Verfügbarkeit: Fachwissen Netzwerktechnik

Fachwissen Netzwerktechnik: Modelle, Geräte, Protokolle

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Hauser, Bernhard J. (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Haan-Gruiten Verlag Europa-Lehrmittel 2022
Ausgabe:	4. Auflage
Schlagworte:	Nachrichtenübertragungstechnik Rechnernetz Netzwerktopologie Kommunikationstechnik Netzwerktechnik Übertragungstechnik LAN Netzwerkprotokolle IT-Fachinformatiker/-in IT-Berufe Maschinenbau Elektrotechnik Fachtheorie Aufgabensammlung
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	Abweichender Titel auf dem Umschlag
Beschreibung:	288 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 17 cm, 460 g
ISBN:	9783808554067 3808554061

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Datensatz im Suchindex

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS VORWORT 3 1 EINFUEHRUNG 9 1.1 GESCHICHTLICHES ................................................................................................................. 9 1.2 DAS TAEGLICHE NETZWERKLEBEN ............................................................................................... 10 1.3 DER ANFANG: VON ABAKUS BIS ZUSE .................................................................................... 10 1.4 MAINFRAMERECHNER .............................................................................................................. 12 1.5 DIE ERSTEN PCS ...................................................................................................................... 12 1.6 PC-NETZE ............................................................................................................................... 13 1.6.1 DIE ENTWICKLUNG DES KABELNETZES ....................................................................................... 14 1.6.2 SERVERDIENSTE ...................................................................................................................... 15 1.7 BEGRIFFSBESTIMMUNGEN ........................................................................................................ 16 1.7.1 NETZEINTEILUNG NACH GEOGRAFISCHER AUSDEHNUNG ............................................................. 16 1.7.2 ANALOGE UND DIGITALE SIGNALE ............................................................................................ 16 1.7.3 LEITUNGS-UND PAKETVERMITTLUNG ......................................................................................... 18 1.7.4 ADRESSIERUNGSARTEN .......................................................................................................... 19 1.7.5 DATENUEBERTRAGUNG ............................................................................................................. 20 1.7.6 DATENUEBERTRAGUNGSRATE C .................................................................................................. 23 1.8 MULTIPLEXING ......................................................................................................................... 24 1.8.1 DIE BETRIEBSARTEN ................................................................................................................ 24 1.8.2 ZEITMULTIPLEX, TIME DIVISION MULTIPLEXING ........................................................................... 24 1.8.3 FREQUENZMULTIPLEX, FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING FDM .............................................. 26 1.8.4 WELLENLAENGENMULTIPLEX, WAVE DIVISION MULTIPLEXING WDM ............................................. 26 1.8.5 RAUMMULTIPLEX, SPACE DIVISION MULTIPLEXING SDM .......................................................... 27 1.8.6 CODEMULTIPLEX, CODE DIVISION MULTIPLEXING CDMA ............................................................ 28 1.9 UEBUNGEN GRUNDLAGEN ....................................................................................................... 30 2 NETZWERKTOPOLOGIEN UND VERKABELUNG 31 2.1 NETZWERKTOPOLOGIEN .......................................................................................................... 31 2.1.1 BUS ....................................................................................................................................... 31 2.1.2 STERN/STAR ............................................................................................................................ 31 2.1.3 RING .................................................................................................................................... 32 2.1.4 MASCHE .............................................................................................................................. 32 2.1.5 LINIE .................................................................................................................................... 33 2.1.6 ZELLTOPOLOGIE ...................................................................................................................... 