzer entscheidet, was darin passiert.

Die verbreitete Technik für kabelgebundene LANs heißt Ethernet und ist im Standard IEEE 802.3 beschrieben. Die Geräte hängen über Twisted-Pair-Kabel an einem Switch, der sie miteinander verbindet. Gängige Geschwindigkeiten:

  • 100 Mbit/s (Fast Ethernet), heute selten,
  • 1 Gbit/s (Gigabit Ethernet), der Standard in Büros und Heimnetzen,
  • 2,5 und 10 Gbit/s für anspruchsvollere Anwendungen und Server.

Typische Merkmale eines LANs:

  • hohe Geschwindigkeit und niedrige Latenz,
  • geringe laufende Kosten, weil keine Gebühren an einen Provider anfallen,
  • volle Kontrolle über Aufbau, Sicherheit und Einstellungen,
  • begrenzte Ausdehnung durch die Kabellängen, bei Twisted-Pair-Ethernet bis zu 100 m pro Strecke.

WLAN: Das LAN ohne Kabel

Ein WLAN, englisch Wireless LAN, ist ein lokales Netz, in dem Geräte per Funk statt per Kabel verbunden sind. Es ist also kein eigener Netzwerktyp neben dem LAN, sondern ein LAN mit einem anderen Übertragungsmedium. Die zuständige Norm heißt IEEE 802.11. Im Alltag sagt man oft Wi-Fi. Das ist ein Markenname der Wi-Fi Alliance, die Geräte auf Kompatibilität prüft. WLAN ist die deutsche Bezeichnung für dieselbe Technik.

Die Funkverbindung läuft über einen Access Point, der als Funkstation für die Geräte im Raum dient und mit dem kabelgebundenen Netz verbunden ist. In Heimgeräten ist der Access Point im Router eingebaut.

Die WLAN-Generationen

WLAN-Standards werden weiterentwickelt. Der Wi-Fi-Name macht die Generation leichter erkennbar:

Bezeichnung Standard Frequenzband
Wi-Fi 4 IEEE 802.11n 2,4 und 5 GHz
Wi-Fi 5 IEEE 802.11ac 5 GHz
Wi-Fi 6 IEEE 802.11ax 2,4 und 5 GHz
Wi-Fi 6E IEEE 802.11ax zusätzlich 6 GHz
Wi-Fi 7 IEEE 802.11be 2,4, 5 und 6 GHz

Wie WLAN technisch funktioniert, behandeln wir ausführlich im Beitrag zu den WLAN-Grundlagen. Hier genügen zwei Dinge, die den Unterschied zum Kabel erklären:

  • Alle Geräte in Reichweite eines Access Points teilen sich dasselbe Funkmedium. Je mehr gleichzeitig senden, desto weniger bleibt für jedes einzelne.
  • Die Datenraten auf Verpackungen sind theoretische Höchstwerte unter Idealbedingungen. Wände, Entfernung und Störungen durch Nachbarnetze senken die tatsächliche Geschwindigkeit teils erheblich.

Kabel oder WLAN?

Ethernet (Kabel) WLAN (Funk)
Geschwindigkeit Konstant, genau definiert Schwankt je nach Entfernung und Störungen
Latenz Niedrig und gleichmäßig Höher und schwankend
Mobilität Gerät ist ans Kabel gebunden Frei beweglich im Funkbereich
Installation Kabel müssen verlegt werden Schnell eingerichtet, kein Kabel nötig
Sicherheit Zugriff erfordert physischen Anschluss Funk reicht über Wände hinaus, Verschlüsselung ist Pflicht
Stromversorgung Über PoE möglich Gerät braucht eigene Stromversorgung

Eine einfache Faustregel für die Praxis: Was stillsteht, kommt ans Kabel. Dazu zählen Server, Drucker, Arbeitsplatz-PCs und die Access Points selbst. Alles, was sich bewegt, etwa Smartphones, Tablets und Notebooks, nutzt das WLAN. So bleibt die Funkstrecke für die Geräte frei, die sie wirklich brauchen.

