1 Grundlagen moderner Netzwerke Netzwerktechnik Adressierung im Netzwerk Theorie MAC- und IP-Adressen in der Praxis...

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Cathrin Maurer
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1 Auf einen Blick 1 Grundlagen moderner Netzwerke Netzwerktechnik Adressierung im Netzwerk Theorie MAC- und IP-Adressen in der Praxis Steuer- und Fehlercodes mit ICMP und ICMPv6 übertragen Datentransport mit TCP und UDP Kommunikation und Sitzung Standards für den Datenaustausch Netzwerkanwendungen Netzwerkpraxis A Fehlertafeln B Auflösungen Prüfungsfragen C Netzwerkbegriffe kurz erklärt

.. 181 6 Datentransport mit TCP und UDP... 187 7 Kommunikation und Sitzung... 217 8 Standards für den Datenaustausch.

2 Geleitwort des Fachgutachters Vorwort Grundlagen moderner Netzwerke Definition und Eigenschaften von Netzwerken Die Netzwerkprotokollfamilie TCP/IP OSI-Schichtenmodell und TCP/IP-Referenzmodell Räumliche Abgrenzung von Netzwerken Regel- und Nachschlagewerk für TCP/IP-Netze (RFCs) Prüfungsfragen Netzwerktechnik Elektrische Netzwerkverbindungen und -standards Netzwerke mit Koaxialkabeln Netze mit Twisted-Pair-Kabeln Aufbau, Bezeichnung und Kategorien von Twisted-Pair-Kabeln Stecker- und Kabelbelegungen Anschlusskomponenten für Twistet-Pair-Kabel Herstellung von Kabelverbindungen mit der Schneid-Klemmtechnik (LSA) Montage von RJ45-Steckern Prüfen von Kabeln und Kabelverbindungen Kennzeichnen, Suchen und Finden von Kabelverbindungen Power over Ethernet (PoE) Lichtwellenleiter, Kabel und Verbinder Übersicht über die Netzwerkstandards mit Glasfaserkabel Aufbau und Funktion von Glasfaserkabeln Dauerhafte Glasfaserverbindungen Lichtwellenleiter-Steckverbindungen Umgang mit der LWL-Technik Aufbau eines einfachen Leitungs- und Kabeltesters Prüfen von LWL-Kabeln und -Verbindungen Datenübertragung per Funktechnik

.. 26 2 Netzwerktechnik... 27 2.1 Elektrische Netzwerkverbindungen und -standards... 27 2.1.1 Netzwerke mit Koaxialkabeln... 29 2.1.2 Netze mit Twisted-Pair-Kabeln... 32 2.1.3 Aufbau, Bezeichnung und Kategorien von Twisted-Pair-Kabeln.

3 2.3.1 WLAN (Wireless LAN, Wi-Fi) Datenübertragung über öffentliche Funknetze Power-Line-Communication (PLC) Technische Anbindung von Rechnern und Netzen Weitere Netzwerkkomponenten Zugriffsverfahren CSMA/CD, Kollisionserkennung CSMA/CA, Kollisionsvermeidung Prüfungsfragen Adressierung im Netzwerk Theorie Physikalische Adresse (MAC-Adresse) Ethernet-Pakete (Ethernet-Frames) Zusammenführung von MAC- und IP-Adresse Adress Resolution Protocol (ARP), IPv Neighbor Discovery Protocol (NDP), IPv IP-Adressen IPv4-Adressen Netzwerkklassen im IPv Netz- und Subnetzmaske, Unterteilung von Netzen Berechnungen Private Adressen des IPv Zeroconf konfigurationsfreie Vernetzung von Rechnern Localnet und Localhost Weitere reservierte Adressen IPv6-Adressen Adresstypen des IPv IPv6-Loopback-Adresse Unspezifizierte Adresse IPv4- in IPv6-Adressen und umgekehrt Tunnel-Adressen Kryptografisch erzeugte Adressen (CGA) Lokale Adressen Übersicht der Präfixe von IPv6-Adressen Adresswahl und -benutzung Internetprotokoll Der IPv4-Header Der IPv6-Header

.. 74 3 Adressierung im Netzwerk Theorie... 75 3.1 Physikalische Adresse (MAC-Adresse)... 75 3.2 Ethernet-Pakete (Ethernet-Frames)... 77 3.3 Zusammenführung von MAC- und IP-Adresse... 78 3.3.1 Adress Resolution Protocol (ARP), IPv4.