33 2.1.7 MISCHTOPOLOGIEN ................................................................................................................ 34 2.2 ZUGRIFFSVERFAHREN ................................................................................................................ 36 2.2.1 CSMA/CD ........................................................................................................................... 36 2.2.2 CSMA/CA ........................................................................................................................... 37 2.2.3 TOKEN PASSING ...................................................................................................................... 38 2.3 UGV - UNIVERSELLE GEBAEUDEVERKABELUNG ........................................................................... 38 2.3.1 STRUKTURIERTE VERKABELUNG ......................................... 38 2.3.2 NETZKLASSEN UND -KATEGORIEN ............................................................................................ 42 2.3.3 ABNAHMEMESSUNG ............................................................................................................. 43 2.4 NETZWERKMEDIEN .......................................................... 44 2.4.1 NETZWERKBEZEICHNUNGEN .................................................................................................... 45 2.4.2 KUPFERLEITUNGEN ................................................................................................................... 47 2.4.3 VERDRAHTUNGSSCHEMEN ................................... 49 2.4.4 LICHTWELLENLEITER LWL ........................................................................................................ 52 2.4.5 DRAHTLOSE VERBINDUNGEN .................................................................................................... 53 2.5 UEBUNGEN NETZWERKTOPOLOGIEN ......................................................................................... 54 INHALTSVERZEICHNIS 3 OEFFENTLICHE NETZE 55 3.1 FESTNETZ ............................................................................................................................. 55 3.1.1 DAS ANALOGTELEFON ............................................................................................................ 55 3.1.2 ISDN - INTEGRATED SERVICES DIGITAL NETWORK ..................................................................... 56 3.1.3 POTS - PLAIN OLD TELEPHONE SERVICE ................................................................................ 57 3.1.4 PSTN - PUBLIC SWITCHED TELEPHONE NETWORK .................................................................. 59 3.1.5 ZUGANGSNETZ ..................................................................................................................... 60 3.1.6 DSL - DIGITAL SUBSCRIBER LINE ........................................................................................... 61 3.2 MOBILFUNK ........................................................................................................................... 63 3.2.1 GSM, DAS 2G-NETZ ............................................................................................................ 64 3.2.2 GPRS, DAS ................................................................................................................................. 68 3.2.3 UMTS, DAS 3G-NETZ ............................................................................................................ 68 3.2.4 LTE, DAS 4G-NETZ, DAS NGMN ........................................................................................... 68 3.2.5 DAS MOBILFUNKNETZ DER 5. GENERATION, 5G-NETZ ................................................................ 69 3.2.6 ANZEIGE IM HANDYDISPLAY ................................................................................................. 70 3.3 INTERNET ............................................................................................................................. 71 3.4 KABELFERNSEHNETZ ............................................................................................................... 71 3.4.1 DER NETZAUFBAU .................................................................................................................. 71 3.4.2 DATENRATEN BEI INTERNET UEBER KABELFERNSEHNETZE ............................................................ 74 3.5 VOLP - VOICE OVER INTERNET-PROTOCOL ................................................................................... 74 3.6 LOT - INTERNET OF THINGS, DAS INTERNET DER DINGE ............................................................... 76 3.7 UEBUNGEN OEFFENTLICHE NETZE .............................................................................................. 77 4 REFERENZMODELLE, NETZWERKGERAETE 79 4.1 SCHICHTENMODELLE ............................................................................................................ 