Heimvernetzung: Kabelnetze und Brücken (Powerline)

Mit Kabel verbundene PCs und Notebooks sind zwar ortsgebunden, dafür aber pflegeleicht, störungsfrei und schnell. Nur die Hardware muss stimmen. Lesen Sie hier alle wesentlichen Infos und Szenarien zum Kabelnetz und zu Powerline.

Bei standortfesten Netzgeräte wie PC, Smart TV, LAN-Drucker oder NAS fahren Sie mit einem Kabelnetz immer besser als mit WLAN. Das gilt ganz besonders für Geräte, die viel Datentransfer zu leisten haben, etwa Highspeed-Downloads oder Backups im lokalen Netz. PCs mit Serverfunktion sind ebenfalls für schnelle Kabelverbindung prädestiniert, günstige NAS-Netzwerkspeicher bieten oft gar kein Funknetz. Die nachfolgenden Punkte erklären Grundlagen zum Datenverkehr und Datendurchsatz und zeigen Szenarien, wie Sie das Heimnetz optimal ausbauen.

1. Mit Linux und Windows im Netzwerk

Aufbau und Ausbau eines Netzwerks sind an sich unabhängig vom Betriebssystem. Trotzdem tritt unter Linux ein wichtiges Argument hinzu, das zusätzlich zu den sonstigen Vorteilen für eine Ethernet-Verkabelung spricht: Bei Funknetz-Adaptern (WLAN) müssen Sie unter Linux nach wie vor mit Treiberproblemen rechnen. Am besten stehen die Chancen bei integrierten WLAN-Chips in Notebooks, dass Linux den Funkadapter automatisch erkennt.
Mit Ethernet-Kabel gehen Sie Treiberproblemen von vornherein aus dem Weg: Linux-PCs sind mit einer Kabelverbindung immer sofort im Netz und im Internet. Im Hauptpanel unter Ubuntu oder Linux Mint erscheint dann ein Symbol für die Netzwerkverbindung, das bei Klick auf „Verbindungsinformationen“ oder „Netzwerkeinstellungen“ Infos wie IP-Adresse oder MAC-Adresse ausgibt. Die „Vorgaberoute“ zeigt die IP-Adresse, mit der Sie im Internet-Browser die Konfigurationsoberfläche des Routers erreichen (siehe Punkt 2). Zusätzliche Konfigurationsschritte für einen PC sind allenfalls nötig, wenn Sie dem Rechner ein feste IP-Adresse zuweisen wollen. Dies erledigen Sie an gleicher Stelle im Hauptpanel mit der Option „Verbindungen bearbeiten“.
Linux-basierte NAS-Geräte (Network Attached Storage) verwalten Sie sofort nach Anschluss ans Kabelnetz mit ihrer IP-Adresse, die Sie am PC im Internet-Browser eingeben. Ein kleiner Web-Server im NAS bietet dann dessen Konfigurationsoberfläche. Oft liegt der Hardware eine Hilfssoftware bei, um die aktuelle IP des NAS zu ermitteln. Nötig ist das nicht wirklich, weil Sie die IP auch über den Router oder über Tools wie nmap oder zenmap herausfinden. Eine der ersten, bei NAS-Speicher obligatorischen Aufgaben ist es dann, dem Gerät in der NAS-Konfiguration, eine konstante IP-Adresse zuzuweisen, um künftig nach der IP nicht mehr fahnden zu müssen.

Netzwerkinfo unter Linux
Ubuntu mit Ethernet-Verbindung: Alle wichtigen Netzwerk-Info sind im Startpanel über das Symbol mit den Pfeilen erreichbar. Über „Verbindungen bearbeiten“ lässt sich eine feste IP anfordern.

