Einführungsveranstaltung Netze ( lv-netze.de )

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1 Einführungsveranstaltung Netze ( lv-netze.de ) 11. April 2018 Inhalte der Lehrveranstaltung / Einordnung der Lehrveranstaltung /Organisatorisches Studienschwerpunkt Telekommunikation Tätigkeits-/Berufsfeld Telekommunikation Start der Vorlesung Problemstellung: Aufruf einer Webseite / Virtualisierung Netzstrukturen :36:18 M. Leischner

2 Netze, BCS SS 2018 Umfang: Teilnehmer: Vorkenntnisse: Lehrziele: Lehrmethodik: Zeitplan/Skript: Prüfung: Und noch?: 2 SWS Vorlesung (Mittwoch) Übung/Praktikum in Kleingruppen (2-stündig) BCS, 2. Semester keine Grundlegendes Verständnisse von Aufbau und Funktion vernetzter Systemen. Praktische Erfahrungen mit vernetzten Systemen ( Netzlabore) Spaß und Freude an Netzen und Kommunikationssystemen Vorlesung: konzentrierte Stoffvermittlung Übungen: Ergänzung und Vertiefung zu Inhalten der Vorlesung Praktikum: Netzanalyse und -experimente im Labor (C055) Link über Vorlesungsverzeichnis oder direkt: Klausurrelevant ist der Vorlesungs-, Übungs- und Praktikumsstoff. Schriftliche Prüfung im Umfang von 40 Punkten (= Bestnote 1.0). Im Praktikum haben Sie die Möglichkeit bis zu 6 Leistungspunkte zu erwerben, die Ihnen zu Ihren Klausurpunkten addiert werden. Challenge M. Leischner Netze, BCS, 2. Sem. Folie 2

3 Inhalte und Struktur der Lehrveranstaltung Netze lv-netze.de Aktuelle Themen Abschlussbesprechung Labor C055 Autokonfiguration Subnetzbildung Labor C055 TCP/SCTP/UDP IPv4/v6 Lokale Netze / WLAN Übertragungsmedien OSI-Stack Vorlesung Kabeleigenschaften Fehlererkennung OSI Übung Labor C055 Labor C055 Labor C055 Praktikum Netzstrukturen Labor C055 Netztopologien wöchentlich HS1/2 OSI-Referenzmodell Übung erste Hälfte Semester Praktikum zweite Hälfte Semester M. Leischner Netze, BCS, 2. Sem. Folie 3

4 Literatur Basis sind die Vorlesungsfolien und die eigenen Notizen in Vorlesung, Übung und Praktikum. Weitere Literatur zur Ergänzung: Comer Douglas E.: Computer Networks and Internets, 6. Auflage, Addison Wesley, (Ein Grundlagenwerk zu Computernetzen, das gut zur Lehrveranstaltung passt.) Kurose James F., Ross Keith W.: Computernetzwerke : der Top-Down- Ansatz, 5. Auflage, Pearson Studium, (Ein Grundlagenwerk zu Computernetzen mit außergewöhnlicher Herangehensweise) Tanenbaum Andrew S.: Computer Networks, Pearson, 5. Auflage, (Der Klassiker zum Thema Computernetze) M. Leischner Netze, BCS, 2. Sem. Folie 4

5 Professoren im Studienschwerpunkt Telekommunikation Prof. Dr. Karl Jonas Multimediakommunikation Prof. Dr. Stefan Böhmer Kommunikationsnetze Prof.'in Dr. Kerstin Uhde Hochleistungsnetze und Mobilkommunikation Netzwerksysteme und Telekommunikation M. Leischner Netze, BCS, 2. Sem. Folie 5

6 Studienschwerpunkt Telekommunikation Theorie + Praxis Netz- und TK-Labore Durchgehende Konzeption der Inhalte des Studienschwerpunktes Grundstudium Bachelor (Lehrveranstaltung Netze) Hauptstudium Bachelor (Spezialisierungsfächer TK, Wahlpflichtfächer) Masterstudium 3-semestriger Masterstudiengang MCSN (Communication Systems and Networks) (gemeinsam mit TH-Köln) oder 4-semestriger Master in Computer Science mit Schwerpunkt TK (HBRS) Zusatzangebote, z.b. Cisco-Zertifikat : [stefan.boehmer][mandana.ewert]@h-brs.de) M. Leischner Netze, BCS, 2. Sem. Folie 6

