Computernetze kompakt:
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| Language: | German |
| Published: |
Berlin ; Heidelberg
Springer Vieweg
[2015]
|
| Edition: | 3. Auflage |
| Series: | IT kompakt
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| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XIV, 220 Seiten Illustrationen, Diagramme |
| ISBN: | 9783662469316 |
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с*
1 Einleitung.............................................. 1
2 Grundlagen der Informationstechnik...................... 3
2.1 Bit.............................................. 3
2.2 Repräsentation von Zahlen........................ 4
2.2.1 Dezimalsystem............................. 5
2.2.2 Dualsystem................................ 5
2.2.3 Oktalsystem .............................. 6
2.2.4 Hexadezimalsystem......................... 6
2.3 Datei- und Speichergrößen........................ 8
2.4 Informationsdarstellung........................ 9
2.4.1 ASCII-Kodierung.......................... 10
2.4.2 Unicode.................................. 12
2.4.3 Darstellung von Zeichenketten............ 13
3 Grundlagen der Computervernetzung...................... 15
3.1 Entwicklung der Computernetze................... 15
3.2 Komponenten von Computernetzen.................. 17
3.3 Räumliche Ausdehnung von Computernetzen .... 17
3.4 Datenübertragung................................ 18
3.4.1 Serielle und parallele Übertragung....... 19
3.4.2 Synchrone und asynchrone Übertragung . . 19
3.4.3 Richtungsabhängigkeit der Übertragung . . 20
3.5 Geräte in Computernetzen....................... 21
[X
X Inhaltsverzeichnis
3.6 Topologien von Computernetzen....................... 23
3.6.1 Bus-Topologie............................... 23
3.6.2 Ring-Topologie.............................. 25
3.6.3 Stern-Topologie............................. 25
3.6.4 Maschen-Topologie........................... 26
3.6.5 Baum-Topologie.............................. 26
3.6.6 Zellen-Topologie ........................... 27
3.7 Frequenz und Datensignal............................ 27
3.8 Fourierreihe und Bandbreite......................... 28
3.9 Bitrate und Baudrate................................ 28
3.10 Bandbreite und Latenz .............................. 29
3.10.1 Bandbreite-Verzögerung-Produkt.............. 30
3.11 Zugriffs verfahren.................................. 30
3.11.1 Deterministisches Zugriffs verfahren.... 31
3.11.2 Nicht-deterministisches Zugriffs verfahren . 31
3.12 Kollisionsdomäne (Kollisionsgemeinschaff)....... 32
4 Protokolle und Protokollschichten.......................... 33
4.1 TCP/IP-Referenzmodell............................... 34
4.2 Hybrides Referenzmodell............................. 35
4.2.1 Bitübertragungsschicht...................... 35
4.2.2 Sicherungsschicht........................... 36
4.2.3 Vermittlungsschicht......................... 37
4.2.4 Transportschicht............................ 37
4.2.5 Anwendungsschicht........................... 38
4.3 Ablauf der Kommunikation............................ 39
4.4 OSI-Referenzmodell.................................. 40
4.4.1 Sitzungsschicht ............................ 40
4.4.2 Darstellungsschicht......................... 41
4.5 Fazit zu den Referenzmodellen....................... 41
5 Bitübertragungsschicht..................................... 43
5.1 Vernetzungstechnologien............................. 43
5.1.1 Ethernet.................................... 43
5.1.2 Token Ring.................................. 45
5.1.3 Wireless Local Area Network (WLAN)... 46
5.1.4 Bluetooth................................... 55
Inhaltsverzeichnis XI
5.2 Übeitragungsmedien................................ 58
5.2.1 Koaxialkabel.............................. 58
5.2.2 Twisted-Pair- Kabel....................... 60
5.2.3 Lichtwellenleiter......................... 64
5.3 Strukturierte Verkabelung ........................ 65
5.4 Geräte der Bitübertragungsschicht................. 66
5.4.1 Auswirkungen von Repeatern und Hubs
auf die Kollisionsdomäne.................. 68
5.5 Kodierung von Daten in Netzwerken................. 69
5.5.1 Non-Return to Zero (NRZ).................. 71
5.5.2 Non-Return to Zero Invert (NRZI).......... 72
5.5.3 Multilevel Transmission Encoding ֊ 3
Levels (MLT-3) ........................... 73
5.5.4 Return-to-Zero (RZ) ...................... 73
5.5.5 Unipolares RZ............................. 74
5.5.6 Alternate Mark Inversion (AMI)............ 75
5.5.7 Bipolar with 8 Zeros Substitution (B8ZS) . 75
5.5.8 Manchester.............................. 76
5.5.9 Manchester II. . ......................... 77
5.5.10 Differentielle Manchesterkodierung..... 77
5.6 Nutzdaten mit Blockcodes verbessern............... 78
5.6.1 4B5B...................................... 79
5.6.2 5B6B...................................... 79
5.6.3 8B1 OB-Kodierung....................... 81
5.7 Weitere Leitungscodes ............................ 82
5.7.1 8B6T-Kodierung............................ 83
6 Sicherungsschicht..................................... 85
6.1 Geräte der Sicherungsschicht...................... 85
6.1.1 Lernende Bridges.......................... 87
6.1.2 Kreise auf der Sicherungsschicht.......... 88
6.1.3 Spanning Tree Protocol (STP) ............. 88
6.1.4 Auswirkungen von Bridges
und Layer-2֊Switches auf
die Kollisionsdomäne...................... 92
6.2 Adressierung in der Sicherungsschicht............. 92
