I nhaltsverzeichnis. Teil I Netzwerk-Grundlagen 41

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1 I nhaltsverzeichnis Willkommen beim ICNDi/CCENT-Powertraining Für wen ist dieses Buch geeignet? Die CCNA-Zertifizierung Änderungen von Version 2 zu Version Die CCENT/CCNA-Prüfung im D etail Welchen Weg soll ich nun gehen? Wie ist dieses Buch aufgebaut? Wie arbeite ich mit diesem Buch optimal? Was brauche ich für meine Laborumgebung? CCNA-Powertraining.de - die Plattform zum Buch Konventionen Nun aber los! Danksagung Teil I Netzwerk-Grundlagen 41 i Einführung in Computemetzwerke Die Entwicklung von Computemetzwerken Bevor es Netzwerke g ab Die Entstehung des Internets UNIX und C Die TC P / 1P- Protokollfamilie Ethernet Computernetzwerke heute Komponenten eines Computernetzwerks LAN, WAN, GAN, MAN Und das Internet? Physische Komponenten Netzwerk-Diagramme verstehen Netz werk-an Wendungen Netzwerk-Topologien B us Stern R ing Punkt-zu-Punkt Gemischte Topologien Überblick über die TC P / 1P- Protokollsuite Zahlensysteme, Standards und G rem ien Größenordnungen - Bits und Bytes... 73

2 1.5.2 Das Hexadezimalsystem Normen und Standards Zusammenfassung Prüfungstipps Wiederholungsfragen, Übungen und Aufgaben Lösungen Die Netzwerk-Referenzmodelle Am Anfang war das Chaos Das IS0-0 SI-Referenzmodell Die Schichten des OSI-Referenzmodells Übersicht über die OSI-Schichten Kapselung im OSI-Modell Das TCP/IP-Modell Die Schichten des TCP/IP-Modells Kapselung im TCP/IP-Modell Vergleich TCP/IP- und ISO-OSI-Modell Zusammenfassung Prüfungstipps Wiederholungsfragen, Übungen und Aufgaben Lösungen Das Intemetprotokoll und die IPV4-Adressen Die Laborumgebung Der Netzwerksniffer W ireshark Mitschneiden von Paketen Pakete analysieren Der IP-Header im Detail Überblick Workshop: Den IP-Header in Wireshark identifizieren Die einzelnen Felder des IP-Headers IP-Adressen und Subnetzmasken Aufbau von IP-Adressen Die Subnetzmaske Subnetzadresse und Broadcast-Adresse Wozu Subnetze? Netzklassen Herleitung der Netzklassen So entstanden die Subnetzmasken Private IP-Adressbereiche Spezielle IP-Adressen Die Loopback-Adresse APIPA Und so geht es weiter Zusammenfassung Prüfungstipps

3 3-9 Wiederholungsfragen, Übungen und Aufgaben Lösungen ARP und IC M P Die Laborumgebung ARP - die Wahrheit über die Netzwerk-Kommunikation Workshop: Einführung in ARP Was ist nun eigentlich eine MAC-Adresse? Der ARP-Cache Workshop: ARP bei subnetzübergreifender Kommunikation Spezielle ARP-Nachrichten ICMP - der TCP/IP-Götterbote Workshop: Einführung in ICMP Wichtige ICMP-Typen Zusammenfassung Prüfungstipps Wiederholungsfragen, Übungen und Aufgaben Lösungen Die Transportprotokolle TCP und UDP Die Laborumgebung TCP - das wichtigste Transportprotokoll Der TCP-Header Workshop: Der 3-Way-Handshake Workshop: Die Portnummern Sequence und Acknowledgement Numbers Workshop: TCP SEQ und ACK überprüfen Die MSS und das TCP Receive Window UDP - die schnelle Alternative Der UDP-Header Workshop: UDP in der Praxis Der Übergang zwischen den Protokollen Zusammenfassung Prüfungstipps Wiederholungsfragen, Übungen und Aufgaben Lösungen Wichtige TCP/IP-Applikationen Die Laborumgebung DHCP - Die IP-Ausgabestelle Workshop: Bezug einer dynamischen IP-Adressen- Konfiguration Erweiterte DHCP-Konfiguration DNS - der Motor des Internets Einführung in DNS Workshop: nslookup Der Prozess der DNS-Namensauflösung