7 Berufs- und Arbeitgeberumfeld Netze + Telekommunikation Vielzahl potenzielle Arbeitgeber Internet + TK Unternehmen: Google, Telekom, IT-Consulting-Firmen, Rechenzentren alle größeren Unternehmen wie z. B. Banken- und Versicherungen, Handel, wissenschaftliche Institutionen, Öffentliche Verwaltung Breites Tätigkeitsspektrum Vernetzungs- und TK-Spezialist: Planen, realisieren, betreiben und verwalten von IT-Infrastrukturen. Viele Aspekte fließen ein: Sicherheit, Organisation, Performance, Kunden Entwickler von Netzanwendung oder mobile Anwendungen Experte bzw. Consultant in einem Systemhaus oder bei einem IT- Dienstleister (z. B. im Bereich Cloud-Computing, Netzwerksicherheit, Unified Communications) Projektleiter/Projektmanager :17:52 M. Leischner Netze, BCS, 2. Sem. Folie 7

8 Fragen? M. Leischner Netze, BCS, 2. Sem. Folie 8

9 Was passiert denn so alles beim Aufruf einer Webseite? Einschub: invote.de Aus Masterarbeit : Andreas Brück (Thema: Vergleich von QUIC (Quick UDP Internetconnections) mit HTTP1.1 und HTTP2.0 ) M. Leischner Netze, BCS, 2. Sem. Folie 9

10 Großes Thema: Virtualisierung der IT-Infrastruktur Virtualisierung aller Komponenten: Server Systeme Applikationen Netze virtuelle Netzstrukturen Technologien+Produkte zur Virtualisierung: System-Virtualisierung: VMware, KVM, Xen Container-Virtualisierung: Docker Kubernetes reale Netzstrukturen :26:34 M. Leischner Netze, BCS, 2. Sem. Folie 10

11 Modul 0: Netztopologien und Kommunikationsflüsse Netztopologien: Geometrische Grundstruktur, mit welcher Geräte bzw. Systeme zu einem Kommunikationsnetz verbunden werden. Kommunikationsflüsse: An wen richtet sich die Kommunikation im Netz? M. Leischner

12 Netztopologie: vollvermaschtes Netz Bewertung: Änderungsaufwand: Zuverlässigkeit: Leistungsfähigkeit: Aufgabe: Stellen Sie für ein vollvermaschtes Netz die Leitungszahl L als Funktion der Knotenanzahl N dar. Kosten:..... M. Leischner Netze, BCS, 2. Sem. Folie 12

13 Netztopologie: teilvermaschtes Netz Bewertung: Änderungsaufwand: Zuverlässigkeit: Leistungsfähigkeit: Kosten:..... M. Leischner Netze, BCS, 2. Sem. Folie 13

14 Netztopologie: Baum Bewertung: Änderungsaufwand: Zuverlässigkeit: Leistungsfähigkeit: Aufgabe: Welche Knoten könnten im angegebenen Beispiel die Funktion eines Wurzelknotens übernehmen? Kosten:..... M. Leischner Netze, BCS, 2. Sem. Folie 14

15 Netztopologie: Bus Bewertung: Änderungsaufwand: Zuverlässigkeit: Leistungsfähigkeit: Kosten:..... M. Leischner Netze, BCS, 2. Sem. Folie 15

16 Netztopologie: Sterntopologie Bewertung: Änderungsaufwand: Aufgabe: Wie lässt sich eine "logische" Ringtopologie als "physischer" Stern realisieren? sternförmige Ringtopologie Hub Zuverlässigkeit: Leistungsfähigkeit: Kosten:..... M. Leischner Netze, BCS, 2. Sem. Folie 16

17 Netztopologie: einfacher, gerichteter Ring Bewertung: Änderungsaufwand: Zuverlässigkeit: Leistungsfähigkeit: Kosten:..... M. Leischner Netze, BCS, 2. Sem. Folie 17

18 Netztopologie: doppelter, gegenläufiger Ring Bewertung: beide Richtungen können in einem Kabel geführt werden Änderungsaufwand: Zuverlässigkeit: Leistungsfähigkeit: Aufgabe: Entwickeln Sie für eine doppelte, gegenläufige Ringtopologie ein Ausfallkonzept (Ausfall eines Knotens, einer Leitung oder eines Leitungspaars). M. Leischner Netze, BCS, 2. Sem. Folie 18 Kosten:.....

19 Netztopologie: Hierarchisches Netz Bewertung: Änderungsaufwand: Core Network Zuverlässigkeit: Leistungsfähigkeit: Kosten:..... M. Leischner Netze, BCS, 2. Sem. Folie 19

20 Kommunikationsfluss: Unicast Netz M. Leischner Netze, BCS, 2. Sem. Folie 20

21 Kommunikationsfluss: Broadcast Netz M. Leischner Netze, BCS, 2. Sem. Folie 21

22 Kommunikationsfluss: Multicast Netz M. Leischner Netze, BCS, 2. Sem. Folie 22

23 Kommunikationsfluss: Anycast Netz M. Leischner Netze, BCS, 2. Sem. Folie 23

24 ENDE M. Leischner Netze, BCS, 2. Sem. Folie 24