79 4.1.1 SCHICHTENMODELLE IN DER KOMMUNIKATION ....................................................................... 80 4.1.2 DAS DOD-ODER TCP/IP-MODELL ........................................................................................... 82 4.1.3 DAS ISO/OSI-SCHICHTENMODELL ........................................................................................ 83 4.1.4 PROTOCOLSTACK, PROTOKOLLSTAPEL ........................................................................................... 85 4.1.5 ENCAPSULATION, VERKAPSELUNG ........................................................................................... 85 4.2 NETZWERKGERAETE .................................................................................................................. 86 4.2.1 REPEATER UND HUB ............................................................................................................ 86 4.2.2 BRIDGE UND SWITCH ............................................................................................................ 88 4.2.3 ROUTER ................................................................................................................................ 90 4.2.4 GATEWAY ............................................................................................................................. 91 4.3 FIREWALL ............................................................................................................................. 91 4.4 DMZ - DEMILITARISIERTE ZONE .............................................................................................. 93 4.5 SDN - SOFTWARE DEFINED NETWORKING ................................................................................ 94 4.6 UEBUNGEN SCHICHTENMODELLE .............................................................................................. 96 5 ADRESSIERUNG 97 5.1 PORTS - TRANSPORT-LAYER .................................................................................................... 98 5.2 IP-ADRESSEN - NETWORK-LAYER ........................................................................................... 99 5.3 MAC-ADRESSEN - NETWORK-ACCESS-LAYER ......................................................................... 101 5.4 IPV4-ADRESSKLASSEN ........................................................................................................... 102 5.4.1 CLASSA ............................................................................................................................... 102 5.4.2 CLASS B .............................................................................................................................. 103 5.4.3 CLASS C .............................................................................................................................. 103 5.4.4 CLASS D .................................................................................................................. 104 5.4.5 CLASS E .............................................................................................................................. 104 5.5 AUFTEILEN DER IP IN NETZ-UND HOSTANTEIL ........................................................................ 104 5.5.1 SUBNETZMASKE ...................................... 105 5.5.2 CIDR-NOTATION ................................................................................................................... 105 5.6 SUBNETTING I ...................................................................................................................... 107 5.7 IPV4-SPEZIALADRESSEN UND AUSNAHMEN ........................................................................... 109 5.8 SUBNETTING II ................................................................................................................... 110 5 INHALTSVERZEICHNIS 5.9 PRIVATE IPV4-ADRESSBEREICHE .............................................................................................. 111 5.10 IPV6-ADRESSEN .................................................................................................................. 111 5.11 IP-EINSTELLUNGEN ............................................................................................................... 114 5.12 UEBUNGEN ADRESSEN UND SUBNETTING ............................................................................... 115 5.12.1 ADRESSEN .......................................................................................................................... 115 5.12.2 SUBNETTING ....................................................................................................................... 115 6 NETZWERKPROTOKOLLE 117 6.1 APPLICATION-LAYER, TCP/IP LAYER 4, OSI LAYER 7 .............................................................. 117 6.2 TRANSPORT-LAYER, TCP/IP LAYER 3, OSI LAYER 4 ................................................................. 117 6.2.1 DAS TCP-PROTOKOLL ............................................................................................................... 