4 6.4 HTTP - Endlich bunte Bildchen Workshop: HTTP in der Praxis HTTPS - die sichere Variante FTP - das traditionelle Dateiübertragungsprotokoll Workshop: Eine FTP-Sitzung aufbauen Wie funktioniert FTP? Anonymous FTP TFTP SNMP - Big Brother is Watching You! Arbeitsweise von SNMP SNMP-Sicherheit SMTP - Die Post ist d a! Einführung Funktionsweise von SM TP Zusammenfassung Prüfungstipps Wiederholungsfragen, Übungen und Aufgaben Lösungen Allgemeines Troubleshooting in IP-Netzwerken Troubleshooting-Strategien Unverzichtbar: die Intuition Top-down oder Bottom-up oder was? Und was soll ich nun machen? Netzwerktools richtig einsetzen ipconfig - die IP-Konfiguration Ping - Bist du da? traceroute - Wohin des W eges? netstat - ein Schweizer Messer telnet - mehr als ein Remote Term inal nslookup - Überprüfen der Namensauflösung Netzwerk-Sniffer Wireshark richtig lesen Zusammenfassung Prüfungstipps Wiederholungsfragen, Übungen und Aufgaben Lösungen Teil II Ethernet-LANs Ethernet und Switching-Grundlagen Das Szenario CSMA/CD, Bus, Repeater, Hub - so hat alles angefangen Was steckt hinter CSMA/CD? Das Ethernet-Frame-Format

5 8.2.3 Ethernet mit physischer Bustopologie - ivbasez und iob ase Twisted Pair und die Hubs Bridges: Die Evolution schreitet fo rt Funktionsweise einer Bridge Das Verhalten der Bridge bei unbekannten Zielen Der Switch - der entscheidende Schritt in der Evolution des Ethemets Grundsätzliche Arbeitsweise der Switches So verarbeitet der Switch die Frames intern Half Duplex und Full Duplex Kollisionsdomänen versus Broadcast-Domänen Multilayer- Switches Ethernet-Standards und -Typen Die gängigsten Ethernet-Standards Glasfaser als Medium Neue Standards Zusammenfassung Prüfungstipps Wiederholungsfragen, Übungen und Aufgaben Lösungen LAN-Design - Topologie moderner Netzwerke Grundsätzliche Infrastruktur-Anforderungen in Campus-LANs Redundanz und Hochverfügbarkeit Kabelgebunden versus kabellos Hierarchische LAN-Infrastrukturen stufige Hierarchie (2-Tier-Design) stufige Hierarchie (3-Tier-Design) Strukturierte Verkabelung Wireless LAN integrieren WLAN-Basics WLAN-Infrastrukturen mit WLAN-Controllern Routing im Campus-LAN Virtuelle LANs.: LAN-Routing mit Multilayer-Switches Zusammenfassung Prüfungstipps Wiederholungsfragen, Übungen und Aufgaben Lösungen Grundkonfiguration eines Cisco-Switches Das Szenario Die Laborumgebung Einführung in Cisco-Catalyst-Switches Die Catalyst-Serien Andere Serien von C isco

6 Ein erster Blick auf den Catalyst-Switch Zugang zum Switch über den Konsolen-fort Einführung in das Command Line Interface Die Modi des CLI Hilfefunktionen des C L I Grundkonfiguration des Switches Benutzer und Passwörter setzen Netzwerkzugriff via Teinet und S S H Die Konfiguration sichern Die Startup-Config Der Flash-Speicher Einen Reset auf dem Switch durchführen Best-Practice-Grundkonfiguration Lines konfigurieren und Zugriffe definieren Netzwerkkonfiguration des Switches NTP und Logging Die NTP-Konfiguration Das Logging konfigurieren Die Konfiguration des Switches überprüfen Zusammenfassung Prüfungstipps Wiederholungsfragen, Übungen und Aufgaben Lösungen Grundlegende Switch-Funktionen verstehen Das Szenario Die Laborumgebung Ethernet-Medien Wann welches Medium? Switch-Ports physisch anpassen Port-Konfiguration für verschiedene Medien Der Ethernet-Frame im Detail Workshop: Den Ethernet-Frame untersuchen Aufbau eines Ethernet-Frames Speed- und Duplex-Einstellungen Workshop: Speed- und Duplex-Einstellungen ermitteln Speed- und Duplex-Einstellungen auf dem Switch festlegen Der Interface-Status im Detail Zusammenfassung Prüfungstipps Wiederholungsfragen, Übungen und Aufgaben Lösungen VLANs und VLAN-Trunking Das Szenario Die Laborumgebung