Stationäre Geräte am Kabel, mobile Geräte im WLAN. Beides gehört zum selben LAN.

WAN: Das weitverbreitete Netz

Ein WAN verbindet Netzwerke über große Entfernungen miteinander, also zwischen Städten, Ländern oder Kontinenten. Die Strecken gehören nicht dem Anwender, sondern Telekommunikationsanbietern, die sie vermieten oder als Dienst bereitstellen. Das größte WAN ist das Internet.

Typische Wege, ein LAN an ein WAN anzubinden:

  • DSL. Daten laufen über Telefonkupferleitungen. Verbreitet, aber in der Geschwindigkeit begrenzt.
  • Kabelanschluss. Nutzt das Fernsehkabelnetz.
  • Glasfaser. Schnell und stabil, in Deutschland aber noch nicht überall verfügbar.
  • Mobilfunk. LTE und 5G, oft als Zugang oder als Reserve gedacht.
  • Mietleitung (Standleitung). Eine feste, exklusive Verbindung zwischen zwei Standorten mit zugesicherten Eigenschaften, dafür teurer.

Mit einem WAN verändert sich die Lage gegenüber dem LAN spürbar:

  • Die Latenz ist höher. Im LAN liegen Antwortzeiten typischerweise im Bereich von unter einer bis wenigen Millisekunden, im Internet oft bei zweistelligen Millisekunden.
  • Die Bandbreite ist im Verhältnis kleiner und kostet laufend Geld.
  • Du hast keine volle Kontrolle über die Strecke dazwischen. Deshalb werden vertrauliche Daten über ein WAN verschlüsselt, zum Beispiel per VPN.

Die Grenze zwischen LAN und WAN

Die Schnittstelle zwischen deinem LAN und dem WAN ist der Router. Er sitzt an der Grenze und leitet Daten, die das lokale Netz verlassen sollen, ins WAN weiter. Aus Sicht deiner Geräte heißt er Standardgateway. Wie ein Router entscheidet, wohin er ein Paket schickt, behandeln wir im Beitrag zum Routing.

Praxisbeispiel: Eine Firma mit zwei Standorten

Eine Firma hat einen Hauptsitz und eine Filiale in einer anderen Stadt. Jeder Standort hat sein eigenes LAN mit Switch und Arbeitsplätzen. Verbunden sind beide über das Internet, abgesichert durch einen VPN-Tunnel. Der Dateiserver steht am Hauptsitz.

Die Mitarbeiter der Filiale holen sich Dateien von diesem Server. Dort zeigt sich der Unterschied zwischen LAN und WAN. Angenommen, eine Datei hat 500 MB, also 4.000 Mbit. Am Hauptsitz sind die Arbeitsplätze über Gigabit-Ethernet (1.000 Mbit/s) mit dem Server verbunden. Der Hauptsitz hat einen Internetanschluss mit 50 Mbit/s im Upload.

Im LAN am Hauptsitz (1.000 Mbit/s):
4.000 Mbit ÷ 1.000 Mbit/s = 4 Sekunden

Von der Filiale über das WAN (50 Mbit/s Upload am Hauptsitz):
4.000 Mbit ÷ 50 Mbit/s = 80 Sekunden

Der Unterschied beträgt das Zwanzigfache. Bei einem WAN-Zugriff bremst das schwächste Glied der Kette, und das ist hier der Upload am Hauptsitz. In der Praxis kommt noch ein Aufschlag durch die Verschlüsselung im VPN dazu. Solche Überlegungen sind der Grund, warum man bei Standortvernetzungen oft Daten lokal vorhält oder ausreichend schnelle Anschlüsse bucht.

Zwei LANs, verbunden über ein WAN: Zwischen den Standorten bestimmt der Internetanschluss die Geschwindigkeit.

