Cisco Networking Academy Program 3. und 4. Semester

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1 Cisco Systems Übersetzung: Christian Alkemper Lokalisierung: Ernst Schawohl Cisco Networking Academy Program 3. und 4. Semester Cisco Press Markt+Technik Verlag

2 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 19 Teil I: CCNA 3: Routingprotokolle und Grundlagen des Switchings 25 1 Einführung in klassenloses Routing Übersicht CIDR Warum CIDR? Routenzusammenfassung und Supernetzbildung Supernetzbildung und Adresszuweisung VLSM Eigenschaften von VLSM VLSM-Subnetzmasken berechnen VLSM konfigurieren VLSM mit Hilfe von RIP und IGRP Zusammenfassung von Routen Zusammenfassung innerhalb eines Oktetts Zusammenfassung im nicht zusammenhängenden Netzwerk Flapping RIP Version Herkunft und Entwicklung des RIP-Protokolls Eigenschaften von RIPv Ein Vergleich zwischen RIPv1 und RIPv RIPv2 konfigurieren Konfiguration von RIPv2 überprüfen Fehlersuche bei RIP Default-Routen Zusammenfassung Lernzielkontrolle 57 2 Single-Area-OSPF Konzepte des Single-Area-OSPF Überblick auf OSPF OSPF-Terminologie 62

3 6 Cisco Networking Academy Program 3. und 4. Semester OSPF-Zustände Vergleich von OSPF und Distanzvektorprotokollen Der SPF-Algorithmus OSPF-Netzwerktypen Das Hello-Protokoll Ablauf des OSPF-Prozesses Router-Nachbarschaften herstellen DR und BDR auswählen Routen ermitteln Beste Route auswählen Routeninformationen pflegen Single-Area-OSPF konfigurieren Loopback-Adresse konfigurieren OSPF-Router-Priorität ändern OSPF-Metrik ändern OSPF-Authentifizierung konfigurieren OSPF-Timer konfigurieren OSPF in NBMA-Netzwerken konfigurieren Vollvermaschte Frame Relay-Topologie Teilvermaschte Frame Relay-Topologie Point-to-Multipoint-OSPF Propagieren einer Default-Route Häufige Probleme bei der OSPF-Konfiguration OSPF-Konfiguration überprüfen Zusammenfassung Lernzielkontrolle 99 3 Das EIGRP-Protokoll Überblick auf EIGRP EIGRP-Prozesse und -Technologien Vorteile von EIGRP EIGRP-Terminologie Nachbartabelle Topologietabelle Successor-Routen FS-Route Auswahl von Successor- und FS-Routen SIA-Routen Routing-Tabelle 113

4 Inhaltsverzeichnis Routen-Tagging Funktionen und Technologien von EIGRP Erkennen oder Wiederauffinden von Nachbarn Das RTP-Protokoll Die DUAL-FSM PDMs EIGRP-Pakettypen Hello-Pakete Bestätigungspakete Update-Pakete Anforderungs- und Antwortpakete EIGRP-Konvergenz EIGRP konfigurieren EIGRP für IP konfigurieren Konfiguration der Bandbreite bei NBMA-Netzwerken Bandbreite über ein Multipoint-Netzwerk konfigurieren Der Befehl ip bandwidth-percent EIGRP-Routenzusammenfassung konfigurieren Kontrolle und Fehlersuche bei EIGRP Zusammenfassung Lernzielkontrolle Switching-Konzepte und LAN-Design Ethernet /802.3-LANs Entwicklung von Ethernet /802.3-LAN Faktoren, die die Netzwerkleistung beeinflussen Elemente der Ethernet /802.3-Netzwerke Halbduplex-Ethernet Vollduplex-Ethernet Einführung in das LAN-Switching Switching-Methoden Store-and-Forward-Switching Cut-Through-Switching LAN-Segmentierung LAN-Segmentierung mit Bridges LAN-Segmentierung mit Routern LAN-Segmentierung mit Switches Grundlagen zum Switching Latenz von Ethernet-Switches 159