118 6.2.2 DAS USER DATAGRAM PROTOCOL ........................................................................................... 120 6.3 INTERNET-LAYER, TCP/IP LAYER 2, OSI LAYER 3 .................................................................... 121 6.4 NETWORK-ACCESS-LAYER, TCP/IP LAYER 1, OSI LAYER 1 UND 2 ............................................. 123 6.5 ETHERNET ............................................................................................................................. 124 6.6 VERKAPSELUNG EINES DATENPAKETS ..................................................................................... 126 6.7 ADRESSAUFLOESUNG ............................................................................................................... 128 6.7.1 ARP - ADDRESS RESOLUTION PROTOCOL .................................................................................. 128 6.7.2 NDP - NEIGHBOR DISCOVERY PROTOCOL ............................................................................... 130 6.7.3 DNS-PROTOCOL .................................................................................................................... 131 6.7.4 EIN BEISPIEL ZUR NAMENSAUFLOESUNG .................................................................................. 138 6.7.5 DHCP-PROTOCOL ................................................................................................................. 138 6.8 TCP-HANDSHAKE ................................................................................................................. 140 6.8.1 WINDOWING ....................................................................................................................... 144 6.9 UEBUNGEN NETZWERKPROTOKOLLE ........................................................................................... 147 7 SWITCHING UND ROUTING 149 7.1 SWITCHING .......................................................................................................................... 149 7.1.1 FAST-FORWARD-SWITCH ......................................................................................................... 150 7.1.2 STORE-AND-FORWARD-SWITCH ............................................................................................. 151 7.1.3 FRAGMENT-FREE-SWITCH ...................................................................................................... 151 7.1.4 SPANNING TREE .................................................................................................................... 152 7.1.5 VIRTUELLE LANS, VLANS ...................................................................................................... 155 7.2 ROUTING ............................................................................................................................. 157 7.2.1 ROUTING - WIE ARBEITET EIN ROUTER? .................................................................................. 159 7.2.2 ROUTING PROTOCOLS/DYNAMISCHES ROUTING ...................................................................... 160 7.2.3 COUNT-TO-LNFINITY .............................................................................................................. 160 7.2.4 ROUTING-TABELLEN ............................................................................................................... 161 7.2.5 ROUTED PROTOCOLS .......................................................................................... 162 7.2.6 BERECHNEN DER NETZ-ADRESSE .......................................................................................... 163 7.2.7 DEFAULT GATEWAY ............................................................................................................... 167 7.2.8 NAT/PAT - NETWORK ADDRESS TRANSLATION / PORT ADDRESS TRANSLATION ........................... 167 7.2.9 PROXY-ROUTING .................................................................................................................... 169 7.2.10 VIRTUAL PRIVATE NETWORK, VPN, IP-TUNNEL ......................................................................... 171 7.3 IP-KONFIGURATION UEBERPRUEFEN ............................................................................................. 174 7.3.1 IP-KONFIGURATION BEI WINDOWS-RECHNERN UEBERPRUEFEN ................................................... 174 7.3.2 IP-KONFIGURATION BEI LINUX-/UNIX-RECHNERN UEBERPRUEFEN ................................................ 174 7.3.3 VERBINDUNGEN TESTEN ......................................................................................................... 175 7.3.4 DNS UEBERPRUEFEN ............................................................................................................... 176 7.4 UEBUNGSAUFGABEN ROUTING/SWITCHING ............................................................................... 177 8 VIRTUALISIERUNG 181 8.1 GRUNDLAGEN DER VIRTUALISIERUNG ........................................................................................ 