Carsten Harnisch. Der bhv Netzwerktechnik

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1 Carsten Harnisch Der bhv Netzwerktechnik

2 Inhaltsverzeichnis Einleitung 11 Über dieses Produkt 11 Zielgruppe 11 Aufbau 11 Modul 1 Einführung in die Netzwerktechnik Der Netzverbund Die kurze Geschichte der Datenverarbeitung 15 Die 60er Jahre 15 Die 70er Jahre 16 Die 80er Jahre 16 Die 90er Jahre 16 Die ersten Jahre des 20. Jahrhunderts 17 Die Zukunft DV-Grundbegriffe Zentrales/Dezentrales Konzept Vor-/Nachteile der Dezentralisierung 19 Vorteile 19 Nachteile und Probleme Ansprüche an ein Netzwerk 20 Zusammenfassung 21 Übungen 21 Modul 2 Datenverarbeitungskonzepte LAN - Lokale Netze 23 LAN-Komponenten 25 LAN-Technik 25 Peer-to-Peer-Netz 26 File- oder Client-Server 26 Client-Server-Prinzip 27 Serverkonzept vs. Peer-to-Peer-Konzept 28 Druckserver 28 Anwendungsserver 28 Webserver 28 Kommunikationsserver WAN - Öffentliche Netze 29 Beispiele für WAN-Verbindungen 30 Technik 30 Datenrate MAN 30 Gegenüberstellung von LAN und WAN 30 Zusammenfassung 31 Übungen 31 Netzwerktechnik 5

3 Inhaltsverzeichn is Modul 3 Das OSI-Referenzmodell Historie und Entstehung Protokoll und Schnittstellen Zielsetzung von OSI Beispiel Virtuelle Verbindungen ProtokollstapeI Transportorientierte Schichten 40 Physical Layer - Bitübertragungsschicht 40 Data Link Layer 41 Network Layer 43 Transport Layer Anwendungsorientierte Schichten 46 Zusammenfassung 47 Übungen 48 Modul 4 Netzwerktopologien Topologie Knoten und Verbindung 51 Netzwerkknoten 51 Verbindung Grundtopologien Ring 53 Sternförmige Verkabelung im topologischen Ring 53 Doppelter Ring Stern Bus 55 Baum Maschen Drahtlose Netze 58 Wireless LAN Systeme 58 Drahtlose Netze im WAN Bereich Diffusions-fTeilstreckennetz 59 DiHusionsnetz 59 Teilstreckennetz 60 Gegenüberstellung 60 Zusammenfassung 61 Übungen 61 Modul 5 Basiswissen Nachrichtentechnik Digitale Übertragung Basis- und Breitband Modulationsverfahren 69 Amplituden-, Frequenz- und Phasenmodulation 69 Quantisierung/Digitalisierung Betriebsarten 70 6 Netzwerktechnik

4 5.5 Wechsel-, Gleichspannungs- und Differentialverfahren Serielle und parallele Datenübertragung Synchronisationsverfahren 72 Asynchrone Datenübertragung 73 Synchrone Datenübertragung Baud versus Bills Übertragungssicherung 75 Paritätsprüfung 76 Zyklische Blocksicherung Verbindungsformen 76 Verbindungslose Kommunikation 77 Verbindungsorientierte Kommunikation Die Mehrfach-Ausnutzung des Übertragungsmediums 77 Frequenz-Multiplexing (FDMA) 77 Zeit-Multiplexing (TDMA) 78 Zusammenfassung 78 Übungen 78 Modul 6 Netzverkabelung - physikalische Grundlage Koaxialkabel-Vernetzung 81 Das Koaxialkabel 81 Verbindungskomponenten des Koaxialkabels Twisted-Pair-Kabel 87 UTP-Kabel 87 STP-Kabel 88 Verbindungskomponenten des Twisted-Pair-Kabels LWL (Glasfaser) 90 Dispersion im LWL 91 Moden 91 Anschluss von LWL-Kabeln 91 Fasertypen x-base-x/x-broad-x Drahtlose Verbindungen Strukturierte Verkabelung Netzgestaltung eines LANs 95 Zusammenfassung 96 Übungen 96 Modul 7 Übertragungsprotokolle im LAN Einordnung in das OSI-Referenzmodell 101 Logical Link Control Sublayer 102 Media Access Control Sublayer 102 Physical Signaling Sublayer 102 Physical Medium Attachment Sublayer Zugriffsverfahren 103 CSMAlCD 104 CSMAICA 105 Token Passing-Zugriffsverfahren 105 Netzwerktechnik 7