2. Im Idealfall versorgt der Router alles

Moderne Router vereinen eine ganze Reihe von Funktionen: Switch mit Ethernet-Anschlüssen, WLAN-Funknetz, Telefonie, Druckerserver, NAS. Alle Funktionen lassen sich in der Konfigurationsoberfläche einrichten. Die lokale LAN-Adresse des Routers, die Sie in die Adresszeile des Browsers eingeben, lautet typischerweise 192.168.1.1 oder 192.168.0.1 oder192.168.178.1. Router wie die Fritzbox und Klons sind via Browser-Adresszeile auch über einen Standard-Hostnamen erreichbar („fritz.box“, „speedport.ip“).
Um mit dem Browser an die Konfigurationsoberfläche heranzukommen, muss zumindest ein Gerät bereits im Netz angemeldet sein. Ein kabelgebundener PC sollte per Voreinstellung sofort Zugang zum Netz finden. Voraussetzung dafür ist die aktivierte DHCP-Server-Funktion im Router (Dynamic Host Configuration Protocol), die automatisch IP-Adressen an alle Netzgeräte verteilt. Diese Einstellung ist aber überall Auslieferungsstandard.
Aufgrund seiner zentralen Rolle ist es optimal, wenn der Router einen zentralen Standort besitzt, wo Sie etwa einen PC oder ein Smart TV direkt per Kabel verbinden können. Die meisten Router besitzen vier Anschlüsse für Ethernet-Kabel – je mehr Sie davon für Geräte in unmittelbarer Nähe nutzen können, desto besser. Für die optimale Reichweite des Funknetzes wäre eine zentrale Lage im Wortsinn ebenfalls wünschenswert.
Tatsache ist aber, dass Router oft ungünstig dezentral oder im Flur stehen, erzwungen durch die Nähe zum Splitter oder zum Kabelanschluss. Je nach Gegebenheiten in Wohnung oder Haus bieten sich dann verschiedene Techniken an, mit unterschiedlicher Leistung und Zuverlässigkeit. Mit einer klugen Auswahl oder Kombination erhalten Sie aber in jedem Fall ein überzeugendes Gesamtergebnis.

Router-Anmeldung
Anmeldung bei der Router-Konfiguration: Die IP-Adresse, die Sie dafür im Browser eingeben müssen, erfahren in den „Verbindungsinformationen“ neben „Vorgaberoute“.

3. Schneller Netzverkehr hinter Switch

Der komplette Datenverkehr vom und ins Internet muss durch den DSL-Router. Aber der Datenverkehr zwischen lokalen Geräten kann ohne den Router stattfinden, wenn diese Geräte per Ethernet-Kabel an einem Netzwerk-Switch hängen (Fast Ethernet oder Gigabit). Dabei spielt es keine Rolle, mit welchem Tempo die Daten von außerhalb zum Switch gelangen oder nach dort weiterfließen. Neben einer direkten Kabelverbindung oder einer Powerline-Brücke kann auch ein WLAN-Repeater mit Ethernet-Port den Switch zum Router verbinden: Dann unterhalten sich die am Switch hängenden Geräte mit Fast Ethernet (100 Mbit/s) oder schneller, selbst wenn der Durchsatz zum Router eventuell nur ein Zehntel dieser Geschwindigkeit erreicht. Immerhin hinter dem Switch herrschen dann optimale Verhältnisse. Kleinere, für Heimvernetzung und Home Office meist ausreichende Switches haben 5 oder 8 Anschlüsse und sind ab 20 Euro aufwärts erhältlich.
Auf der anderen Seite, im Funknetz, läuft der gesamte Funknetzverkehr der WLAN-Geräte immer komplett über den Router. Erst der künftige Standard 802.11s wird voraussichtlich den Router entlasten und damit die Leistung weiter steigern: Wenn zwei Client-Geräte nur gegenseitig Daten austauschen müssen, kann das Funknetz dann spontan eine Direktverbindung schalten, die ohne Vermittlung des Routers auskommt.

Netgear-Switch
Switch für das Kabelnetz: Diese Verteiler multiplizieren nicht nur die Anschlüsse, sondern entlasten den Netzverkehr zum Router.