LAN und WAN selbst ausprobieren

Du kannst den Unterschied in deinem eigenen Netz sichtbar machen. Der Befehl ping misst, wie lange eine Antwort braucht. Zuerst testest du ein Gerät im eigenen Netz, zum Beispiel deinen Router. Unter Windows sieht der Aufruf so aus (mit der Adresse deines Routers statt der Beispieladresse):

ping 192.168.10.1

Unter Linux sendest du eine begrenzte Zahl an Paketen, sonst läuft der Befehl endlos weiter:

ping -c 4 192.168.10.1

Danach testest du einen Server im Internet. Die Adresse 8.8.8.8 gehört zu einem öffentlichen DNS-Dienst und eignet sich als Testziel:

ping 8.8.8.8

Vergleiche die Zeiten in Millisekunden. Das lokale Gerät antwortet meist deutlich schneller als das Ziel im Internet. Den Weg dorthin zeigt dir ein zweiter Befehl. Unter Windows lautet er:

tracert 8.8.8.8

Unter Linux heißt er traceroute 8.8.8.8 und ist manchmal erst nachzuinstallieren. Der Befehl listet jede Station auf dem Weg auf. Die erste Zeile ist in der Regel dein Router am Rand des LANs. Alles danach liegt im WAN.

Typische Missverständnisse

  • „WLAN ist das Internet.“ WLAN verbindet deine Geräte mit dem Netzwerk. Ob dahinter ein Internetzugang besteht, hängt vom Router und vom Anschluss ab.
  • „WLAN ist ein eigener Netzwerktyp neben dem LAN.“ Es ist ein LAN mit Funk als Medium.
  • „LAN heißt immer Kabel.“ Die Reichweite macht ein LAN aus, nicht das Medium.
  • „Mehr Bandbreite im WAN macht alles schneller.“ Bei Verbindungen zwischen Standorten bestimmen auch Latenz und die Upload-Rate der Gegenseite das Tempo.
  • „Mobilfunk ist ein WLAN.“ Mobilfunk (LTE, 5G) und WLAN sind verschiedene Techniken mit eigenen Normen und Anbietern.

Zum Üben

  1. Ordne zu (PAN, LAN, WAN): Bluetooth-Kopfhörer am Smartphone, Büronetz im Gebäude, Verbindung zwischen zwei Filialen in verschiedenen Städten, das Internet.
  2. Welche IEEE-Normen gehören zu Ethernet und zu WLAN?
  3. Eine Datei mit 800 MB wird über ein Netz mit 100 Mbit/s übertragen. Wie lange dauert das theoretisch?
  4. Wie lange dauert die Übertragung von 1 GB über einen Upload von 20 Mbit/s theoretisch?
  5. Warum schließt man Server und Access Points besser per Kabel an?
  6. Welches Gerät bildet die Grenze zwischen LAN und WAN?

Lösungen: (1) Bluetooth-Kopfhörer: PAN. Büronetz: LAN. Zwei Filialen in verschiedenen Städten: WAN. Internet: WAN. (2) Ethernet: IEEE 802.3. WLAN: IEEE 802.11. (3) 800 MB = 6.400 Mbit, 6.400 ÷ 100 = 64 Sekunden. (4) 1 GB = 8.000 Mbit, 8.000 ÷ 20 = 400 Sekunden, also etwa 6 Minuten 40 Sekunden. (5) Das Kabel bietet konstante Geschwindigkeit, niedrige Latenz und entlastet das Funkmedium. (6) Der Router.

Das solltest du dir merken

  • Netzwerke werden nach Reichweite eingeteilt: PAN, LAN, MAN, WAN.
  • Ein LAN ist lokal und gehört dem Betreiber. Kabelgebunden läuft es meist über Ethernet (IEEE 802.3).
  • WLAN ist ein LAN per Funk (IEEE 802.11). Die Funkstrecke teilen sich alle Geräte, die Raten auf der Verpackung sind Höchstwerte.
  • Ein WAN verbindet Netze über große Entfernungen, meist über Anbieter. Das Internet ist das größte WAN.
  • Stationäre Geräte gehören ans Kabel, mobile ins WLAN.
  • Der Router bildet die Grenze zwischen LAN und WAN.

Im nächsten Beitrag lernst du die Geräte kennen, die ein Netzwerk zusammenhalten: Switch, Router, Access Point und Firewall.

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