Praktikum Rechnernetze

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Ernst Roth
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1 Praktikum Rechnernetze Prof. Dr. Uwe Heuert Hochschule Merseburg (FH) 1

2 Inhaltsverzeichnis Praktikum... 1 Rechnernetze... 1 Inhaltsverzeichnis... 2 Einführung... 4 Versuche... 8 Passwörter Versuch 1:Grundversuche zur optischen und elektrischen Datenübertragung Ziel Voraussetzungen Aufgabenstellung Durchführung Protokoll Versuch 2: Netzwerkhardware, VLAN + VPN Ziel Voraussetzungen Einführung Aufgabenstellung Durchführung Teil 1: Manageable Switch Teil 2 VLAN Switching Protokoll Versuch 3: Routing und Firewall Ziel Voraussetzungen Aufgabenstellung Durchführung Teil 1: Privates Netz Teil 2: Öffentliches Netz Protokoll Versuch 4:Microsoft Windows Server 2008 Standard Network Services Ziel Voraussetzungen Aufgabenstellung Durchführung Teil 1: Privates Netz Teil 2: Öffentliches Netz Protokoll Versuch 5: Linux und Embedded Ziel Vorraussetzungen Aufgabenstellung Durchführung Protokoll Versuch 6: Programmierung einer Client-Server-Anwendung in C Ziel Voraussetzungen Einführung socket() - Einen Socket anfordern connect() - Eine Verbindung aufbauen

.. 14 Aufgabenstellung... 15 Durchführung... 16 Teil 1: Manageable Switch... 16 Teil 2 VLAN Switching... 18 Protokoll... 21 Versuch 3: Routing und Firewall... 22 Ziel... 22 Voraussetzungen.

3 send() und recv() - Senden und Empfangen mit TCP close() - Socket freigeben bind() - Den eigenen Port festlegen (Server) listen() - Auf eingehende Verbindungen warten (Server) accept() - Die eingehende Verbindung annehmen (Server) Socket-Bibliothek initialisieren - Windows Sonderfall Zeichensatz bit vs. 32bit Aufgabenstellung Durchführung Teil 1: Client Teil 2: Server Protokoll Versuch 7: Programmierung von XML Web Services in C# Ziel Voraussetzungen Einführung Aufgabenstellung Durchführung Teil 1: XML Web Service Teil 2: XML Web Service Client Protokoll Versuch 8: Zertifikate, Sicherheit in öffentlichen Netzen Ziel Voraussetzungen Aufgabenstellung Durchführung Vorbereitungen auf Clientseite Tests Protokoll Schichten, Protokolle und Pakete Ziel Voraussetzungen Aufgabenstellung Durchführung Protokoll Unix und Heterogene Netze Ziel Voraussetzungen Aufgabenstellung Durchführung Protokoll Index

.. 47 Durchführung... 47 Teil 1: Client... 47 Teil 2: Server... 49 Protokoll... 49 Versuch 7: Programmierung von XML Web Services in C#... 50 Ziel... 50 Voraussetzungen... 50 Einführung.

4 Stand: Einführung Das Praktikum Rechnernetze ist im September 2008 in das sanierte Hauptgebäude in den Raum 125/E/26 eingezogen. Es hatte zwischen September und August 2008 seinen Platz im Ausweichquartier 133/E/7. Dorthin war es im Zuge der Gebäudekomplexsanierung aus dem Gebäude 120A der Hochschule Merseburg (FH), in dem ess seit Oktober 2004 neu eingerichtet wurde, umgezogen. Die Studenten lernen die grundlegenden Konzepte und Funktionsweisen von Rechnernetzen und die zugrunde liegenden Standards und Protokolle, Hardware und Software kennen. Sie erwerben die Fähigkeit Rechnernetze zu planen, zu implementieren, zu u betreiben und zu analysieren. Die Vermittlung grundlegender Kenntnisse zur Netzwerkprogrammierung bildet die Basis für die selbständige Implementierung von Netzwerkprotokollen. Sicherheitsprobleme in öffentlichen Netzen und deren Lösung bilden b einenn Schwerpunkt der Veranstaltung. Abschließend lernen die Studenten an ausgewählten Beispielen komplexe IT-Infrastrukturen zur Bereitstellung von Netzwerkdiensten kennen. Das obligatorische Praktikum bei Verwendung einer heterogenen IT-Landschaft vertieft und ergänzt die Inhalte der Vorlesung mit denn Schwerpunkten: Topologien, Kabel, Netzwerkhardware Schichten, Protokolle, Pakete Routing, Firewall Programmierung Network Services Sicherheit Abbildung 1: Ansichten des Praktikum Rechnernetze in Gebäude 120A 4

Dorthin war es im Zuge der Gebäudekomplexsanierung aus dem Gebäude 120A der Hochschule Merseburg (FH), in dem ess seit Oktober 2004 neu eingerichtet wurde, umgezogen.