4. Ethernet und Powerline-Brücken

Ein Kabelnetz gewährleistet einen von äußeren Einflüssen unabhängigen, störungsfreien Datendurchsatz. Anders als beim Funknetz sind Übertragungsraten nahe dem theoretischen Wert auch im Alltag zu erreichen: Fast Ethernet mit 100 Mbit/s schafft zwar nicht die theoretischen 12 MB/s, aber doch dauerhaft 10 MB/s. Wer neu verkabeln will, sollte aber noch schnelleres Gigabit-LAN wählen. Ältere Netzgeräte mit langsameren Adaptern sind darin kein Hindernis, können aber natürlich nur mit ihrer langsameren Übertragungsrate mitspielen.
Netzwerkkabel sind in verschiedenen Kategorien erhältlich. Sie sind oft durch einen Aufdruck von CAT und der nachfolgenden Kennziffer qualifiziert. Für 100 MBit wird ein CAT.5-Kabel benötigt; dieses funktioniert auch im Gigabit-LAN, besser sind dort Kabel mit der Kennzeichnung CAT.5e. Bei der Verkabelung sparen lohnt nicht, denn CAT.5e-Kabel mit 10 Meter kosten kaum fünf €.
Powerline (DLAN): Wo direkte Verkabelung zu mühsam erscheint, ist eine Brücke über das Stromnetz eine echte Alternative. Powerline oder DLAN ist eine Kabelvernetzung, die für die Hauptdistanz die Stromleitung nutzt, die kurzen Restwege übernehmen dann wieder Ethernet-Kabel. Für die angeschlossenen Endgeräte egal mit welchem Betriebssystem spielt die Powerline-Brücke keine Rolle: Für Linux, Windows oder Mac OS handelt es sich um eine Ethernet-Verbindung.
Powerline-Verbindungen sind relativ schnell und sehr sicher. Der theoretische Durchsatz von 200 oder gar 500 MBit/s wird in der Praxis allerdings nicht annähernd erreicht. Im Idealfall und bei kürzeren Distanzen erreichen die Adapter 40 Prozent der theoretischen Bruttoleistung (also 80 oder 200 MBit/s), in ungünstigen Fällen aber auch nur 20 Prozent. Neben der räumlichen Distanz der Adapter und der Qualität der Stromleitung als Hauptfaktoren können auch andere Stromverbraucher im Haushalt den Durchsatz beeinträchtigen.
Trotzdem ist Powerline eine ideale Ergänzungslösung. Insbesondere Adapter mit integriertem Switch für zwei oder drei Anschlüsse schaffen auch an entlegenen Orten in Haus und Wohnung komfortable Bedingungen: Der Internetzugang ist ungebremst, und beim lokalen Datenaustausch der am direkt am Powerline-Switch angeschlossenen Geräte ist locker Fast-Ethernet-Tempo und mehr drin (120 MBit/s und mehr).
Es empfiehlt sich, die Adapter direkt in eine Wandsteckdose einzustecken und nicht in einer Steckerleiste zu verwenden. Immer zu empfehlen sind daher die etwas teureren Adapter mit integrierter Steckdose: Die Steckdose kann somit weiter für andere Stromverbraucher oder für eine Steckerleiste genutzt werden. Ein Powerline-„Starter Kit“ mit zwei Adaptern kostet circa 40 Euro aufwärts. Zwei (kurze) Ethernet-Kabel liegen in der Regel bei. Die teureren Varianten mit zusätzlichen Ethernet-Ports und der integrierten Weiterleitungssteckdose liegen bei 70 Euro aufwärts.

Devolo mit Steckdose
Powerline-Adapter: Achten Sie auf Modelle mit integrierter Steckdose, ferner je nach Bedarf auf Ausführungen mit mehreren Ethernet-Ports, also mit integriertem Switch.

5. Access Point: Vom Kabel zum Funknetz

Wireless LAN ist unverzichtbar, wenn mobile Geräte zum Haushalt gehören. Notebooks, Netbooks, Tablets und Smartphones bringen den nötigen WLAN-Chip oder eine WLAN-Erweiterungskarte standardmäßig mit. Ethernet ist dort entweder gar nicht vorhanden oder aus Mobilitätsgründen unerwünscht.
Wenn das Router-Funknetz einen wichtigen Raum nicht abdeckt, dort aber ein Kabelnetz (direkt oder via Powerline) besteht, verwenden Sie an diesem Standort am besten einen WLAN Access Point. Das ist deutlich schneller und stabiler als etwa ein Funknetz-Repeater – und eventuell sogar preisgünstiger (siehe unten). Ein Gerät wie etwa das D-Link DAP-2310/E wird über seinen LAN-Anschluss mit CAT-Kabel zum Kabelnetz verbunden – erhält und schickt die Daten also über das schnelle Kabel. Sobald angeschlossen lässt sich der Access Point über seine IP-Adresse am PC via Browser konfigurieren, also ein Netzwerkname (SSID) sowie das Zugangskennwort einrichten. Danach verbinden sich mobile Geräte zu diesem neuen Funknetz oder, falls auch noch der Router funkt, wahlweise und je nach Standort zum Router-Funknetz oder zum Access Point. Verwenden Sie klar unterscheidbare SSID-Namen für das Router-WLAN und für das WLAN des Access Point.
Ein Access Point wie der genannte von D-Link kostet etwa 60 Euro. In vielen Fällen brauchen Sie aber gar kein neues Gerät. Oft liegt noch der alte Router eines früheren Providers im Keller, der diese Aufgabe mühelos übernimmt. In diesem Gerät, dessen Konfiguration Sie wieder über seine IP-Adresse im Browser erreichen, müssen Sie nur DHCP abstellen und auch sonst am besten alle Funktionen außer WLAN. Im Übrigen verfahren Sie wie bei einem Neugerät, definieren also SSID und Zugangskennwort. Einige Alt-Router zeigen in der Konfiguration eine explizite Option „Internetzugang über LAN“ oder ähnlich, die Sie aktivieren müssen. Alte Speedport-Router (Telekom-Klons der Fritzbox) lassen in der Konfigurationsoberfläche jeden Hinweis vermissen, arbeiten aber klaglos als Access Points.