4 3.8 Prüfungsfragen Berechnungen IP-Adressen MAC- und IP-Adressen in der Praxis MAC-Adressen Ermitteln der MAC-Adresse Ändern der MAC-Adresse Manuelles Setzen und Ändern von MAC-Adressen mittels arp ARP-Spoofing erkennen IP-Adressen setzen Netzwerkkonfiguration von PCs IP-Adresskonfiguration von weiteren Netzwerkgeräten Zentrale IP-Adressverwaltung mit dem DHCP-Server Zeroconf Verwendung von Rechnernamen Der Urtyp: Adressauflösung in der hosts-datei Der Domain Name Server (DNS) und seine Konfiguration Einstellungen beim Client Überprüfung der Erreichbarkeit und Namensauflösung von Hosts Prüfung der Erreichbarkeit und Namensauflösung mit ping/ping Werkzeuge für Name-Server-Abfragen (nslookup, host, dig) Mitschnitte von DNS-Abfragen mit Netzwerkdiagnoseprogrammen Zentrale Netzwerkgeräte auf Sicherungs- und Vermittlungsebene Bridges Verbinden von Netzwerkteilen Hubs Sammelschiene für TP-Netze Switches Verbindungsknoten ohne Kollisionen Funktionalität Schleifen Attentat oder Redundanz? Verbindungen zwischen Switches (Link Aggregation, Port Trunking, Channel Bundling)

.. 120 4.2.3 Zentrale IP-Adressverwaltung mit dem DHCP-Server... 122 4.2.4 Zeroconf... 129 4.3 Verwendung von Rechnernamen... 129 4.3.1 Der Urtyp: Adressauflösung in der hosts-datei... 129 4.3.2 Der Domain Name Server (DNS) und seine Konfiguration.

5 4.6.4 Virtuelle Netze (VLAN) Switch und Sicherheit Geräteauswahl Anzeigen und Anschlüsse am Switch Konfiguration eines Switches allgemein Spanning Tree am Switch aktivieren VLAN-Konfiguration von Switches Konfiguration von Rechnern für tagged VLANs Routing Netzwerkgrenzen überschreiten Gemeinsame Nutzung einer IP-Adresse mit PAT Festlegen des Standard-Gateways Routing-Tabelle abfragen (netstat) Routenverfolgung mit traceroute Route manuell hinzufügen (route) Route löschen (route) Multicast-Routing Praxisübungen Glasfasern TP-Verkabelung Switches MAC- und IP-Adressen Namensauflösung Routing Sicherheit im lokalen Netz Steuer- und Fehlercodes mit ICMP und ICMPv6 übertragen ICMP-Pakete (IPv4) ICMPv6-Pakete Datentransport mit TCP und UDP Transmission Control Protocol (TCP) Das TCP-Paket TCP: Verbindungsaufbau TCP: Transportkontrolle TCP: Verbindungssabbau Das User Datagram Protocol (UDP) UDP: Der UDP-Datagram-Header Nutzung von Services mittels Ports und Sockets Sockets und deren Schreibweise

7.1 Gemeinsame Nutzung einer IP-Adresse mit PAT... 170 4.7.2 Festlegen des Standard-Gateways... 170 4.7.3 Routing-Tabelle abfragen (netstat)... 171 4.7.4 Routenverfolgung mit traceroute... 172 4.7.5 Route manuell hinzufügen (route).

6 6.3.2 Übersicht über die Port-Nummern Ports und Sicherheit Die Firewall Integration der Firewall in das Netzwerk Regeln definieren Der Proxyserver Lokaler Proxyserver Proxyserver als eigenständiger Netzwerkteilnehmer Squid, ein Proxyserver Port and Address Translation (PAT), Network Address Translation (NAT) Praxis Verbindungsaufbau zu einem Dienst mit geänderter Port-Nummer Durchführen von Portscans zum Austesten von Sicherheitsproblemen Schließen von Ports Prüfungsfragen TCP-Protokoll Ports und Sockets Firewall Kommunikation und Sitzung SMB/CIFS (Datei-, Druck- und Nachrichtendienste) Grundlagen Freigaben von Verzeichnissen und Druckern unter Windows nmbd und smbd unter Linux/FreeBSD Samba-Konfigurationsdatei smb.conf Testen der Konfiguration Aufnehmen und Bearbeiten von Samba-Benutzern Starten, Stoppen und Neustart der Samba-Daemons Netzlaufwerk verbinden (Windows 7) Client-Zugriffe unter Linux/FreeBSD Zugriffskontrolle mit smbstatus Die net-befehle für die Windows- Batchprogrammierung

6 Port and Address Translation (PAT), Network Address Translation (NAT)... 209 6.7 Praxis... 212 6.7.1 Verbindungsaufbau zu einem Dienst mit geänderter Port-Nummer... 212 6.7.2 Durchführen von Portscans zum Austesten von Sicherheitsproblemen.