181 8.2 HARDWARE-UND SOFTWAREVIRTUALISIERUNG ......................................................................... 182 8.2.1 HARDWARE-VIRTUALISIERUNG ................................................................................................ 184 8.2.2 SOFTWARE-VIRTUALISIERUNG (CONTAINER) ............................................................................... 185 6 INHALTSVERZEICHNIS 8.2.3 SERVERVIRTUALISIERUNG: CONTAINER UND VIRTUELLE MASCHINEN .......................................... 185 8.3 NETZWERK-VIRTUALISIERUNG ............................................................................................. 187 8.4 PRAKTISCHE EINSATZGEBIETE VON VIRTUALISIERUNG .............................................................. 188 8.4.1 EINSATZ UND BEWERTUNG VON VIRTUALISIERUNG ................................................................. 189 8.5 UEBUNGSAUFGABEN VIRTUALISIERUNG .................................................................................. 191 9 CLOUD-COMPUTING 193 9.1 CLOUD-DEFINITION UND FESTLEGUNGEN NACH NIST ........................................................... 194 9.1.1 CLOUD-SERVICE-MODELLE ................................................................................................... 195 9.1.2 CLOUD-LIEFERMODELLE ...................................................................................................... 196 9.1.3 SKALIERBARKEIT ................................................................................................................. 197 9.2 TYPISCHE ANWENDUNGEN ................................................................................................ 198 9.3 ENDGERAETE FUER CLOUD-COMPUTING .................................................................................. 199 9.4 EDGE VS. CLOUD-COMPUTING .......................................................................................... 199 9.5 UEBUNGSAUFGABEN CLOUD-COMPUTING ............................................................................ 201 10 SECURITY UND VERSCHLUESSELUNGSTECHNIK 203 10.1 DATENSICHERHEIT / INFORMATIONSSICHERHEIT ...................................................................... 203 10.2 TYPISCHE BEDROHUNGSSZENARIEN .................................................................................... 205 10.3 SCHUTZ DURCH FIREWALL UND DMZ .................................................................................... 206 10.4 VERSCHLUESSELUNGSTECHNIK ................................................................................................ 209 10.4.1 SYMMETRISCHE VERSCHLUESSELUNG ..................................................................................... 211 10.4.2 HASH-FUNKTION / INTEGRITAET DER DATEN ............................................................................ 212 10.4.3 ASYMMETRISCHE VERSCHLUESSELUNG / PUBLIC-KEY-VERFAHREN ............................................. 213 10.4.4 PUBLIC KEY INFRASTRUCTURE, PKI ........................................................................................ 214 10.4.5 DOMAINNAMEN SICHER AUFLOESEN ..................................................................................... 215 10.5 UEBUNGSAUFGABEN SECURITY ............................................................................................. 215 11 NETZWERKMANAGEMENT 217 11.1 SYSTEMKENNWERTE ......................................................................................................... 217 11.1.1 ERSTELLEN EINER BASELINE ................................................................................................ 217 11.1.2 NETWORK REPORTING ......................................................................................................... 218 11.2 VERFUEGBARKEIT, AVAILABILITY ............................................................................................. 220 11.3 FEHLERVORHERSAGE ........................................................................................................... 222 11.3.1 FEHLERBAUMANALYSE ........................................................................................................ 223 11.3.2 RISIKOMATRIX .................................................................................................................... 226 11.3.3 ABC-ANALYSE ................................................................................................................. 227 11.4 UEBUNGSAUFGABEN ........................................................................................................... 228 12 UEBERTRAGUNGSTECHNIK 229 12.1 ERSATZSCHALTBILD EINER KUPFERLEITUNG ............................................................................ 229 12.2 HF-VERHALTEN EINER LEITUNG .......................................................................................... 231 12.2.1 SIGNALDAEMPFUNG ........................................................................................................... 