CAS Networking & Security

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1 CAS Networking & Security

2 Inhaltsverzeichnis 1 Umfeld 3 2 Zielpublikum 3 3 Voraussetzungen 3 4 Ausbildungsziele 3 5 Kursübersicht 4 6 Kompetenzprofil 4 7 Kursbeschreibungen Netzwerk-Technologien Internet-Technologien Sichere Netzwerke 7 8 Kompetenznachweise 8 9 Ergänzende Lehrmittel 8 10 Dozierende 9 11 Organisation 9 12 Termine 9 Study Guide CAS NS 2/10

3 Funktionalität und Sicherheit sind die zentralen Anforderungen an Netzwerke. Das CAS Networking & Security (CAS NS) richtet sich an Personen, die für Konzeption, Aufbau und Betrieb von internetbasierten Kommunikationsnetzwerken verantwortlich sind. 1 Umfeld In einer sich schnell ändernden IT-Landschaft erlauben die wachsenden Angebote des Cloud- Computing vollkommen neue Arbeits- und Problemlösungsmethoden. Um die neuen Technologien nutzbringend einzusetzen, werden stabile und schnelle Netzwerke und Netzwerkdienste benötigt. Mit dem Internet of Things (IoT) und Industrie 4.0 steigen zudem die Anforderungen an den Datenschutz. Dies erfordert neue zusätzliche Sicherheitsmassnahmen. Das CAS NS liefert einen Überblick über neuste Entwicklungen wie VNF (Virtual Network Function) und SDN (Software Defined Networking) und vermittelt Grundlagen und Methoden, um sichere Netzwerke aufzubauen. Das CAS NS ist Teil der Ausbildungsvertiefung Cyber Security im MAS-IT. Cyber Security 2 Zielpublikum Das CAS NS richtet sich an Personen, die für bedarfsoptimierte Kommunikationsnetzwerke zuständig oder daran interessiert sind. Speziell werden Ingenieurinnen und Ingenieure angesprochen, die sich fundiert mit der Internet- Technologie und der dazugehörenden Netzwerksicherheit auseinandersetzen wollen. 3 Voraussetzungen Kenntnisse in der Systemadministration von Windows und Linux sowie der Datenkommunikation erleichtern den Einstieg in diesen Lehrgang. 4 Ausbildungsziele Sie sind befähigt, sichere Netzwerke für den Einsatz in Industrie und Verwaltung zu konzipieren, zu realisieren und zu beurteilen. Sie kennen sich in den Bereichen Virtualisierung, Cloud-Dienste, Outsourcing und neue Internet- Technologien wie LoRaWAN, IPv6, VNF und SDN aus. Study Guide CAS NS 3/10

4 5 Kursübersicht Kurs/Lehreinheit Lektionen Stunden Dozierende Netzwerk-Technologien 56 Rolf Lanz Elmar Hayoz Internet-Technologien 72 Marcel Ritschard Tobias Rüetschi Sichere Netzwerke 60 Matthias Kolly Thomas Diener Labor / Praktika ~ 90 alle Total 188 ~ 90 Das CAS umfasst insgesamt 12 ECTS Punkte. Für die einzelnen Kurse ist entsprechend Zeit für Selbststudium, Prüfungsvorbereitung etc. einzurechnen. 6 Kompetenzprofil Legende: 1. Kenntnisse von Begriffen, Definitionen und Regeln; Faktenwissen 2. Verstehen von Zusammenhängen, Erklären von Sachverhalte erklären können 3. Anwendung des Wissens in einfachen Situationen 4. Analyse der eigenen Lösung 5. Synthese neuer Lösungen und Anwendung in komplexen Situationen 6. Beurteilung der Anwendbarkeit für bestimmte Probleme und Situationen, methodische Abwägung und Evaluation von Alternativen, Beziehungen zu anderen Fachgebieten Study Guide CAS NS 4/10