7 7.2 Network-File-System (NFS) Konfiguration des NFS-Servers Konfiguration des NFS-Clients HTTP für die Informationen im Internet Grundlagen des HTTP-Protokolls Serverprogramme Client-Programme Webbrowser und Sicherheit Mail-Transport Grundlagen des SMTP/ESMTP-Protokolls Konfigurationshinweise Anhänge von s, MIME, S/MIME Secure Shell (SSH) und Secure Socket Layer (SSL), Transport Layer Security (TLS) Secure Shell (SSH) SSL und TLS Praxisübungen Konfiguration Samba-Server NFS-Server HTTP, Sicherheit Standards für den Datenaustausch Netzwerkanwendungen Datenübertragung File Transfer Protocol (FTP), Server File Transfer Protocol (FTP), Clients Benutzerkommandos für FTP- und SFTP-Sitzungen Secure Copy (scp), Ersatz für Remote Copy (rcp) SSHFS: entfernte Verzeichnisse lokal nutzen SSH, SFTP und SCP: Schlüssel erzeugen zur Erhöhung der Sicherheit oder zur kennwortfreien Anmeldung Aufbau eines SSH-Tunnels Fernsitzungen Telnet Secure Shell (SSH), nur Textdarstellung Display-Umleitung für X11-Sitzungen SSH zur Displayumleitung für X Virtual Network Computing (VNC)

.. 245 7.4.3 Anhänge von E-Mails, MIME, S/MIME... 246 7.5 Secure Shell (SSH) und Secure Socket Layer (SSL), Transport Layer Security (TLS)... 250 7.5.1 Secure Shell (SSH)... 250 7.5.2 SSL und TLS.

8 9.4.6 Nomachine (NX) Remote Desktop Protocol (RDP) Netzwerkpraxis Planung von Netzwerken Bedarf ermitteln Ermitteln des Ist-Zustandes Berücksichtigung räumlicher und baulicher Verhältnisse Investitionssicherheit Ausfallsicherheiten vorsehen Zentrales oder verteiltes Switching Netzwerke mit Kupferkabeln Kabel (Cat. 5 und Cat. 7) Anforderungen an Kabeltrassen und Installationskanäle Dosen und Patchfelder Netzwerke mit Glasfaserkabeln Kabeltrassen für LWL-Kabel Dosen und Patchfelder Medienkonverter LWL-Multiplexer Geräte für Netzwerkverbindungen und -Dienste Netzwerkkarten WLAN-Router und -Sticks Router Switches Printserver Netzwerkspeicher (NAS) Modems für den Netzzugang Einbindung externer Netzwerkteilnehmer Sicherheit Abschottung wichtiger Rechner Netzwerkverbindung mit Virtual Private Network (VPN) WLAN sicher konfigurieren SSH-Tunnel mit Putty aufbauen Prüf- und Diagnoseprogramme für Netzwerke Rechtliche Hinweise Verbindungen anzeigen mit netstat

.. 284 10.2 Netzwerke mit Kupferkabeln... 286 10.2.1 Kabel (Cat. 5 und Cat. 7)... 287 10.2.2 Anforderungen an Kabeltrassen und Installationskanäle... 287 10.2.3 Dosen und Patchfelder... 288 10.

9 Hosts und Ports finden mit nmap Datenverkehr protokollieren (wireshark, tcpdump) Netzaktivitäten messen mit darkstat Netzlast erzeugen mit fping Weitere Einsatzmöglichkeiten von fping Erreichbarkeit von Hosts prüfen mit ping/ping Anhang A Fehlertafeln B Auflösungen Prüfungsfragen C Netzwerkbegriffe kurz erklärt Index

.. 321 10.7.8 Erreichbarkeit von Hosts prüfen mit ping/ping6... 323 Anhang... 325 A Fehlertafeln.

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