MAN
Ein MAN (Metropolitan Area Network) ist ein Netzwerk, das mehrere lokale Netzwerke (LANs) innerhalb einer Stadt oder eines Ballungsraums miteinander verbindet. Mit einer typischen Reichweite von 5 bis 50 Kilometern bildet es die Brücke zwischen kleinen lokalen Netzwerken und großflächigen Wide Area Networks (WANs).
Stell dir ein MAN als das digitale Nervensystem einer Stadt vor: Es verbindet Universitätsgelände, Behörden, Krankenhäuser und Unternehmen über Hochgeschwindigkeits-Glasfaserleitungen. Während ein LAN nur ein Gebäude oder einen Campus abdeckt, erstreckt sich ein MAN über das gesamte Stadtgebiet.
Geschichte und Entwicklung
Die Entwicklung von MANs begann in den 1980er Jahren, als der Bedarf an städtischen Hochgeschwindigkeitsnetzwerken wuchs. Der IEEE-Standard 802.6 definierte 1990 das DQDB-Protokoll (Distributed Queue Dual Bus) als ersten offiziellen MAN-Standard. Dieses Protokoll nutzte zwei gegenläufige Busse zur Datenübertragung und ermöglichte Reichweiten bis zu 50 Kilometern.
Heute basieren die meisten MANs auf Metro Ethernet, einer Weiterentwicklung der klassischen Ethernet-Technologie für metropolitane Distanzen. Glasfaserringe bilden das Rückgrat moderner MANs und bieten Übertragungsraten von mehreren Gigabit pro Sekunde.
Technische Funktionsweise
Ein MAN besteht typischerweise aus einem Glasfaser-Backbone, der verschiedene Zugangspunkte in der Stadt miteinander verbindet. Diese Zugangspunkte können Unternehmensnetzwerke, Rechenzentren oder öffentliche Einrichtungen sein. Die Datenübertragung erfolgt meist über Schicht 2 des OSI-Modells, wobei VLANs zur logischen Trennung verschiedener Kunden oder Dienste eingesetzt werden.
Typische Komponenten eines MAN
Für den Aufbau eines MAN werden spezialisierte Netzwerkkomponenten benötigt, die hohe Bandbreiten und Zuverlässigkeit gewährleisten. Die Infrastruktur muss redundant ausgelegt sein, um Ausfälle zu vermeiden.
- Glasfaserkabel: Bilden das physische Übertragungsmedium mit hoher Bandbreite und geringer Latenz
- Metro Ethernet Switches: Leistungsstarke Switches für die Aggregation und Weiterleitung des Datenverkehrs
- Router: Verbinden das MAN mit anderen Netzwerken wie dem Internet oder WANs
- Multiplexer (DWDM): Ermöglichen die Übertragung mehrerer Signale über eine einzelne Glasfaser
Ringtopologie für Redundanz
Viele MANs nutzen eine Ringtopologie, bei der die Daten in beide Richtungen fließen können. Wenn eine Verbindung ausfällt, wird der Datenverkehr automatisch über den anderen Ringabschnitt umgeleitet. Diese Architektur gewährleistet eine hohe Verfügbarkeit, die für geschäftskritische Anwendungen unerlässlich ist.
Vergleich: MAN vs. LAN vs. WAN
Um die Einordnung des MAN besser zu verstehen, hilft ein direkter Vergleich mit den anderen Netzwerktypen. Die Unterschiede liegen hauptsächlich in der geografischen Reichweite, der Geschwindigkeit und dem Betreibermodell.