232 12.2.2 SIGNALLAUFZEIT ................................................................................................................. 233 12.2.3 VERKUERZUNGSFAKTOR K BZW. NVP .................................................................................... 234 12.2.4 SIGNALREFLEXION .............................................................................................................. 234 12.2.5 REFLEXIONSGRAD .............................................................................................................. 236 12.2.6 BERECHNEN DER LEITUNGSLAENGE ....................................................................................... 237 12.3 DER WELLENWIDERSTAND ZW ............................................................................................................. 237 12.3.1 WELLENWIDERSTAND ALLGEMEIN ....................................................................................... 238 12.3.2 WELLENWIDERSTAND IN DER PRAXIS .................................................................................... 238 12.4 AUFBAU VON KUPFERLEITUNGEN .......................................................................................... 239 12.4.1 KOAXIALLEITUNGEN - UNSYMMETRISCHE LEITUNG .............................................................. 240 12.4.2 TWISTED-PAIR-LEITUNGEN - SYMMETRISCHE LEITUNG ........................................................ 241 12.5 DAEMPFUNG UND UEBERSPRECHEN ....................................................................................... 242 12.5.1 LOGARITHMISCHES DAEMPFUNGSMASS IN DB ...................................................................... 242 7 12.5.2 UEBERSPRECHEN, CROSSTALK ................................................................................................ 243 12.5.3 SIGNAL-RAUSCH-ABSTAND ................................................................................................ 245 12.5.4 DAEMPFUNGS-UEBERSPRECH-VERHAELTNIS ACR ......................... 245 12.5.5 ALIEN-CROSSTALK .............................................................................................................. 245 12.5.6 SI-EINHEIT ....................................................................................................................... 246 12.5.7 ABSOLUTE PEGEL .............................................................................................................. 246 12.6 MODULATIONSVERFAHREN ................................................................................................... 248 12.6.1 AMPLITUDENMODULATION AM .......................................................................................... 248 12.6.2 AMPLITUDENUMTASTUNG ASK .......................................................................................... 250 12.6.3 FREQUENZMODULATION FM ................................................................................................ 250 12.6.4 FREQUENZUMTASTUNG FSK ................................................................................................. 251 12.6.5 PHASENMODULATION PM UND PHASENUMTASTUNG PSK ..................................................... 251 12.6.6 QUADRATUR-AMPLITUDEN-MODULATION QAM .................................................................... 251 12.6.7 SPEKTRALE EFFIZIENZ ......................................................................................................... 253 12.6.8 SHANNON-HARTLEY-GESETZ ................................................................................................ 253 12.6.9 BAUDRATE BD .................................................................................................................... 254 12.7 CODIERUNGSVERFAHREN ...................................................................................................... 255 12.7.1 NRZ-CODE ....................................................................................................................... 255 12.7.2 RZ-CODE RETURN-TO-ZERO-CODE ........................................................................................ 257 12.7.3 MANCHESTERCODE ............................................................................................................ 258 12.7.4 AMI-CODE ....................................................................................................................... 258 12.7.5 MLT-3-CODE .................................................................................................................... 259 12.7.6 BLOCKCODES .................................................................................................................... 259 12.7.7 TAKTRUECKGEWINNUNG ......................................................................................................... 262 12.8 LICHTWELLENLEITER ............................................................................................................ 