7 12.3 Einführung in VLANs Konfiguration von VLANs auf einem Switch Workshop: Die ersten VLANs erstellen VLANs verwalten Trunks mit IEEE 802.iQ konfigurieren IEEE 802.iQ versus ISL Workshop: Den Port-Status festlegen Voice over IP und das Voice VLAN Trunking und VLANs für Fortgeschrittene VLANs miteinander verbinden Router-on-a- Stick Multilayer-Switch mit Router-Funktion Firewall Zusammenfassung Prüfungstipps Wiederholungsfragen, Übungen und Aufgaben Lösungen Security Das Szenario Die Laborumgebung Die physische Sicherheit Authentifizierung Lokale Authentifizierung RADIUS-und TACACS-Authentifizierung Den Zugang auf das Device auf bestimmte IP-Adressen beschränken Das Banner beim Login Port-Security einrichten Die Funktionsweise von Port-Security Workshop: Port-Security in der Praxis Err-Disabled-Zustände verwalten Weitere Einstellungen für Port-Security Best Practices Zusammenfassung Prüfungstipps Wiederholungsfragen, Übungen und Aufgaben ii Lösungen Troubleshooting beim LAN-Switching Das Szenario Die Laborumgebung Allgemeine Troubleshooting-Strategien Das Cisco Discovery Protocol (CDP) i Wie CDP funktioniert

8 Workshop: CDP in der Praxis Das Link Layer Discovery Protocol (LLDP) Verbindungsprobleme lö sen Die Hardware-Ebene Probleme mit VLANs und Trunking lösen VLANs überprüfen Trunking-Probleme Zusammenfassung Prüfungstipps Wiederholungsfragen, Übungen und Aufgaben Lösungen Teil III IPV4-Netzwerke planen und konfigurieren Subnetting Einführung in das Subnetting Klassisches Subnetting nach RFC Einführung in die Subnetzmasken Workshop: Einführung in die Subnetz-Berechnung Subnetting mit Netzwerken der Klasse C Wenn Subnetze übrig bleiben Secret-Ninja-Trick Nr. 1: die Magic N um ber Ein praktisches Beispiel für die Magic Number Subnetting mit Netzwerken der Klasse B Klasse B - wo liegt das Problem? Klasse-B-Netzwerke haben viel Platz im Hostanteil Subnetting mit Netzwerken der Klasse A Das ioer-netz: prädestiniert für Subnetting Standort-Netzbereiche aufteilen Tipps und Tricks und Fallstricke Secret-Ninja-Trick Nr. 2: das Zielkreuz Ungewöhnliche IP-Adressen Subnet Zero und Subnet All-Ones Tabellenzusammenfassung Zusammenfassung Prüfungstipps Wiederholungsfragen, Übungen und Aufgaben Lösungen VLSM und Routen-Zusammenfassung Einführung in CIDR und VLSM Classless Inter-Domain-Routing (CIDR) Variable Length Subnet Mask (VLSM) Routen-Zusammenfassung

9 16.2 VLSM in der Praxis Workshop: Ein erstes VLSM-Beispiel Workshop: Ein komplettes IP-Adressschema aufbauen Subnetze aus Subnetzen bilden Transfer-Subnetze Routen-Zusammenfassung Workshop: Eine erste Routen-Zusammenfassung Binärarithmetik der Routen-Zusammenfassung Tipps und Tricks für die Routen-Zusammenfassung Secret-Ninja-Trick Nr Was folgt nun? Zusammenfassung Prüfungstipps Wiederholungsfragen, Übungen und Aufgaben Lösungen Einen Cisco-Router in Betrieb nehm en Das Szenario Die Laborumgebung Einführung in die Cisco-Router-Technologie Die Anfänge Router-Einsatzszenarien Integrated Services Router (ISR) SOHO-Router Router-Serien Ein Blick auf den Router Das CLI des Routers Workshop: Grundkonfiguration des Routers Sonstige Grundkonfiguration Wichtige Show-Kommandos Die Schnittstellen eines Routers Ethernet-Interfaces konfigurieren Serielle Interfaces konfigurieren Loopback-Schnittstellen Sekundäre IP-Adressen Interfaces überprüfen DHCP mit Cisco-Routern Ein Cisco-Router als DHCP-Client Workshop: Einen DHCP-Server konfigurieren DHCP überprüfen D H C P- Relay-Agent Router absichern mit AutoSecure Zusammenfassung Prüfungstipps Wiederholungsfragen, Übungen und Aufgaben Lösungen