| Merkmal | LAN | MAN | WAN |
|---|---|---|---|
| Reichweite | Gebäude/Campus (< 1 km) | Stadt/Region (5-50 km) | Land/Kontinent/Global (> 50 km) |
| Geschwindigkeit | 100 Mbit/s - 100 Gbit/s | 100 Mbit/s - 10 Gbit/s | 1 Mbit/s - 100 Gbit/s |
| Latenz | Sehr gering (< 1 ms) | Gering (1-10 ms) | Variabel (10-100+ ms) |
| Betreiber | Organisation selbst | Provider/Kommune | Telekommunikationsanbieter |
| Kosten | Einmalige Investition | Monatliche Gebühren | Höhere laufende Kosten |
| Typisches Medium | Ethernet, WLAN | Glasfaser | Glasfaser, Satellit, Mietleitungen |
Das MAN schließt die Lücke zwischen lokalen und globalen Netzwerken. Während ein LAN für die interne Kommunikation innerhalb eines Standorts optimiert ist, verbindet das MAN mehrere Standorte innerhalb einer Stadt. Das WAN wiederum vernetzt Standorte über große Entfernungen hinweg, beispielsweise zwischen verschiedenen Städten oder Ländern. Für Unternehmen mit mehreren Niederlassungen in einer Stadt ist ein MAN oft die kosteneffizienteste Lösung mit der besten Leistung.
Einsatzgebiete
MANs finden in verschiedenen Szenarien Anwendung, in denen eine zuverlässige Hochgeschwindigkeitsverbindung über städtische Distanzen erforderlich ist. Die folgenden Beispiele zeigen typische Anwendungsfälle.
Städtische Infrastruktur
Kommunen nutzen MANs, um ihre Verwaltungsgebäude, Schulen, Bibliotheken und Feuerwachen miteinander zu verbinden. Ein städtisches MAN kann auch Verkehrsleitsysteme, Überwachungskameras und Smart-City-Anwendungen integrieren. Die Polizei kann beispielsweise in Echtzeit auf Videomaterial aus dem gesamten Stadtgebiet zugreifen.
Universitäten und Forschungseinrichtungen
Große Universitäten mit mehreren Campusstandorten in einer Stadt setzen MANs ein, um ihre Fakultäten, Bibliotheken und Forschungszentren zu vernetzen. Studierende und Mitarbeiter können so nahtlos auf Ressourcen an jedem Standort zugreifen, als wären sie im selben Gebäude.
Kabelnetzbetreiber
TV-Kabel- und Internetanbieter nutzen MANs als Aggregationsebene zwischen den lokalen Zugangsnetzen in den Wohnvierteln und ihrem zentralen Rechenzentrum. Das MAN sammelt den Datenverkehr aus verschiedenen Stadtteilen und leitet ihn gebündelt weiter.
Praxisbeispiel: Städtisches Glasfasernetz
Ein typisches Beispiel für ein MAN ist ein städtisches Glasfasernetz, das verschiedene öffentliche Einrichtungen verbindet. Die folgende Konfiguration zeigt, wie ein solches Netzwerk strukturiert sein könnte:
Städtisches MAN - Netzwerkstruktur
[Rechenzentrum]
|
+-------------+-------------+
| | |
[Rathaus] [Hauptbahnhof] [Universität]
| | |
+-------+------+ +----+----+ +------+------+
| | | | | | | | |
[Schule][Bibliothek][Polizei][Feuerwehr][Campus A][Campus B]
Verbindung: 10 Gbit/s Glasfaser-Ring
Redundanz: Dual-Homing an kritischen Knoten
Protokoll: Metro Ethernet mit VLAN-SegmentierungRelevanz in der IT-Praxis
Als Fachinformatiker für Systemintegration wirst du MANs vor allem im Kontext von Unternehmensvernetzung und Provider-Diensten begegnen. Das Verständnis der Unterschiede zwischen LAN, MAN und WAN ist wichtig, um die richtige Netzwerkarchitektur für verschiedene Anforderungen zu wählen.
In der Praxis arbeitest du möglicherweise mit Metro Ethernet-Diensten von Providern, die MAN-Verbindungen zwischen Unternehmensstandorten bereitstellen. Auch bei der Planung von Backup-Strategien und Disaster Recovery spielen MAN-Verbindungen eine wichtige Rolle, da sie schnelle Replikation zwischen geografisch getrennten Rechenzentren ermöglichen.