Modul: Kommunikationsnetze 1 [6 Credits]

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1 Modul: Kommunikationsnetze 1 [6 Credits] Modulverantwortlicher Voraussetzungen keine Workload 180 Stunden studentischer Arbeitsaufwand insgesamt, davon Arbeitsaufwand für Präsenzzeit: 60 Stunden Dauer Das Modul erstreckt sich über 1 Semester. wissenschaftliches Niveau Vermittlung grundlegender Kenntnisse zu Kommunikationsnetzen. Siehe von Vorlesung und Übung. Praxisrelevanz Grundlegende Kenntnisse zu Kommunikationsnetzen sind notwendig für Studenten sämtlicher Vertiefungsbereiche. Modulabschluss Prüfung in Kommunikationsnetze 1. Modul-/Veranstaltungs-Vorlage Seite 1

2 Vorlesung: Kommunikationsnetze 1 [3 Credits] Lehrstuhl Lehrstuhl für Technik der Rechnernetze (http://www.tdr.wiwi.uni-due.de/) Dozent SWS 2 Turnus Wintersemester Sprache deutsch max. Teilnehmer unbeschränkt Empfohlenes Vorwissen Mathematische Grundausbildung auf Schulniveau (Fachoberschulreife). Abstract Kommunikation ist ein Querschnittsthema und betrifft heutzutage alle Bereiche der praktischen Informatik. Die notwendigen Grundkenntnisse dazu werden in dieser Vorlesung behandelt. Sie sind Voraussetzung für alle weiteren vom Lehrstuhl Technik der Rechnernetze angebotenen Veranstaltungen. Die Studenten kennen die grundlegenden Begriffe im Bereich der Kommunikationsnetze, verstehen die Konzepte des OSI-Referenzmodells, können grundlegende Mechanismen von Kommunikationsprotokollen erklären, kennen den Aufbau, die Komponenten und die Eigenschaften moderner Ethernet-Strukturen, kennen die TCP/IP-Protokollarchitektur, beherrschen die Grundprinzipien des IP-Routings. Lehrinhalte 1. Einführung; Trend bei der Entwicklung von Kommunikationsnetzen; Dienste und Anwendungen, lokale Netze und Weitverkehrsnetze. 2. Grundlagen; Bit und digitale Bandbreite; Typen von Kommunikationsnetzen; Verbindungslose/verbindungsorientierte Kommunikation; Kanal- und Paketorientierte Kommunikation, Aufbau eines Datenpakets, Netztopologien. 3. Adressierungskonzepte; unstrukturierte Adressierung, Strukturierte Adressen (IP-Adressen, ISDN-Adressen, OSI NSAP-Adressen), IPv4-Adressierung und Subnetting. 4. Geschichtete Protokollarchitekturen und das 7-Schichten-Modell von OSI. 5. Protokollmechanismen; die Schicht 2 und ihre Funktion am Beispiel des Protokolls LAPD, Übersicht über Protokollmechanismen; Überlastproblematik. 6. Lokale Netze; IEEE 802 LAN/MAN-Standards, MAC-Protokolle, IEEE 802.3/Ethernet; Ethernetstrukturen/Netzkopplung; Netzkopplung auf der Schicht Router und Routingprotokolle; Grundprinzip des IP-Routing; Routingtabellen; Longest Prefix Match, Routingprinzipien und -protokolle, Distance-Vector-Routing. 8. TCP/IP-Produktfamilie und das Internet; Historie; Grundlegende Eigenschaften von IP-Netzen; Schicht 3: Das Internet-Protokoll (IP); Schicht 4: UDP und TCP; Eigenschaften von TCP. Literaturangaben Vorlesungsumdruck Kommunikationsnetze 1" (im Semester online erhältlich). Andrew S. Tanenbaum: Computer Networks; Prentice Hall, aktuelle Ausgabe. James F. Kurose, Keith W. Ross: Computernetze, Pearson Studium, aktuelle Ausgabe. RFCs der IETF, online verfügbar unter Weitere Literaturangaben und Links werden im Semester auf der Webseite des Lehrstuhls zur Verfügung Modul-/Veranstaltungs-Vorlage Seite 2

3 gestellt. Didaktisches Konzept Vorlesung. Prüfungsmodalitäten Schriftliche Prüfung über Vorlesung und zugehörige Übung im Umfang von 6 Credits. Es werden jeweils Haupt- und Nachtermin angeboten. Modul-/Veranstaltungs-Vorlage Seite 3

4 Übung: Kommunikationsnetze 1 [3 Credits] Lehrstuhl Lehrstuhl für Technik der Rechnernetze (http://www.tdr.wiwi.uni-due.de/) Dozent SWS 2 Turnus Wintersemester Sprache deutsch max. Teilnehmer unbeschränkt Empfohlenes Vorwissen Notwendige Voraussetzungen: Teilnahme an der Vorlesung Kommunikationsnetze 1 Sinnvoll: Grundkenntnisse im Umgang mit Unix-Betriebssystemen (z.b. Linux, FreeBSD, Solaris, MacOS X, ) Abstract Siehe Abstract der Vorlesung. Die Studenten beherrschen den praktischen Umgang mit Ethernet-Netzkomponenten, können einfache Netze mit Hubs, Switches und Routern konfigurieren, können typische Protokollabläufe mit einem Protokollanalysator beobachten und analysieren. Lehrinhalte Die Übungen finden teilweise als Vortragsübungen und teilweise als Gruppenübungen im Netzlabor des Lehrstuhls statt. Im Rahmen der Übungen werden besonders Themen vertieft, die im Zusammenhang mit lokalen Netzen auf der Basis von Ethernet und mit der Internet-Protokollfamilie TCP/IP relevant sind. Außerdem können erste eigene Erfahrungen mit Netzkomponenten und Protokollen gesammelt werden. 1. Vortragsübungen: a. Grundlagen der Netzwerkübertragung (Bandbreite, Latenz, etc.) b. Grundlegende Protokolle zum Medienzugang (Ethernet, LAPD, etc.) c. Adressierung d. Routing 2. Praxisübungen im Netzlabor: a. Subnetting b. Routing Literaturangaben Vorlesungsumdruck Kommunikationsnetze 1" (im Semester online erhältlich). Andrew S. Tanenbaum: Computer Networks; Prentice Hall, aktuelle Ausgabe. James F. Kurose, Keith W. Ross: Computernetze, Pearson Studium, aktuelle Ausgabe. RFCs der IETF, online verfügbar unter Weitere Literaturangaben und Links werden im Semester auf der Webseite des Lehrstuhls zur Verfügung gestellt. Modul-/Veranstaltungs-Vorlage Seite 4

5 Übung: Kommunikationsnetze 1 [3 Credits] Didaktisches Konzept Theoretische Übungen werden als Vortragsübungen mit Aufgabenblatt durchgeführt. Das Aufgabenblatt wird in der Übung besprochen. Praktische Übungen werden im Netzlabor an echten Netzwerkkomponenten (Rechner, Router, Switche, etc.) durchgeführt. Hierbei sollen die theoretischen Grundlagen im realen System erprobt werden, um Praxiskenntnisse im Umgang mit den vorgestellten Konzepten und Protokollen zu erwerben. Prüfungsmodalitäten Schriftliche Prüfung über Vorlesung und zugehörige Übung im Umfang von 6 Credits. Es werden jeweils Hauptund Nachtermin angeboten. Modul-/Veranstaltungs-Vorlage Seite 5

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