10 18 Wartung und Verwaltung der G eräte Das Szenario Die Laborumgebung Lizenzierung Manuelle Lizenzierung Backup und Entfernen der Lizenz Automatische Lizenzierung mit Cisco License Manager & Co Der Startvorgang des Routers und Switches Das Configuration Register Password Recovery Ein Password Recovery auf einem Router durchführen Password Recovery auf einem Cisco-Switch Das IOS verwalten Workshop: Das IOS updaten Workshop: Das IOS reparieren Die Konfiguration verwalten Die Konfiguration auf einen TFTP-Server sichern Die Konfiguration vom TFTP-Server wiederherstellen Der Copy-Befehl in der Zusammenfassung Desaster Recovery Zusammenfassung Prüfungstipps Wiederholungsfragen, Übungen und Aufgaben Lösungen WAN-Technologien Das Szenario Die Laborumgebung LANs versus WANs WANs verbinden LANs WAN-Topologien Preis, Skalierbarkeit und Verfügbarkeit Unterschiede zwischen LANs und WANs Standleitungen (Leased Lines) Warum Telephone Company? Schematischer Aufbau einer Standleitung Leitungsvarianten Der Data Link Layer auf Standleitungen MPLS Einführung in MPLS MPLS-Technologie und -Terminologie MPLS heute Ethernet in MAN und WAN Ethernet-Anbindung an MANs und WANs Die Technologie des Carriergrade Ethernet

11 197 Das Internet als WAN Das Netz der Netze Digital Subscriber Line (DSL) Kabel-Internet WAN-Technologien im Labor Eine serielle WAN-Verbindung mit Cisco-Routern simulieren Workshop: Grundkonfiguration von seriellen Interfaces HDLC PPP Workshop: PPP-Grundkonfiguration Übersicht über die Technologien Zusammenfassung Prüfungstipps Wiederholungsfragen, Übungen und Aufgaben Lösungen Grundlagen des Routings Das Szenario Die Laborumgebung Aufbau des Labs Erläuterungen zur Laborumgebung Loopback-Interfaces Der Weg eines Daten-Pakets durch das Netzwerk Das Routing (Network Layer) Die Layer-2-Einkapselung Fragmentierung und MTU Die Routing-Tabelle und direkt verbundene Routen Workshop: Direkt angeschlossene Subnetze I nter-vlan - Routing - Der Router-on-a-Stick Statische R outen Workshop: Konfiguration von statischen Routen Statische Routen mit einem ausgehenden Interface als Z ie l Vor- und Nachteile statischer Routen Die Default-Route Einführung in die Routing-Protokolle So arbeiten Routing-Protokolle Autonome Systeme: IGPs und EG Ps Routing-Protokoll-Klassen Die Metrik unter der Lupe Die administrative Distanz Classful versus Classless Routing Die Routing-Logik verstehen Zusammenfassung Prüfungstipps

12 20.10 Wiederholungsfragen, Übungen und Aufgaben Lösungen... 2i Dynamisches Routing mit RIPv Die Laborumgebung Das Szenario Workshop: RIPvi konfigurieren Ein Blick hinter die Kulissen Die Routing-Protokoll-Konfiguration anzeigen Das RIP-Debugging Die RIP-Datenbank und die Routing-Tabelle Workshop: RIPv2 konfigurieren So funktionieren Distance-Vector-Protokolle Grundsätzliche Arbeitsweise Änderungen im Netzwerk Counting to Infmity und Routing Loops Gegenmaßnahmen gegen Counting to Infinity und Routing Loops Workshop: Route Poisoning, Triggered Update & Co RIP-Tuning Authentifizierung Passive Interfaces Weitere Parameter Zusammenfassung Prüfungstipps Wiederholungsfragen, Übungen und Aufgaben Lösungen Teil IV ACL und NAT 22 Access Control L ists Die Laborumgebung Grundlagen von Access Control Lists Historie der ACLs Wozu werden ACLs genutzt? Arten von ACLs Aufbau und Einsatz von ACLs Standard Access Control Lists Workshop: Konfiguration einer Standard-ACL Einsatz von Standard-ACLs Extended Access Control Lists Workshop: Extended ACLs konfigurieren Komplexere Filterregeln erstellen Workshop: Ein komplettes Beispiel