5 8 Cisco Networking Academy Program 3. und 4. Semester Schicht-2- und Schicht-3-Switching Auswirkungen des Schicht-2- und Schicht-3-Switchings Symmetrisches und asymmetrisches Switching Pufferung Kommunikation zwischen Switches und PCs LAN-Design Ziele beim LAN-Design Komponenten des Netzdesigns Funktion und Platzierung der Server Segmentierung Broadcast-Domänen Vorgehensweise beim LAN-Design Verfügbarkeit des Netzwerks Netztopologie entwickeln Einfaches Schicht-2-Bridging und -Switching Zusammenfassung Lernzielkontrolle Switches Überblick zu Switches Switch in Betrieb nehmen Bootvorgang beim Catalyst-Switch Anzeige-LEDs eines Switchs (Catalyst 2950) Port-LEDs beim Switch-POST prüfen Ausgabe des Switchs beim Bootvorgang Die Hilfefunktion der Switch-Befehlszeile verwenden LAN-Switches und hierarchisches Netzdesign Der Core-Layer Der Distribution-Layer Der Access-Layer Das hierarchische Netzmodell im geswitchten LAN Zusammenfassung Lernzielkontrolle Switches konfigurieren Ausgangskonfiguration eines Catalyst-Switchs überprüfen Standardkonfiguration des Catalyst-Switchs überprüfen Eigenschaften von Switch-Ports VLAN-Eigenschaften 234

6 Inhaltsverzeichnis Das Flash-Verzeichnis IOS-Versionsinformationen anzeigen Vorteile der Verwendung einer Standardkonfiguration Netzwerkeinstellungen des Catalyst-Switchs konfigurieren Einstellungen des Switchs zurücksetzen Hostname und Passwörter konfigurieren IP-Adresse und Default-Gateway konfigurieren Porteinstellungen vornehmen Webbasierte Oberfläche MAC-Adresstabelle administrieren Statische MAC-Adressen konfigurieren Portsicherheit konfigurieren MAC-Adressen hinzufügen, verschieben und ändern Switch-Betriebssystem-Images und Gerätekonfigurationsdateien administrieren Wiederherstellung von Passwörtern bei den Catalyst 1900/2950-Switches Aktualisierung von Firmware und IOS bei den Catalyst 1900/2900-Switches Zusammenfassung Lernzielkontrolle Das Spanning-Tree-Protokoll Übersicht zu redundanten Topologien Was ist Redundanz? Redundante Topologien Redundante geswitchte Topologien Probleme in redundanten Topologien Übersicht zum Spanning-Tree-Protokoll Spanning-Tree-Verfahren Erweiterte STP-Funktionen Root-Bridge auswählen Portzustände bei STP Designierte Ports auswählen Pfadkosten STP-Timer Neuberechnung der Topologie Konvergenz RSTP 271

7 10 Cisco Networking Academy Program 3. und 4. Semester Portzustände bei RSTP Zusammenfassung Lernzielkontrolle VLANs Einführung in VLANs Broadcast-Domänen mit VLANs und Routern Betrieb eines VLAN Ende-zu-Ende-VLANs Geografische VLANs Vorteile von VLANs Änderungen administrieren VLANs und Sicherheit Hubs und nicht VLAN-fähige Switches VLAN-Typen Kennzeichnung von VLAN-Frames IEEE 802.1Q (Frame-Tagging) ISL FDDI LANE VLAN-Konfiguration Statische VLANs konfigurieren VLAN-Konfiguration überprüfen VLAN-Konfiguration speichern VLAN-Konfiguration löschen Fehlersuche und -behebung bei VLANs Zusammenfassung Lernzielkontrolle Das VTP-Protokoll Leitungsbündelung Trunking Prinzip des Trunkings VLANs und Trunking Switch-CLIs Implementierung der Leitungsbündelung Das VTP-Protokoll Der Zweck von VTP Das Konzept des VTP-Protokolls 319

8 Inhaltsverzeichnis Vorteile von VTP VTP-Domänen VTP-Betriebsarten VTP-Betrieb VTP-Implementierung VTP-Konfiguration VTP-Pruning Routing zwischen VLANs Probleme bei der VLAN-übergreifenden Kommunikation und ihre Lösungen Isolierte Broadcast-Domänen Route zwischen VLANs ermitteln Physische und logische Schnittstellen Routing zwischen VLANs konfigurieren Zusammenfassung Lernzielkontrolle 340 Teil II: CCNA 4: WAN-Technologien IP-Adressen skalieren Überblick zum IP-Protokoll NAT und PAT Eigenschaften von NAT und PAT NAT und PAT konfigurieren NAT- und PAT-Konfiguration überprüfen Problembehebung bei der NAT- und PAT-Konfiguration Vor- und Nachteile von NAT Überblick zu DHCP Eine Einführung in DHCP Unterschiede zwischen BOOTP und DHCP Merkmale von DHCP DHCP-Prozess DHCP-Prozess konfigurieren DHCP-Betrieb überprüfen Problembehebung bei der DHCP-Konfiguration DHCP-Relay Zusammenfassung Lernzielkontrolle 381