6.2.1 Format der MAC-Adressen.................. 93
XII Inhaltsverzeichnis
6.2.2 Eindeutigkeit von MAC֊Adressen............. 93
6.2.3 Sicherheit von MAC-Adressen................ 94
6.3 Rahmen abgrenzen................................... 95
6.3.1 Längenangabe im Header..................... 95
6.3.2 Zeichenstopfen............................. 96
6.3.3 Bitstopfen................................. 96
6.3.4 Verstöße gegen Regeln des Leitungscodes . 97
6.4 Rahmenformate aktueller Computernetze.............. 98
6.4.1 Rahmen bei Ethernet........................ 98
6.4.2 Rahmen bei WLAN............................ 99
6.4.3 Spezielle Rahmen bei WLAN................. 102
6.5 Maximum Transmission Unit (MTU)................... 103
6.6 Fehlererkennung................................... 104
6.6.1 Zweidimensionale Parität.................. 104
6.6.2 Zyklische Redundanzprüfung................ 104
6.7 Medienzugriffs verfahren.......................... 106
6.7.1 Medienzugriffsverfahren bei Ethernet . ... 107
6.7.2 Medienzugriffsverfahren bei WLAN .... 110
6.8 AdressauflÖsung mit dem Address Resolution
Protocol.......................................... 115
7 Vermittlungsschicht................................... 117
7.1 Geräte der Vermittlungsschicht................. 118
7.1.1 Auswirkungen von Routern auf die
Kollisionsdomäne.......................... 118
7.1.2 Broadcast-Domäne (Rundsendedomäne) . . 118
7.2 Adressierung in der Vermittlungsschicht........... 119
7.2.1 Aufbau von IP-Adressen.................... 121
7.2.2 Subnetze.................................. 122
7.2.3 Private IP-Adressen....................... 125
7.2.4 Aufbau von IP-Paketen..................... 125
7.2.5 Fragmentieren von IP-Paketen.............. 128
7.3 Weiterleitung und Wegbestimmung .................. 128
7.4 Routing Information Protocol (RIP)................ 130
7.4.1 Count-to-Infinity......................... 130
7.4.2 Split Horizon............................. 131
7.4.3 Fazit zu RIP.............................. 133
Inhaltsverzeichnis XIII
7.5 Open Shortest Path First (OSPF)................. 136
7.5.1 Routing-Hierarchie mit OSPF.............. 136
7.5.2 Arbeitsweise von OSPF.................... 137
7.5.3 Aufbau von OSPF-Nachrichten.............. 139
7.5.4 Fazit zu OSPF............................ 141
7.6 Netzübergreifende Kommunikation................. 142
7.7 Diagnose und Fehlermeldungen mit ICMP........... 144
8 Transportschicht....................................... 147
8.1 Eigenschaften von Transportprotokollen ......... 147
8.2 Adressierung in der Transportschicht............ 148
8.3 User Datagram Protocol (UDP).................... 149
8.3.1 Aufbau von UDP-Segmenten................. 150
8.4 Transmission Control Protocol (TCP)............. 151
8.4.1 Aufbau von TCP-Segmenten................. 152
8.4.2 Arbeitsweise von TCP..................... 154
8.4.3 Flusskontrolle......................... 158
8.4.4 Überlastkontrolle ....................... 161
9 Anwendungsschicht...................................... 169
9.1 Domain Name System (DNS)....................... 169
9.1.1 Arbeitsweise des DNS..................... 170
9.1.2 Auflösung eines Domainnamens............. 171
9.2 Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) . . . 172
9.2.1 Arbeitsweise von DHCP.................... 173
9.2.2 Aufbau von DHCP-Nachrichten.............. 175
9.2.3 DHCP-Relay............................... 176
9.3 Telecommunication Network (Telnet).............. 177
9.4 Hypertext Transfer Protocol (HTTP).............. 178
9.5 Simple Mail Transfer Protocol (SMTP)............ 181
9.6 Post Office Protocol Version 3 (POP3)........... 182
9.7 File Transfer Protocol (FTP).................... 182
10 Netzwerkvirtualisierung................................ 185
10.1 Virtual Private Networks (VPN).................. 185
10.1.1 Technische Arten von VPNs ............... 186
10.2 Virtual Local Area Networks (VLAN).............. 187
XIV Inhaltsverzeichnis
11 Kommandozeilen Werkzeuge................................. 191
11.1 ethtool........................................... 194
11.2 mii-tool.......................................... 194
11.3 iwconfig . ....................................... 195
11.4 iwlist............................................ 196
11.5 arp............................................... 196
11.6 ifconfig.......................................... 197
11.7 ip ............................................... 198
11.8 tcpdump........................................... 199
11.9 route ............................................ 200
11.10 ping.............................................. 200
11.11 traceroute........................................ 201
11.12 netstat........................................... 201
11.13 nmap.............................................. 202
11.14 dhclient.......................................... 203
11.15 dig............................................... 203
11.16 ftp............................................... 204
11.17 netperf........................................... 204
11.18 nslookup.......................................... 205
11.19 ssh............................................... 205
11.20 telnet............................................ 205
Glossar........................................................ 207
Literatur...................................................... 213
Sachverzeichnis
215
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