5 7.3 Manchester-Kodierung 109 Kollisionserkennung mit der Manchester-Kodierung Ethernet 109 Ethernet I 110 Ethernet Ethernet SNAP 110 IEEE Ethernet Ethernet RAW 110 MAC-Adressen im Ethernet 111 Aufbau eines Ethernet Frames 111 Verkabelungsspezifikationen im Ethernet Token Ring 114 IEEE Aufbau des Tokens im Token Ring 114 Aufbau eines Frames im Token Ring 115 Adressierung im Token Ring 116 Der Token Ring Monitor ARCNet Wireless LAN 120 Betrieb von WLANs 120 Normierungen in IEEE Sicherheit im Wireless LAN 121 Zusammenfassung 121 Übungen 122 Modul 8 Übertragungsprotokolle im WAN/MAN 125 '-'-'--'~-'~~~--'-~ ' -~_._-_ Besonderheiten von WAN/MAN-Protokollen Burstiness HOLC 128 Aufbau des High Oata Link Control (HOLC) ATM 129 Eigenschaften von ATM OOOB 132 Topologischer Aufbau OOOB 133 Physikalischer Aufbau OOOB 133 Rahmenaufbau im OOOB 134 OOOB im Pre-Arbitrated-Betrieb 135 OOOB in OA-Slot-Mode (Oueued Arbitrated Access) FOOI 137 Einordnung in das OSI-Referenzmodell 138 Beschreibung der Leistungskomponenten von FOOI 139 Weitere Konfigurationsmöglichkeiten 141 Zusammenfassung 142 Übungen 142 Modul 9 Netzvermittlungstechniken 9.1 Vorbemerkungen 9.2 Leitungsvermittlung Netzwerktechnik

6 Ablauf der Leitungsvermitllung 9.3 Nachteile der Leitungsvermittlung 9.4 Nachrichtenvermittlung Prinzip Nachrichtenvermittlung Beispiele für verschiedene Nachrichtenvermiltlungen Nachteile der Nachrichtenvermiltlung 9.5 Paketvermiltlung Zwischenspeicherung auf Knoten Überlragungsmöglichkeiten der Pakete Mögliche Fehlerquellen Zusammenfassung Übungen Modul10 Transportprotokolle _-~-_ - _ NetBIOS 10.2 NetBEUI 10.3 IPXlSPX 10.4 AppleTalk 10.5 SNA 10.6 TCP/IP Die TCP/IP-Protokollfamilie Entstehung Einordnung von TCP/IP in das OSI-Referenzmodell Adressen und TCP/IP Network und Host Subnet-Mask Namen und IP-Adressen Die Konfigurationsdateien HOSTS DNS Struktur von Domainnamen Namensregistrierung Bildung von Domänennamen DHCP - Wie bekommt eine Station ihre Adresse? Zusammenfassung Übungen Modul 11 Anwendungsprotokolle 11.1 Die TCP/IP-Application Layer-Protokolle FTP UUCP SMTP/POP3/1MAP NNTP HTIP TELNET/SSH NFS SNMP VolP Netzwerktechnik 9

7 ,_ _u.,,"~~_,,_."_.'~ 1nhaltsverzeichnis 11.2 Remote Procedure-Verfahren 170 NCP 170 RPC 170 Webservices Verschlüsselungssysteme 171 MIME/UUEncoded 171 RSA Komprimierungssysteme verstehen 171 Verlustfreie Kompression 172 Verlustreiche Kompression 172 Zusammentassung 173 Übungen 173 Modul 12 Protokollvermittlung Bridges 175 Funktionsweise einer Bridge 175 Local Bridges 176 Remote Bridges 176 MUltiport Bridges 176 LLC-Sublayer Bridge 177 Encapsulation Bridges 177 Schleitenunterdrückung 177 Source Route Bridging Router 178 Arbeitsweise von Routern 178 Multi-Protokoll-Router 178 Kein Routing mit SNA 179 Kein Routing von NetBEUI und NetBIOS 179 Routing von TCP/IP und IPXlSPX Gateway Repeater 180 Remote Repeater 181 Zusammenfassung 182 Übungen 182 Glossar 185 Lösungen 193 Stichwortverzeichnis Netzwerktechnik

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