263 12.8.1 GRUNDLAGEN DER OPTIK ................................................................................................... 264 12.8.2 SIGNALAUSBREITUNG IM LICHTWELLENLEITER ...................................................................... 267 12.8.3 INDEXPROFILE .................................................................................................................... 272 12.9 DSL ................................................................................................................................... 276 12.9.1 ADSL ................................................................................................................................ 276 12.9.2 DSL IN DER GEGENWART ................................................................................................... 278 12.10 DRAHTLOSE NETZE, WIRELESS LANS .................................................................................. 281 12.10.1 WLAN-STANDARDS ............................................................................................................ 281 12.10.2 WLAN-BETRIEBSARTEN ...................................................................................................... 283 12.10.3 LIFI - 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adam_txt	INHALTSVERZEICHNIS VORWORT 3 1 EINFUEHRUNG 9 1.1 GESCHICHTLICHES . 9 1.2 DAS TAEGLICHE NETZWERKLEBEN . 10 1.3 DER ANFANG: VON ABAKUS BIS ZUSE . 10 1.4 MAINFRAMERECHNER . 12 1.5 DIE ERSTEN PCS . 12 1.6 PC-NETZE . 13 1.6.1 DIE ENTWICKLUNG DES KABELNETZES . 14 1.6.2 SERVERDIENSTE . 15 1.7 BEGRIFFSBESTIMMUNGEN . 16 1.7.1 NETZEINTEILUNG NACH GEOGRAFISCHER AUSDEHNUNG . 16 1.7.2 ANALOGE UND DIGITALE SIGNALE . 16 1.7.3 LEITUNGS-UND PAKETVERMITTLUNG . 18 1.7.4 ADRESSIERUNGSARTEN . 19 1.7.5 DATENUEBERTRAGUNG . 20 1.7.6 DATENUEBERTRAGUNGSRATE C . 23 1.8 MULTIPLEXING . 24 1.8.1 DIE BETRIEBSARTEN . 24 1.8.2 ZEITMULTIPLEX, TIME DIVISION MULTIPLEXING . 24 1.8.3 FREQUENZMULTIPLEX, FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING FDM . 26 1.8.4 WELLENLAENGENMULTIPLEX, WAVE DIVISION MULTIPLEXING WDM . 26 1.8.5 RAUMMULTIPLEX, SPACE DIVISION MULTIPLEXING SDM . 27 1.8.6 CODEMULTIPLEX, CODE DIVISION MULTIPLEXING CDMA . 28 1.9 UEBUNGEN GRUNDLAGEN . 30 2 NETZWERKTOPOLOGIEN UND VERKABELUNG 31 2.1 NETZWERKTOPOLOGIEN . 31 2.1.1 BUS . 31 2.1.2 STERN/STAR . 31 2.1.3 RING . 32 2.1.4 MASCHE . 32 2.1.5 LINIE . 33 2.1.6 ZELLTOPOLOGIE . 33 2.1.7 MISCHTOPOLOGIEN . 34 2.2 ZUGRIFFSVERFAHREN . 36 2.2.1 CSMA/CD . 36 2.2.2 CSMA/CA . 37 2.2.3 TOKEN PASSING . 38 2.3 UGV - UNIVERSELLE GEBAEUDEVERKABELUNG . 38 2.3.1 STRUKTURIERTE VERKABELUNG . 38 2.3.2 NETZKLASSEN UND -KATEGORIEN . 42 2.3.3 ABNAHMEMESSUNG . 43 2.4 NETZWERKMEDIEN . 44 2.4.1 NETZWERKBEZEICHNUNGEN . 45 2.4.2 KUPFERLEITUNGEN . 47 2.4.3 VERDRAHTUNGSSCHEMEN . 49 2.4.4 LICHTWELLENLEITER LWL . 52 2.4.5 DRAHTLOSE VERBINDUNGEN . 53 2.5 UEBUNGEN NETZWERKTOPOLOGIEN . 54 INHALTSVERZEICHNIS 3 OEFFENTLICHE NETZE 55 3.1 FESTNETZ . 55 3.1.1 DAS ANALOGTELEFON . 55 3.1.2 ISDN - INTEGRATED SERVICES DIGITAL NETWORK . 56 3.1.3 POTS - PLAIN OLD TELEPHONE SERVICE . 57 3.1.4 PSTN - PUBLIC SWITCHED TELEPHONE NETWORK . 59 3.1.5 ZUGANGSNETZ . 60 3.1.6 DSL - DIGITAL SUBSCRIBER LINE . 61 3.2 MOBILFUNK . 63 3.2.1 GSM, DAS 2G-NETZ . 64 3.2.2 GPRS, DAS . 68 3.2.3 UMTS, DAS 3G-NETZ . 68 3.2.4 LTE, DAS 4G-NETZ, DAS NGMN . 68 3.2.5 DAS MOBILFUNKNETZ DER 5. GENERATION, 5G-NETZ . 69 3.2.6 ANZEIGE IM HANDYDISPLAY . 70 3.3 INTERNET . 71 3.4 KABELFERNSEHNETZ . 71 3.4.1 DER NETZAUFBAU . 71 3.4.2 DATENRATEN BEI INTERNET UEBER KABELFERNSEHNETZE . 74 3.5 VOLP - VOICE OVER INTERNET-PROTOCOL . 74 3.6 LOT - INTERNET OF THINGS, DAS INTERNET DER DINGE . 76 3.7 UEBUNGEN OEFFENTLICHE NETZE . 77 4 REFERENZMODELLE, NETZWERKGERAETE 79 4.1 SCHICHTENMODELLE . 79 4.1.1 SCHICHTENMODELLE IN DER KOMMUNIKATION . 80 4.1.2 DAS DOD-ODER TCP/IP-MODELL . 82 4.1.3 DAS ISO/OSI-SCHICHTENMODELL . 83 4.1.4 PROTOCOLSTACK, PROTOKOLLSTAPEL . 85 4.1.5 ENCAPSULATION, VERKAPSELUNG . 85 4.2 NETZWERKGERAETE . 86 4.2.1 REPEATER UND HUB . 86 4.2.2 BRIDGE UND SWITCH . 88 4.2.3 ROUTER . 90 4.2.4 GATEWAY . 91 4.3 FIREWALL . 91 4.4 DMZ - DEMILITARISIERTE ZONE . 93 4.5 SDN - SOFTWARE DEFINED NETWORKING . 94 4.6 UEBUNGEN SCHICHTENMODELLE . 96 5 ADRESSIERUNG 97 5.1 PORTS - TRANSPORT-LAYER . 98 5.2 IP-ADRESSEN - NETWORK-LAYER . 99 5.3 MAC-ADRESSEN - NETWORK-ACCESS-LAYER . 101 5.4 IPV4-ADRESSKLASSEN . 102 5.4.1 CLASSA . 102 5.4.2 CLASS B . 103 5.4.3 CLASS C . 103 5.4.4 CLASS D . 104 5.4.5 CLASS E . 104 5.5 AUFTEILEN DER IP IN NETZ-UND HOSTANTEIL . 104 5.5.1 SUBNETZMASKE . 105 5.5.2 CIDR-NOTATION . 105 5.6 SUBNETTING I . 107 5.7 IPV4-SPEZIALADRESSEN UND AUSNAHMEN . 109 5.8 SUBNETTING II . 110 5 INHALTSVERZEICHNIS 5.9 PRIVATE IPV4-ADRESSBEREICHE . 111 5.10 IPV6-ADRESSEN . 111 5.11 IP-EINSTELLUNGEN . 114 5.12 UEBUNGEN ADRESSEN UND SUBNETTING . 115 5.12.1 ADRESSEN . 115 5.12.2 SUBNETTING . 115 6 NETZWERKPROTOKOLLE 117 6.1 APPLICATION-LAYER, TCP/IP LAYER 4, OSI LAYER 7 . 117 6.2 TRANSPORT-LAYER, TCP/IP LAYER 3, OSI LAYER 4 . 117 6.2.1 DAS TCP-PROTOKOLL . 