Access-Point
WLAN-Access-Point am LAN: Wenn Sie zur Funknetzerweiterung diese Option wählen können, sollten Sie diese dem Einsatz eines Repeater vorziehen.

6. Brücke vom Funknetz zum Kabel

Trotz eindeutiger Vorzüge von Verkabelung (und Powerline) können Sie im Heimnetz WLAN priorisieren und nur im Einzelfall Ethernet-Kabel nutzen. Das ist etwa dann notwendig, wenn Sie einen LAN-Drucker an einem Standort verwenden möchten, wo kein Ethernet zur Verfügung steht. Ein weiteres typisches Szenario für eine solche WLAN-Brücke zum Kabel wäre ein Linux-Rechner, der eine Kabelverbindung nutzen soll, um der Treiberproblematik aus dem Weg zu gehen.
Sofern das Funksignal des WLAN-Routers den gewünschten Standort befriedigend abdeckt, können Sie dafür einen WLAN-Repeater mit Ethernet-Port einsetzen. AVM bietet etwa mit dem Fritz WLAN Repeater 300E ein solches Gerät mit einem Ethernet-Anschluss. Sie stecken den Repeater einfach am gewünschten Ort in die Steckdose und verbinden damit den LAN-Drucker oder den Linux-PC mit einem CAT-Netzkabel. Die günstigsten WLAN-Repeater mit Ethernet-Port beginnen ab etwa 40 Euro, der genannte AVM-Repeater liegt bei etwa 70 Euro. Dazu kommen noch etwa 5 Euro für das Kabel.

Fritz-Repeater
Repeater-Aufgaben: Repeater leisten gute Arbeit als Signalverstärker, sind aber den kaum teureren Powerline-Adaptern klar unterlegen. Mit Ethernet-Anschluss können Repeater eine Brücke vom Funknetz zum Kabel bilden.

7. Datendurchsatz im Netzwerk

Die folgende Tabelle zeigt in der rechten Spalte real erreichbares Tempo für die gängigsten Netztechniken. Beachten Sie, dass bei WLAN und Powerline je nach Distanz, Störeinflüssen und Dämpfungsfaktoren auch noch mit niedrigeren Werten zu rechnen ist. Beachten Sie ferner, dass die langsameren LAN-Geschwindigkeiten bereits unterhalb der aktuellen Internet-Highspeed-Angebote liegen (32, 50 und 100 MBit/s), dass also solche LAN-Geschwindigkeiten theoretisch Ihr Internet-Tempo ausbremsen.
Einige weitere Werte zur Orientierung: Um Blu-ray-Filme über das Netz abzuspielen, sind etwa 30 Mbit/s, für hochauflösende Matroska-Videos 15 MBit/s erforderlich. Alle weiteren Video -Formate benötigen beim Streamen unter 6 MBit/s und sind damit ebenso wenig eine Herausforderung für das Netz wie Musikformate.

TECHNIK            Durchsatz (theoretisch)    Durchsatz (real)
Gigabit Ethernet   1000 MBit/s                950 MBit/s
Fast Ethernet       100 MBit/s                 95 MBit/s
Powerline 500       500 MBit/s                120 MBit/s
Powerline 200       200 MBit/s                 60 MBit/s
WLAN 802.11n        300 MBit/s                 50 MBit/s
WLAN 802.11g         54 MBit/s                 15 MBit/s

8. Abgelegen – aber nicht abgehängt

Dieser Artikel ist ein Plädoyer für Kabel und Powerline. Ein Selbstversuch an möglichst abgelegener Stelle im zweiten Stock und Router im Erdgeschoss zeigt mit Hilfe des PC-WELT-DSL-Speedtests (http://www.pcwelt.de/DSL-WLAN-977071.html) je nach Netztechnik folgende Download-Leistungen:
* Über WLAN zum Router im Erdgeschoss meldet der PC-WELT-Speedtest 3800 KBit/s, gerade noch ausreichend zum Surfen. Kosten: 0 Euro.
* Mit Unterstützung eines Marken-Repeaters von AVM ist die Leistung immerhin auf befriedigende 7100 Kbit/s zu steigern. Kosten: 70 Euro.
* Mit einer Powerline-Brücke und einem daran angeschlossenen, zum Access Point umfunktionierten Uralt-Router erreichen wir an gleicher Stelle 18400 KBit/s. Kosten: 80 Euro (für Powerline-Adapter).
* Noch besser wird es mit der Powerline-Brücke und einem Neugerät als Access Point: Die gemeldeten 29600 KBit/s erreichen praktisch das 32 MBit-Maximum des Providers. Kosten: 140 Euro (80 für Powerline-Adapter, 60 für Access Point).

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