5 7 Kursbeschreibungen Nachfolgend sind die Inhalte der einzelnen Kurse und Lehreinheiten beschrieben. Änderungen sind bis zu Beginn des Lehrgangs möglich. Angaben zu Terminen und Kompetenznachweisen sind ab Studienbeginn verbindlich. 7.1 Netzwerk-Technologien Kursbeschreibung Lernziele Die Teilnehmenden lernen in diesem Kurs zu beurteilen, welche Netzwerk- Konfigurationen und Technologien für die Datenkommunikation in einer Firma (Performance, Verfügbarkeit, Sicherheit) am besten geeignet sind. Sie kennen die dazu passenden Konfigurationsmöglichkeiten der aktiven Netzwerkkomponenten und sind in der Lage, ihre Kommunikationsnetze selbständig oder zusammen mit einem externen Partner zu planen, in Betrieb zu nehmen und anschliessend sicher zu betreiben. Themen Grundlagen der Netzwerk-Technologien Aktuelle LAN-Technologien im ISO/OSI-Modell Vom Megabit-Ethernet zum Terabit-Ethernet Sichere WLANs und deren zukünftige Weiterentwicklung Technologie und Anbindung IoT-Devices Praktika zur Vertiefung Lichtwellenleiter Nutzen und Funktion von Lichtwellenleitern FTTx auf allen Ebenen einer modernen Kommunikationsinfrastruktur Fallstudie: LWL-Verkabelung Aktive Netzwerkkomponenten Vom Repeater über Bridges, Switch, Router, Multilayer-Switch bis zum Application-Layer Gateway Redundante, sichere, virtuelle LANs mit Link-Aggregation Praktika zur Vertiefung Netzarchitekturen anhand einer Fallstudie Projektarbeit im Informatiklabor Planung, Aufbau, Konfiguration und Härtung eines sicheren und redundanten Firmennetzes Zur fächerübergreifenden Integration des Wissens und als Basis für weiterführende Übungen in den nachfolgenden Kursteilen. Software-Defined Networking (SDN) mit Praktikum SDN und NFV Grundlagen Konzepte und Architektur für ein SDN basierendes Netzwerk Typische Anwendungsfälle Virtuelles Labor Lehrmittel Skript, das alle wesentlichen Lerninhalte umfasst Kommentierte Foliensets als Ergänzung Literaturempfehlungen: Computer Networks (siehe [1], [2], [3], [4]) Study Guide CAS NS 5/10

6 7.2 Internet-Technologien Kursbeschreibung Lernziele Die Teilnehmenden verstehen die Mechanismen der Internettechnologie. Sie sind am Ende des Kurses in der Lage, eine Internetprotokoll-basierte Infrastruktur mit allen wesentlichen Netzwerk-Basisservices für ihren eigenen Betrieb oder externen Auftraggeber zu konzipieren und aufzubauen. Themen Internet Protokolle Gremien und Standardisierungsverfahren der Internet Protokoll Familie Architektur und Basisprotokolle des Internet Aktuelle und zukünftige Technologien und Protokolle (IPv4, Ipv6, 6LoWPAN, Ipsec, DNSSEC, OSPF, usw.) Systeme, Netzwerke und Routing Konfiguration und Adressierung von Internet-Systemen Routing-Architektur und Protokolle im Firmennetz und im Internet Migrationsszenarien von Ipv4 auf Ipv6 Standard- und Cloud-Dienste Internet Standard-Dienste und Anwendungen, Protokolle, Funktionsweise und Konfiguration Die Möglichkeit diese Dienste als Cloud-Services zu beziehen oder zu betreiben Vergleich der Cloud-Services mit selbst erbrachten Services Praktische Umsetzung Aufbau eines Netzwerks mit Systemen und Routern Realisierung von Services und Anwendungen, konventionell oder als Cloud- Service mit Hilfe einer virtuellen Infrastruktur Kopplung des virtuellen Labors mit dem Internet der realen Welt Lehrmittel Skript, das alle wesentlichen Lerninhalte umfasst Literaturempfehlungen: Computer Networking (siehe [3]) Computernetzwerke (siehe [4]) LINUX, das umfassende Handbuch (siehe [5]) Study Guide CAS NS 6/10

7 7.3 Sichere Netzwerke Kursbeschreibung Lernziele Die Teilnehmenden sind am Ende dieses Kurses in der Lage, Risiken in ICT- Netzwerken zu erkennen und mögliche Gegenmassnahmen vorzuschlagen und durchzuführen. Themen Grundlagen zum Begriff Sicherheit Definitionen und Abgrenzungen Gefahren und deren Auswirkungen, Risikoeinschätzung Grundsätze und Prinzipien der Informationssicherheit Warum Netzwerksicherheit, Angriffe auf und über das Netzwerk Elemente der Netzwerksicherheit Physische Sicherheit Verfügbarkeitsmassnahmen, Zugangsschutz Sichere Netzwerkkomponenten und Netzwerkdienste Gezielter Datenfluss, Netzsegmentierung Proxies, Remote Access, Virtual Private Networks Sicherheitsrisiken von Netzwerkprotokollen IP-Stack und dessen Angriffsflächen (Ipv4 und Ipv6) Distributed Denial of Service (DdoS) Sniffing, Spoofing, man-in-the-middle, Protokollattacken und Gegenmassnahmen konkret Sicherheitsaspekte Voice over IP (VoIP) Steuern und Kontrollieren der Datenflüsse Paketfilter, Stateful Inspection, Web Application Firewall Die Firewalls heute, Lösungsarchitekturen und Produkte Implementation und Betrieb von Firewalls Intrusion Detection und Intrusion Prevention Herausforderungen Cloud-Sicherheit Sichere Datenübertragung, Schutz vor Angriffen Verschlüsselung MACsec VPNs, IPSec, OpenVPN Sichere Übertragung in WLANs DNS Sicherheit Erkennen von Angriffen Hacking, Cracking, Malware, Social Engineering, Die Angreifer, deren Motivationen und Werkzeuge Die Frage des von wo Intrusion Prevention / Detection Ablauf einer typischen Netzwerk Attacke Erkennen und Behandeln von Sicherheitsvorfällen Grundlagen ICT-Forensik Gastreferat Spezialthema oder ein Beispiel aus der Praxis Lehrmittel Skript, das alle wesentlichen Lerninhalte umfasst Literaturempfehlungen folgen im Unterricht Study Guide CAS NS 7/10

