Datenkommunikationsnetze – Theorie und Praxis Schulung

Einführung in Netzwerktechnik und das OSI-Referenzmodell

• Einführung in Datennetzwerke
• LAN und WAN
• Art und Anforderungen von Anwendungen
• Funktionen des OSI-RM und die modulare Struktur des Datennetzwerks

Einführung in LAN-Technologie und Ethernet-Protokolle

• Das Ethernet-Protokoll und 10M/100M/1G/10Gbps Ethernet
• Ethernet-Medientypen (Twisted Pair, Kabelkategorien – 5/5e, Glasfaserkabel und Stecker)
• CSMA/CD-Algorithmus
• Frame-Struktur (802.3, 802.3, Ethernet-2, Ethernet-SNAP)
• Gängige Probleme

LAN-Switching – Funktionsweise und Betrieb

• Charakteristika und Betrieb von LAN-Bridges
• Betrieb von LAN-Switches
• LAN-Switch-Technologie – HD/FD und Auto-Negotiation
• VLANs (Virtual LAN) und VLAN-Tags
• Spanning Tree-Protokolle – STP/RSTP/MSTP
• LAG und Etherchannel. LAN-Struktur und Topologien
• Data Center Switching

WAN-Protokolle und Dienste

• Struktur öffentlicher Netzwerke – Zugangsübertragung und -schaltung.
• Architektur und Protokolle traditioneller Netzwerke
  • Ende-zu-Ende-Dienste – FR, ATM und Vermietete Leitungen
  • Übertragungsdienste – SDH und WDM/DWDM
  • Zugangsdienste – xDSL, CaTV/DOCSIS
• Netze der neuen Generation
  • Ende-zu-Ende-Dienste – Carrier Ethernet und MPLS IP-basierte Dienste
  • Übertragungsnetze – Carrier Ethernet
  • Zugangsnetze – fortschrittliches xDSL, DOCSIS und optische Technologien

Drahtlose Netze und Wi-Fi

Netzwerkarchitektur – Elemente und Netztopologien

Die physische Schicht

• 801.11a/b/g
• 801.11n – OFDM und MIMO

Die MAC-Schicht – Konfliktauflösung

• CSMA/CA, RTS, CTS und NAV
• IEEE 802.11 Frame-Format und Adressierung

Zusätzliche Funktionen

• WiFi-Sicherheit – WEP, EAP, TLS, TTLS und 802.11x

WiFi QoS – Zugriffsverfahren auf der Grundlage von Kollisionen – AIFS, Zugangskategorien und Kollisionsfenster. Kontrollierter Zugang – Polling und TXOPs. Qualität der Dienstleistung kontrollieren – ADDTS, Traffic Streams und TSPECs.

• Zellularnetze

Einführung

• Frequenzspektrumsreuse
• Aufbau und Verwaltung von Verbindungen,
• Die wichtigsten Server – MSC, BSC, BTS und Endgeräte
• Handover und Kanäle

Standards und Entwicklung

3GPP, 3GPP2 und IMT-2000

Entwicklung der Netze – cdma1 bis EVDO/DV und GSM bis HSPA und LTE

Einführung in TCP/IP

• Das TCP/IP-Modell und gängige Protokolle
• Betrieb der Protokolle
• Normungsgremien

IPv4 – Protokoll und Adressierung

• IP-Eigenschaften
• ARP – Address Resolution Protocol
• Struktur des IP-Frames
• IP-Adressierung und Adressklassen
• Private und öffentliche Adressen
• Untervernetzung eines IP-Adressraums – VLSM und CIDR
• Design von IP-Adressen (Übung)
• DHCP – Dynamic Host Configuration Protocol
• Multicast und IGMP

IPv6 – Protokoll und Adressierung

• Eigenschaften von IPv6 und Vergleich mit IPv4
• Paketstruktur und Kopfzeilen (kurz)
• IPv6-Adressen und Adresskategorien
• Der Auto-Konfigurationsprozess
• Migration von IPv4

L4-Protokolle – TCP und UDP

• Einführung in Protokolle der Schicht 4 und bekannte Ports
• UDP-Paketstruktur und -betrieb
• TCP-Paketstruktur und -betrieb
• TCP-Verbindungs- und Zuverlässigkeitsaspekte
• TCP-Sliding Window, Slow-Start und Vermeidung von Engpässen
• Sequenz- und Bestätigungsnummern
• Berechnung der maximalen TCP-Durchsatzrate (WS und RTT)
• Go-back-N und Selective-Repeat
• TCP-Leistungsprobleme

Grundlagen des Routing und L3-Switching

• Prinzipien des Routing-Prozesses
• Routing-Domänen und -bereiche
• Statisches und dynamisches Routing
• Distance-Vector- und Link-State-Protokolle
• Routing-Metriken
• RIP und OSPF
• BGP – eBGP und iBGP
• L3-Switching
• Statisches und dynamisches NAT
• HSRP und VRRP
• QoS in IP-Netzwerken

QoS-Parameter – Bandbreite, Verzögerung, Jitter und Paketverlust

• Anforderungen an Anwendungen und Netzwerkverhalten
• Klassifizierung und Markierung, Policing und Shaping, Queuing, RED/WRED

Grundlagen der Netzwerksicherheit und Komponenten

• Grundlagen der Netzwerksicherheit, Bedrohungen und Schwachstellen.
• Gesicherte Netzwerkarchitektur – FWs, VPNs, NACs und Sicherheitsgeräte.
• Betrieb von Firewalls – Paketfilterung und stateful Inspection.
• Sicherheitsprotokolle – Verschlüsselung und Authentifizierung
• Arten und Definitionen der Verschlüsselung
  • Symmetrische Schlüsselalgorithmen. Block- und Strom-Chiffren.
  • Asymmetrische Kryptographie.
  • Hash-Funktionen.
• Grundlagen der Authentifizierung
  • Mehrfaktor-Authentifizierung
  • Tokens und Smart Card Verschlüsselung Drahtlose Verschlüsselungsprotokolle
  • OTP – Einmalkennwörter

Einführung in das Design von Datennetzen

• Einführung in die Netzwerktechnik
  • Anforderungsanalyse
  • Flussmodelle
• Architektur (High-Level) Design
  • Komponentenarchitektur und Referenzarchitektur
  • Architekturmodelle
  • System- und Netzwerkarchitekturen
  • Wahl von Service- und Vendor-Architekturen
• Topologie (Low-Level) Design
  • Design von Unternehmensnetzen
  • LAN/WAN-Design
  • IP-Netzwerkdesign
  • Design von Sicherheit und Datenschutz
  • Design der Netzwerkverwaltung
• Design des Netzwerksbetriebs