9 12 Cisco Networking Academy Program 3. und 4. Semester 11 WAN-Technologien Überblick zu den WAN-Technologien WAN-Geräte WAN-Standards WAN-Kapselung WAN-Verbindungen Leitungsvermittelte Verbindungen Paketvermittelte Verbindungen Paket- und Leitungsvermittlung Überblick zu WAN-Technologien Analoge Einwahl ISDN Standleitungen X Frame Relay ATM DSL Kabelmodem WAN-Kommunikation LAN-/WAN-Integration Netzwerkfähigkeiten ermitteln und auswählen Netzwerkmodell ermitteln und auswählen Das hierarchische Netzdesignmodell Designmodelle mit drei Schichten Vorteile eines hierarchischen WAN-Designs Serveraufstellung WAN-Design WAN-Design: Die ersten Schritte Anforderungen ermitteln Anforderungen analysieren Prüfung auf Störanfälligkeit WAN-Topologie Weitere Aspekte des WAN-Designs Zusammenfassung Lernzielkontrolle 437

10 Inhaltsverzeichnis Das Point-to-Point-Protokoll Die schichtorientierte PPP-Architektur PPP-Sitzungen aufbauen Phase 1: Öffnen der Verbindung und Verhandlung der Konfiguration Phase 2: Authentifizierung und Feststellung der Verbindungsqualität Phase 3: Aushandlung der Konfiguration der Vermittlungsschichtprotokolle Phase 4: Abbau der Verbindung PPP-Authentifizierungsprotokolle PAP CHAP PPP-Kapselung und PPP-Authentifizierung Serielle Point-to-Point-Verbindungen TDM Demarkationspunkt DTE- und DCE-Geräte HDLC-Kapselung HDLC-Kapselung konfigurieren Fehlersuche bei einer seriellen Schnittstelle PPP konfigurieren PPP-Kapselung konfigurieren PPP-Authentifizierung konfigurieren Konfiguration der seriellen PPP-Kapselung überprüfen Überprüfung der PPP-Authentifizierung Zusammenfassung Lernzielkontrolle ISDN und DDR ISDN-Standards Überblick auf ISDN ISDN-Standards und Zugriffsmethoden Das 3-Schichten-Modell von ISDN und die zugehörigen Protokolle ISDN-Rufaufbau ISDN-Funktionen und Referenzpunkte ISDN-Schnittstelle des Routers ermitteln ISDN-Switch-Typen 501

11 14 Cisco Networking Academy Program 3. und 4. Semester 13.3 ISDN-Konfiguration ISDN-Basisanschluss (BRI) konfigurieren ISDN-Primärmultiplexanschluss (PRI) konfigurieren ISDN-Konfiguration überprüfen Fehlersuche bei der ISDN-Konfiguration DDR DDR-Betrieb Legacy-DDR Dialer-Profile DDR-Konfiguration überprüfen Zusammenfassung Lernzielkontrolle Frame Relay Überblick auf Frame Relay Begriffe aus dem Bereich Frame Relay Betrieb von Frame Relay Frame-Relay-LMI LMI-Betriebsweise LMI-Erweiterungen Globale Adressierung Multicasting Inverse ARP Frame-Relay-Mapping Frame-Relay-Switching-Tabellen Zusammenfassung zum Frame-Relay-Betrieb Frame-Relay-Subschnittstellen Routing-Umgebungen mit Split-Horizon-Verfahren Probleme mit Routing-Updates bei Subschnittstellen lösen Einfache Frame-Relay-Konfiguration Serielle Schnittstelle konfigurieren Frame-Relay-Konfiguration überprüfen Frame Relay überprüfen Status der Verbindung prüfen Überprüfung des Frame-Relay-Mappings Konnektivität zum Router am Zentralstandort überprüfen Subschnittstellen konfigurieren 553