8 8 Kompetenznachweise Für die Anrechnung der 12 ECTS-Punkte ist das erfolgreiche Bestehen der Qualifikationsnachweise (Prüfungen, Projektarbeiten) erforderlich, gemäss folgender Aufstellung: Kompetenznachweis Gewicht Art der Qualifikation Erfolgsquote Studierende Netzwerk-Technologien 3.0 Gruppenarbeit & Prüfung % Internet-Technologien 3.5 Gruppenarbeit & Prüfung % Sichere Netzwerke 3.5 Gruppenarbeit & Prüfung % Gesamtgewicht 10.0 Gesamterfolgsquote % ECTS Note A F Alle Studierenden können in einem Qualifikationsthema eine Erfolgsquote von 0 bis 100% erarbeiten. Die gewichtete Summe aus den Erfolgsquoten pro Thema und dem Gewicht des Themas ergibt eine Gesamterfolgsquote zwischen 0 und 100%. Die Gesamterfolgsquote wird in eine ECTS Note A bis E umgerechnet, gemäss Studienreglement. Weniger als 50% Gesamterfolgsquote ergibt eine ungenügende Note F. 9 Ergänzende Lehrmittel Für das Einlesen und als Begleitmaterial werden folgende Bücher oder ebooks empfohlen. Die Beschaffung liegt im Ermessen der Studierenden: Nr Titel Autoren Verlag Jahr ISBN Nr. [1] Computer Networks: Pearson New International Edition David J. Wetherall, Andrew S. Tanenbaum Prentice Hall International 2011 ISBN: [2] Computernetzwerke David J. Wetherall, Andrew S. Tanenbaum Pearson Studium 2014 ISBN: [3] Computer Networking: A Top-Down Approach Keith W. Ross, James F. Kurose Pearson Education 2016 ISBN: [4] Computernetzwerke: Der Top-Down-Ansatz Keith W. Ross, James F. Kurose Pearson Studium 2014 ISBN: [5] LINUX Das umfassende Handbuch Galileo Computing Rheinwerk <openbook> 2012 Gratis PDF Study Guide CAS NS 8/10

9 10 Dozierende Kursverantwortliche Dozierende sind: Vorname Name Firma Prof. Rolf Lanz Berner Fachhochschule Elmar Hayoz Hayoz Engineering Matthias Kolly Post CH AG Thomas Diener PostFinance AG Prof. Hansjürg Wenger Berner Fachhochschule Marcel Ritschard VBS FUB Tobias Rüetschi Adfinis SyGroup 11 Organisation CAS-Leitung: Prof. Rolf Lanz Tel: CAS-Administration: Andrea Moser Tel: Termine Daten: KW bis KW Montagabend, von 16:30 bis 19:45 Uhr Mittwoch, von 08:30 bis 16:15 Uhr einzelne Montag-Abende (3 5 mal Unterricht, Rest Labor nach freiem Ermessen der Studierenden) Stundenplan siehe Webseite "Durchführungsdaten" Details Study Guide CAS NS 9/10

10 Dokumenteninformation Study Guide CAS NS Dieser Study Guide gilt für die Publikation ab Herbstsemester Während der Durchführung des CAS können sich Anpassungen bezüglich Inhalten, Lernzielen, Dozierenden und Kompetenznachweisen ergeben. Es liegt in der Kompetenz der Dozierenden und der Studienleitung, aufgrund der aktuellen Entwicklungen in einem Fachgebiet, der konkreten Vorkenntnisse und Interessenslage der Teilnehmenden, sowie aus didaktischen und organisatorischen Gründen Anpassungen im Ablauf eines CAS vorzunehmen. Berner Fachhochschule Technik und Informatik Weiterbildung Wankdorffeldstrasse 102 CH-3014 Bern Telefon ti.bfh.ch/weiterbildung ti.bfh.ch/cas-ns Study Guide CAS NS 10/10