5 Abbildung 2: Übersicht über die Netzstruktur in Gebäude 120A Abbildung 3: Ansichten des Praktikum Rechnernetze in Gebäude 133 5

6 Stand: Abbildung 4: Technikplan im Jahr 2007 Das Praktikum beinhaltet im Detail (Stand Oktober 2009): 15 Sitzplätze im strukturiert verkabelten Labor (Gigabit LAN) 1 Windows Server 2008 x64 2 Windows Vista Business x64 1 Windows Vista Business 4 Windows XP 3 Windows Server Sun Ultra 20 M2, Solaris 10 2 Sun Ultra 5, Solaris 10 (Reserve) 1 imac, MacOS X Mac G4, MacOS X 10.3 (Reserve) 1 Station SuSE Linux Linux Firewall 1 Thin Client (RDP, X11) 1 Ultra Thin Client (Sun) 1 Cisco Catalyst 3560 (Managed L3 Switch) 1 Cisco Catalyst 2900 XL (Managed L2 Switch) 1 Netgear GSM7324 (Managed Layer 3 Switch) 1 Netgear GSM7224 Managed Layer 2 Switch) 1 Cisco Router ATM Switche Bay Networks Centillion 2 Symbol WLAN Management Switche plus Antennen 1 FDDI Technik (Concentrator, Media Converter, Cisco 4000 Router) diverse Switches, Hubs, Media Converter, Glasfaserstrecke (100Base-FX) 6

Vista Business x64 1 Windows Vista Business 4 Windows XP 3 Windows Server 2003 2 Sun Ultra 20 M2, Solaris 10 2 Sun Ultra 5, Solaris 10 (Reserve) 1 imac, MacOS X 10.4 1 Mac G4, MacOS X 10.

7 2 WLAN Access Point Netgear 2 Hardware Security Modul (Baltimore HSM Keyper, ncipher HSM nshield) Versuchstische Leybold (Optische Datenübertragung) Digitalspeicher-Oszilloskop, Signal-Generator, Messgeräte Das Labor ist intern strukturiert 1GigaBit-Ethernet (1000BaseT) verkabelt. Dabei sind die wandseitig montierten Dosen im während des Praktikums unzugänglichen Netzwerkschrank (DV Verteiler des RZ) aufgelegt. Die Dosen in den Tischaufbauten sind im Netzwerkstandschrank aufgelegt, in dem auch die zu konfigurierende Netzwerktechnik installiert ist. Ein 100MBit-Glasfasersegment existiert ebenfalls. Die Subnetze /27, /27, /27, /27, /27, usw. können eigenständig ge-route-t werden. NAT, PAT und Port- Forwarding für private Adressen wird ebenfalls eingesetzt. Einige Stationen sind mit jeweils 2 SATA-Festplatten bestückt, die separat an- bzw. ausgeschaltet werden können. Die 1. Festplatte ist für den Routine-Praktikumsbetrieb konfiguriert; 2. Festplatte ist für Projekte in Lehrveranstaltungen höherer Semester bzw. zur Bearbeiten von Projekten im Rahmen von Studien- und Diplomarbeiten vorgesehen. 7

Dabei sind die wandseitig montierten Dosen im während des Praktikums unzugänglichen Netzwerkschrank (DV Verteiler des RZ) aufgelegt.

8 Versuche Die Versuche zu den einzelnen Themen vertiefen folgende Schwerpunkte (Standard- Versuche fett): 1. Netzwerkhardware,VPN, VLAN a. Managed Switch b. VLAN c. Layer 3Switch d. VPN 2. Grundversuche zur optischen und elektrischen Datenübertragung a. Siehe Versuchanleitungen Grundversuche zur optischen Nachrichtentechnik b. Bit-Kodierung, Reflexionen auf Kabeln, Digitaloszilloskop 3. Schichten, Protokolle, Pakete a. Anwendung einer Netzwerk-Protokollanalyse-Software (z.b. Wireshark) auf OSI-Schichten 2-7 b. Passwort-Spionage 4. Routing und Firewall a. Installation und Konfiguration einer Linux-Firewall b. Installation und Konfiguration einer Personal Firewall unter Windows c. Port-Scans d. Port-Attacken 5. Unix und Heterogen Netze a. Windows, MacOS, Solaris, Linux (geplant) b. Services: i. DHCP ii. Samba iii. TIME/NTP iv. HTTP (Apache) v. FTP 6. Programmierung a. Implementierung eines einfachen Netzwerkprotokolls der TCP/UDP Familie in der Programmiersprache C - Client und Server (z.b. TIME) b. Implementierung von XML Web Services mit Microsoft.NET in der Programmiersprache C# 7. Netmeeting a. Talk und Chat b. Audio und Video 8. Microsoft Windows Server 2003 Standard Network Services a. Domänen-Controller b. Interne Information Server c. Active Directory d. Microsoft CA 9. Microsoft Enterprise Services a. Exchange Server b. Commerce Server c. BizTalk Server 10. Sicherheit in öffentlichen Netzen a. SSL am Beispiel von HTTPs b. Einsatz kryptografischer Token zur Verschlüsselung (Chipkarten auf Client- Seite, HSM aus Server-Seite) 8

Schichten, Protokolle, Pakete a. Anwendung einer Netzwerk-Protokollanalyse-Software (z.b. Wireshark) auf OSI-Schichten 2-7 b. Passwort-Spionage 4. Routing und Firewall a.

9 c. PKCS#11 und CSP Weiter Themen sind (Auswahl): Bridge Solaris 10 Container (Telefon-)Einwahl (PPP, etc.) WLAN DNS Abbildung 5: Anordnung im Praktikum (Gebäude 120A) 9

10 Abbildung 6: Anordnung im Praktikum (Gebäude 133) 10

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