118 6.2.2 DAS USER DATAGRAM PROTOCOL . 120 6.3 INTERNET-LAYER, TCP/IP LAYER 2, OSI LAYER 3 . 121 6.4 NETWORK-ACCESS-LAYER, TCP/IP LAYER 1, OSI LAYER 1 UND 2 . 123 6.5 ETHERNET . 124 6.6 VERKAPSELUNG EINES DATENPAKETS . 126 6.7 ADRESSAUFLOESUNG . 128 6.7.1 ARP - ADDRESS RESOLUTION PROTOCOL . 128 6.7.2 NDP - NEIGHBOR DISCOVERY PROTOCOL . 130 6.7.3 DNS-PROTOCOL . 131 6.7.4 EIN BEISPIEL ZUR NAMENSAUFLOESUNG . 138 6.7.5 DHCP-PROTOCOL . 138 6.8 TCP-HANDSHAKE . 140 6.8.1 WINDOWING . 144 6.9 UEBUNGEN NETZWERKPROTOKOLLE . 147 7 SWITCHING UND ROUTING 149 7.1 SWITCHING . 149 7.1.1 FAST-FORWARD-SWITCH . 150 7.1.2 STORE-AND-FORWARD-SWITCH . 151 7.1.3 FRAGMENT-FREE-SWITCH . 151 7.1.4 SPANNING TREE . 152 7.1.5 VIRTUELLE LANS, VLANS . 155 7.2 ROUTING . 157 7.2.1 ROUTING - WIE ARBEITET EIN ROUTER? . 159 7.2.2 ROUTING PROTOCOLS/DYNAMISCHES ROUTING . 160 7.2.3 COUNT-TO-LNFINITY . 160 7.2.4 ROUTING-TABELLEN . 161 7.2.5 ROUTED PROTOCOLS . 162 7.2.6 BERECHNEN DER NETZ-ADRESSE . 163 7.2.7 DEFAULT GATEWAY . 167 7.2.8 NAT/PAT - NETWORK ADDRESS TRANSLATION / PORT ADDRESS TRANSLATION . 167 7.2.9 PROXY-ROUTING . 169 7.2.10 VIRTUAL PRIVATE NETWORK, VPN, IP-TUNNEL . 171 7.3 IP-KONFIGURATION UEBERPRUEFEN . 174 7.3.1 IP-KONFIGURATION BEI WINDOWS-RECHNERN UEBERPRUEFEN . 174 7.3.2 IP-KONFIGURATION BEI LINUX-/UNIX-RECHNERN UEBERPRUEFEN . 174 7.3.3 VERBINDUNGEN TESTEN . 175 7.3.4 DNS UEBERPRUEFEN . 176 7.4 UEBUNGSAUFGABEN ROUTING/SWITCHING . 177 8 VIRTUALISIERUNG 181 8.1 GRUNDLAGEN DER VIRTUALISIERUNG . 181 8.2 HARDWARE-UND SOFTWAREVIRTUALISIERUNG . 182 8.2.1 HARDWARE-VIRTUALISIERUNG . 184 8.2.2 SOFTWARE-VIRTUALISIERUNG (CONTAINER) . 185 6 INHALTSVERZEICHNIS 8.2.3 SERVERVIRTUALISIERUNG: CONTAINER UND VIRTUELLE MASCHINEN . 185 8.3 NETZWERK-VIRTUALISIERUNG . 187 8.4 PRAKTISCHE EINSATZGEBIETE VON VIRTUALISIERUNG . 188 8.4.1 EINSATZ UND BEWERTUNG VON VIRTUALISIERUNG . 189 8.5 UEBUNGSAUFGABEN VIRTUALISIERUNG . 191 9 CLOUD-COMPUTING 193 9.1 CLOUD-DEFINITION UND FESTLEGUNGEN NACH NIST . 194 9.1.1 CLOUD-SERVICE-MODELLE . 195 9.1.2 CLOUD-LIEFERMODELLE . 196 9.1.3 SKALIERBARKEIT . 197 9.2 TYPISCHE ANWENDUNGEN . 198 9.3 ENDGERAETE FUER CLOUD-COMPUTING . 199 9.4 EDGE VS. CLOUD-COMPUTING . 199 9.5 UEBUNGSAUFGABEN CLOUD-COMPUTING . 201 10 SECURITY UND VERSCHLUESSELUNGSTECHNIK 203 10.1 DATENSICHERHEIT / INFORMATIONSSICHERHEIT . 203 10.2 TYPISCHE BEDROHUNGSSZENARIEN . 205 10.3 SCHUTZ DURCH FIREWALL UND DMZ . 206 10.4 VERSCHLUESSELUNGSTECHNIK . 209 10.4.1 SYMMETRISCHE VERSCHLUESSELUNG . 211 10.4.2 HASH-FUNKTION / INTEGRITAET DER DATEN . 212 10.4.3 ASYMMETRISCHE VERSCHLUESSELUNG / PUBLIC-KEY-VERFAHREN . 213 10.4.4 PUBLIC KEY INFRASTRUCTURE, PKI . 214 10.4.5 DOMAINNAMEN SICHER AUFLOESEN . 215 10.5 UEBUNGSAUFGABEN SECURITY . 215 11 NETZWERKMANAGEMENT 217 11.1 SYSTEMKENNWERTE . 217 11.1.1 ERSTELLEN EINER BASELINE . 217 11.1.2 NETWORK REPORTING . 218 11.2 VERFUEGBARKEIT, AVAILABILITY . 220 11.3 FEHLERVORHERSAGE . 222 11.3.1 FEHLERBAUMANALYSE . 223 11.3.2 RISIKOMATRIX . 226 11.3.3 ABC-ANALYSE . 227 11.4 UEBUNGSAUFGABEN . 228 12 UEBERTRAGUNGSTECHNIK 229 12.1 ERSATZSCHALTBILD EINER KUPFERLEITUNG . 229 12.2 HF-VERHALTEN EINER LEITUNG . 231 12.2.1 SIGNALDAEMPFUNG . 232 12.2.2 SIGNALLAUFZEIT . 233 12.2.3 VERKUERZUNGSFAKTOR K BZW. NVP . 234 12.2.4 SIGNALREFLEXION . 234 12.2.5 REFLEXIONSGRAD . 236 12.2.6 BERECHNEN DER LEITUNGSLAENGE . 237 12.3 DER WELLENWIDERSTAND ZW . 237 12.3.1 WELLENWIDERSTAND ALLGEMEIN . 238 12.3.2 WELLENWIDERSTAND IN DER PRAXIS . 238 12.4 AUFBAU VON KUPFERLEITUNGEN . 239 12.4.1 KOAXIALLEITUNGEN - UNSYMMETRISCHE LEITUNG . 240 12.4.2 TWISTED-PAIR-LEITUNGEN - SYMMETRISCHE LEITUNG . 241 12.5 DAEMPFUNG UND UEBERSPRECHEN . 242 12.5.1 LOGARITHMISCHES DAEMPFUNGSMASS IN DB . 242 7 12.5.2 UEBERSPRECHEN, CROSSTALK . 243 12.5.3 SIGNAL-RAUSCH-ABSTAND . 245 12.5.4 DAEMPFUNGS-UEBERSPRECH-VERHAELTNIS ACR . 245 12.5.5 ALIEN-CROSSTALK . 245 12.5.6 SI-EINHEIT . 246 12.5.7 ABSOLUTE PEGEL . 246 12.6 MODULATIONSVERFAHREN . 248 12.6.1 AMPLITUDENMODULATION AM . 248 12.6.2 AMPLITUDENUMTASTUNG ASK . 250 12.6.3 FREQUENZMODULATION FM . 250 12.6.4 FREQUENZUMTASTUNG FSK . 251 12.6.5 PHASENMODULATION PM UND PHASENUMTASTUNG PSK . 251 12.6.6 QUADRATUR-AMPLITUDEN-MODULATION QAM . 251 12.6.7 SPEKTRALE EFFIZIENZ . 253 12.6.8 SHANNON-HARTLEY-GESETZ . 253 12.6.9 BAUDRATE BD . 254 12.7 CODIERUNGSVERFAHREN . 255 12.7.1 NRZ-CODE . 255 12.7.2 RZ-CODE RETURN-TO-ZERO-CODE . 257 12.7.3 MANCHESTERCODE . 258 12.7.4 AMI-CODE . 258 12.7.5 MLT-3-CODE . 259 12.7.6 BLOCKCODES . 259 12.7.7 TAKTRUECKGEWINNUNG . 262 12.8 LICHTWELLENLEITER . 263 12.8.1 GRUNDLAGEN DER OPTIK . 264 12.8.2 SIGNALAUSBREITUNG IM LICHTWELLENLEITER . 267 12.8.3 INDEXPROFILE . 272 12.9 DSL . 276 12.9.1 ADSL . 276 12.9.2 DSL IN DER GEGENWART . 278 12.10 DRAHTLOSE NETZE, WIRELESS LANS . 281 12.10.1 WLAN-STANDARDS . 281 12.10.2 WLAN-BETRIEBSARTEN . 283 12.10.3 LIFI - LIGHT-FIDELITY . 284 12.11 UEBUNGEN UEBERTRAGUNGSTECHNIK . 285 SACHWORTVERZEICHNIS 287
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