Larry L. Peterson Bruce S. Davie. Computernetze. Eine systemorientierte Einführung. Deutsche Ausgabe der 4. amerikanischen Auflage. dpunkt.
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1 Larry L. Peterson Bruce S. Davie Computernetze Eine systemorientierte Einführung Deutsche Ausgabe der 4. amerikanischen Auflage dpunkt.verlag
2 Inhalt 1 Grundlagen Anwendungen Anforderungen Konnektivität Kostengünstige gemeinsame Nutzung von Ressourcen Unterstützung gemeinsamer Dienste Netzwerkarchitektur Schichten und Protokolle OSI-Architektur Internet-Architektur Implementierung von Netzsoftware APIs und Sockets Anwendungsbeispiel Aspekte der Protokollimplementierung Leistung Bandbreite und Latenz Verzögerung-Bandbreite-Produkt Hochgeschwindigkeitsnetze Leistungsanforderungen von Anwendungen Zusammenfassung 51 Weiterführende Literatur 53 Übungen 55 2 Direktverbindungsnetzwerke Hardwarebausteine Knoten Verbindungsleitungen Kodierung (NRZ, NRZI, Manchester, 4B/5B) Erzeugung von Frames Byte-orientierte Protokolle (PPP) Bitorientierte Protokolle (HDLC) Taktbasierte Erzeugung von Frames (SONET) 89
3 xii I Inhalt 2.4 Fehlererkennung Zweidimensionale Parität Internet-Prüfsummenalgorithmus CRC (Zyklische Redundanzprüfung) Zuverlässige Übertragung Stop-and-Wait-Algorithmus Sliding-Window Gleichzeitige logische Kanäle Ethernet (802.3) Physikalische Eigenschaften Medienzugriffssteuerung Erfahrung mit Ethernet Ringförmige Netzwerke (802.5, FDDI, RPR) MAC beim Token-Ring Token-Ring-Wartung FDDI Resilient Packet Ring (802.17) Drahtlose Netze Bluetooth ( ) Wi-Fi (802.11) WiMAX (802.16) Mobiltelefon-Technologien Zusammenfassung 148 Weiterführende Literatur 150 Übungen Paketvermittlung Vermittlung und Weiterleitung Datagramme Virtuelle Leitungsvermittlung Source-Routing Bridges und LAN-Switche Lernende Bridges Spanning-Tree-Algorithmus Broadcast und Multicast Beschränkungen von Bridges Zellenvermittlung (ATM) Zellen Segmentierung und Reassemblierung Virtuelle Pfade Bitübertragungsschichten für ATM Implementierung und Leistung Ports Schaltnetzwerke 217
4 Inhalt xiii 3.5 Zusammenfassung 220 Weiterführende Literatur Übungen Internetworking Einfaches Internetworking (IP) Was ist ein Internetwork? Dienstmodell Globale Adressen Weiterleitung von Datagrammen in IP Adressübersetzung (ARP) : Host-Konfiguration (DHCP) Fehlermeldung (ICMP) Virtuelle Netzwerke und Tunnel Routing Netzwerk als Graph Distanzvektor-Routing (RIP) Link-State-Routing (OSPF) Metriken Routing für mobile Hosts Router-Implementierung Das globale Internet Subnetting Klassenloses Routing (CIDR) Interdomain Routing (BGP) Routing-Bereiche IP-Version 6 (IPv6) Multicast Multicast-Adressen Multicast-Routing (DVMRP, PIM, MSDP) Multiprotocol Label Switching (MPLS) Zielbasierte Weiterleitung Explizites Routing Virtuelle private Netzwerke und Tunnel Zusammenfassung 361 Weiterführende Literatur 363 Übungen Ende-zu-Ende-Protokolle Einfacher Demultiplexer (UDP) Zuverlässiger Byte-Strom (TCP) Ende-zu-Ende-Fragen Segmentformat Auf- und Abbau von Verbindungen Nochmals: Sliding-Window Übertragung anstoßen 404
5 xiv I Inhalt Adaptive Neuübertragung Datensatzgrenzen TCP-Erweiterungen Alternative Designoptionen Remote Procedure Call (RPC) RPC-Grundlagen RPC-Implementierungen (SunRPC, DCE) Transport für Echtzeitanwendungen (RTP) Anforderungen RTP-Details RTCP - das Kontrollprotokoll Netzwerkleistung (Performance) Zusammenfassung 444 Weiterführende Literatur 447 Übungen Überlastkontrolle und Ressourcenzuteilung Ressourcenzuteilung Netzwerkmodell Taxonomie Bewertungskriterien Queuing-Disziplinen FIFO Faires Queuing Überlastkontrolle in TCP Additive Increase / Multiplicative Decrease Slow-Start Fast-Retransmit und Fast-Recovery Mechanismen zur Überlastvermeidung DECbit Random Early Detection (RED) Quellenbasierte Überlastvermeidung Dienstgüte (QoS) Anforderungen von Anwendungen Integrated-Services (RSVP) Differentiated-Services (EF, AF) Gleichungsbasierte Überlastkontrolle Zusammenfassung 532 Weiterführende Literatur 533 Übungen 535
6 Inhalt xv 7 Ende-zu-Ende-Daten Darstellungsformatierung Taxonomie Beispiele (XDR, ASN.l, NDR) Markup-Sprachen (XML) Datenkompression Verlustlose Kompressionsalgorithmen Bildkompression (JPEG) Videokompression (MPEG) Übertragung von MPEG über das Netzwerk Audiokompression (MP3) Zusammenfassung 583 Weiterführende Literatur 584 Übungen Sicherheit in Netzwerken Kryptografische Werkzeuge Chiffrierungsprinzipien Symmetrische Chiffrierverfahren Asymmetrische Chiffrierverfahren Authentifizierungscodes Schlüsselverteilung Vorverteilung öffentlicher Schlüssel Vorverteilung symmetrischer Schlüssel Authentifikationsprotokolle Techniken für Ursprungsechtheit und Aktualität Public-Key-Authentifikationsprotokolle Symmetrie-Key-Authentifikationsprotokolle Die Diffie-Hellman-Schlüsselvereinbarung Sichere Systeme Pretty Good Privacy (PGP) Secure Shell (SSH) Sicherheit auf der Transportschicht (TLS, SSL, HTTPS) IP Security (IPsec) Sicherheit in drahtlosen Netzen (802.11i) Firewalls Die Stärken und Schwächen von Firewalls Zusammenfassung 639 Weiterführende Literatur 643 Übungen 644
7 xvi I Inhalt 9 Anwendungen Traditionelle Anwendungen Electronic Mail (SMTP, MIME) Das World Wide Web (HTTP) Domain Name System (DNS) Netzwerkmanagement (SNMP) Web Services Anpassbare Anwendungsprotokolle (WSDL, SO AP) REST - ein generisches Anwendungsprotokoll Multimedia-Anwendungen Session Control und Call Control (SDP, SIP, H.323) Ressourcenzuweisung für Multimedia-Anwendungen Overlay-Netzwerke Routing-Overlays Peer-to-Peer-Netzwerke (Gnutella, BitTorrent) Inhaltsverteilungsnetzwerke Zusammenfassung 732 Weiterführende Literatur 733 Übungen 735 Lösungen zu ausgewählten Übungen 743 Glossar 759 Literatur 793 Index 807
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