12 Inhaltsverzeichnis Optionale Befehle konfigurieren Zusammenfassung Lernzielkontrolle Einführung in die Netzwerkadministration Übersicht zu Desktop- und Serverbetriebssystemen Workstations Server Client-Server-Beziehung Netzwerkbetriebssysteme Windows NT, Windows 2000 und Windows Server Unix und Linux Macintosh OS X Das Konzept der Serverdienste Druckdienste Gemeinsame Dateinutzung FTP und Dateiübertragungen Webdienste DNS DHCP Netzmanagement Das Netzmanagementmodell der OSI-Gruppe SNMP und CMIP Zusammenfassung Lernzielkontrolle 607 Teil III: CCNA-Zusatzmaterialien Netzmanagement Netzwerkdokumentation Haupt- und Zwischenverteilerplan Konfigurationsangaben zu Servern und Workstations Softwarelisten Wartungsaufzeichnungen Sicherheitsmaßnahmen Benutzerordnung Netzwerksicherheit Absicherung gegen unbefugten Zugriff 620

13 16 Cisco Networking Academy Program 3. und 4. Semester Datenwiederherstellung Umgebungsbedingungen Stromversorgung EMI und RFI Viren Leistungsfähigkeit des Netzwerks Serveradministration Peer-to-Peer-Netzwerke Client-Server-Netzwerke Steuerung des Netzwerks Die administrative Seite des Netzmanagements Grenzen des Netzwerks erkennen und setzen Kosten eines Netzwerks Fehlerberichte Netzwerküberwachung Verbindungen überwachen Verkehrsüberwachung Das SNMP-Protokoll RMON Troubleshooting in Netzwerken Der Vorgang des Troubleshootings Troubleshooting-Methoden Software-Tools Zusammenfassung Zusammenfassung des Stoffes für die CCNA-Prüfung Das OSI-Modell Anwendungsschicht (Schicht 7) Darstellungsschicht (Schicht 6) Sitzungsschicht (Schicht 5) Transportschicht (Schicht 4) Vermittlungsschicht (Schicht 3) Sicherungsschicht (Schicht 2) Bitübertragungsschicht (Schicht 1) Bridging und Switching Vollduplex- und Halbduplexkommunikation bei Ethernet Cut-Through- und Store-and-Forward-Switching im LAN 672

14 Inhaltsverzeichnis Betrieb und Vorteile von VLANs Geroutete Protokolle IP-Adressklassen, Subnetze und private Adressen Subnetzbildung Konvertierung zwischen Dezimal-, Hexadezimalund Binärzahlen Routing-Protokolle Interne und Externe Routing-Protokolle Distanzvektorprotokolle Vergleichende Gegenüberstellung der Funktionsweise von Distanzvektor-, Link-State- und Hybridprotokollen WAN-Protokolle Frame Relay: Begriffe und Eigenschaften Unterscheidung zwischen verschiedenen WAN-Diensten ISDN-Basisanschluss und Legacy-DDR konfigurieren Konfigurationsdateien mit TFTP verwalten Cisco IOS Software-Images mit TFTP laden Konfigurationsdateien verwalten Cisco IOS Software-Images mit TFTP kopieren ICMP Auslieferung von ICMP-Meldungen Fehlerbenachrichtigung und Fehlerkorrektur Nicht erreichbare Netzwerke Mit ping die Erreichbarkeit des Empfängers testen ACLs Überblick auf ACLs Gründe für den Einsatz von ACLs Grundlagen zu Cisco-Geräten, der Cisco IOS Software und Netzwerken Bootvorgang des Routers HyperTerminal-Sitzung aufbauen Am Router anmelden Befehlsliste für den Benutzermodus IOS-Editierbefehle verwenden Die IOS-History Aufgabe der Cisco IOS Software Betrieb der Cisco IOS Software Eigenschaften der Cisco IOS Software Der Befehl show version 724

15 18 Cisco Networking Academy Program 3. und 4. Semester Bedienoberfläche des Routers Probleme mit der Cisco IOS Software beheben Zusammenfassung 727 Teil IV: Anhänge 729 Glossar 731 Anhang A: Lernzielkontrolle: Die Antworten 759 Anhang B: Inhalt CD-ROM CCNA 3 und B.1 e-lab Activities 777 B.2 Test Engine 778 B.3 PhotoZooms 778 B.4 Videos 779 B.5 Additional Resources I 780 B.6 Additional Resources II 780 Anhang C: CCNA3-Befehlstabelle: RIPv2, OSPF, EIGRP, VLAN, STP, VTP 781 Anhang D: CCNA4-Befehlstabelle: NAT, DHCP, PPP, ISDN, FR, SNMP 791 Stichwortverzeichnis 799