13 22.5 Weitere Aspekte von ACLs ACLs bearbeiten NamedACLs ACLs für den Zugriff auf den Router einsetzen Best Practices AC L-T roubleshooting ACL-Troubleshooting-Tools T roubleshooting- S zenarien Weitere ACL-Typen Reflexive ACLs Dynamic ACLs Time-Based ACLs Firewalls im Unternehmensnetzwerk Firewall-Grundlagen Firewalls im praktischen Einsatz Das Zonenmodell Zusammenfassung Prüfungstipps Wiederholungsfragen, Übungen und Aufgaben Lösungen Network Address Translation (NAT) Das Szenario Die Laborumgebung Einführung in NAT CID R IP v Private IP-Adressen NAT und PAT NAT-Varianten NAT-Terminologie Statisches NAT Dynamisches NAT NAT konfigurieren und überprüfen Workshop: Statisches NAT konfigurieren Workshop: Dynamisches NAT mit NAT-Pool Workshop: NAT-Overload (PAT) N AT-T roubleshooting NAT und das Rück-Routing Häufige Konfigurationsprobleme Troubleshooting-Szenario Zusammenfassung Prüfungstipps Wiederholungsfragen, Übungen und Aufgaben Lösungen

14 24 Grundlagen von IP v Einführung in IPv Gründe für IPv Migration auf IPv IPv6-Support Der IPv6-Header Die Extension H eader Die IPv6-Adressierung Der IPv6-Adressraum IPv6-Adressierungsgrundlagen Global-Unicast-Adressen Link-Local-Adressen Spezielle Adressen Unique-Local-Adressen Multicast-Adressen Anycast-Adressen Die IPv6-Adresstypen in der Übersicht Das Adressierungskonzept Die Interface-ID Berechnung der Subnet-ID Weitere IPv6-Technologien und -Aspekte Überblick über ICMPv Pv6 - Routing- Protokolle IPv6-Migrationstechnologien Zusammenfassung Prüfungstipps Wiederholungsfragen, Übungen und Aufgaben Lösungen IPv6-Konfiguration Die Laborumgebung Konfiguration der Endgeräte Workshop: IPv6 auf Windows-Systemen konfigurieren IPv6 auf Linux-Systemen IPv6-Konfiguration auf Cisco-Routern Workshop: IPv6-Adressen konfigurieren IPv6-Adressen mit EUI-64-Format Weitere IPv6-Adresskonfiguration Statisches Routing mit IPv Workshop: Statisches Routing Weitere Routing-Optionen IPv6-Multicast-Adressen Zusammenfassung

15 25.7 Prüfungstipps Wiederholungsfragen, Übungen und Aufgaben Lösungen ICM Pv Das Szenario Die Laborumgebung ICMPv6 und ICMP(v4) im Vergleich Überblick über ICMP Das Internet Control Message Protocol Version Neighbor Discovery Workshop: Adressen-Auflösung Der Neighbor Cache Die Stateiess Address Autoconfiguration (SLAAC) Workshop: Autoconfiguration in Action Die Bildung der Interface-ID Workshop: SLAAC-Konfiguration auf Cisco-Routern Stateless versus Stateful Autoconfiguration DHCPv Path MTU Discovery Der PMTU-Discovery-Prozess Workshop: PMTU Discovery live Zusammenfassung Prüfungstipps Wiederholungsfragen, Übungen und Aufgaben Lösungen Prüfungsvorbereitung Grundsätze Form der Prüfungsfragen Zeiteinteilung Um jeden Punkt kämpfen! Prüfungszeitpunkt Der Tag der Prüfung Tipps für Notizen Prüfungs-Powertraining Prüfungsfragen trainieren Wissenslücken schließen Praktische Erfahrungen sammeln Routine entwickeln Subnetting trainieren Schlusswort Stichwortverzeichnis