Die Vorlesung "Rechnernetze" an der PTL-Wedel

+ + + Wie funktioniert ein Netz ? + + +  Warum oder warum gerade nicht kommt (k)eine Verbindung zu Stande ? + + + Was ist für eine Kommunikation zwischen Prozessen im Netz denn überhaupt nötig ? + + + ...

 
Wer kann in so einem Falle helfen ... nur Jemand, der sich damit auskennt !?

  • Also her mit den "Gelben Seiten" ... - Ganz falsch !

Nein, in unserer heutigen Informationsgesellschaft sollte und müsste sich eigentlich jeder Informatiker mit den Grundlagen der allgemeinen Datenkommunikation und der Funktionsweise der zugehörigen Datennetze hinreichend gut auskennen ... der reine Techniker ein wenig mehr, der Anwender oder Programmierer vielleicht noch etwas weniger.

Diese Vorlesung bietet daher allen Hörern eine umfassende Einführung in die Arbeitsweise von Rechnernetzen und den hier zugrunde liegenden Kommunikationsmechanismen, insbesondere in die Arbeitsweise der aktuellen Internet-Technologie und der Technik Lokaler Netze (LANs) an.

 

Kurze Inhaltsbeschreibung

Die Vorlesung liefert ein grundlegendes Verständnis für die Kommunikation zwischen Prozessen in heutigen Netzen. Der Hörer soll dabei in die Lage versetzt werden, den Datenfluss der meist Internetprotokoll basierten Netzen genau zu verstehen, denn dieses ist unter anderem elementar für die spätere Entwicklung von verteilten Anwendungen. Ein Themenschwerpunkt liegt daher - neben allgemeinen, grundlegenden Betrachtungen am Beispiel des OSI-Referenzmodells - auf der genauen Betrachtung der Arbeitsweise der aktuellen IPv4- und der zukünftigen Internet Protokoll Version-6.

Ebenso soll aber auch ein Verständnis für den praktischen Aufbau und den Betrieb moderner Unternehmensnetze vermittelt werden. Dazu werden die grundlegenden Eigenschaften aktueller Netztechnologien speziell im Bereich der Lokalen Netze (LAN) und drahtloser Netze (WLAN) genauso ausführlich besprochen, wie die Arbeitsweise derzeit eingesetzter Koppelelemente, die zum Aufbau größerer Netzstrukturen benötigt werden. Speziell dieser Abschnitt wiederum bildet dann eine wesentliche Grundlage für spätere Betrachtungen im Bereich der „Netzwerksicherheit“.

Den Abschluss der Veranstaltung bildet dann im Praktikum das Thema "Verzeichnisdienste", die für die logische Strukturierung und die Verwaltung größerer Netze heute unverzichtbar geworden sind.

Folgende Themen sind für die Vorlesung vorgesehen:

  • Kapitel 1 - Kurze Einführung
    • Organisatorisches
    • Themen und Zielsetzung
    • Literaturhinweise
  • Kapitel 2 - Allgemeine Grundlagen
    • Funktionsschichten in der Datenkommunikation
    • Heterogenes Netz
    • Bedeutung der Transportnetze
    • Das OSI-Kommunikationsmodell
    • Klassische Koppelelemente im Modell
  • Kapitel 3 - Die Funktionsweise der Internet-Architektur
    • Historie und Entwicklung
    • IPv4-Netzwerkarchitektur
    • Aufbau von IPv4-Netzen
      • Einführung von Subnetzen und CIDR
    • Die UDP- und die TCP-Kommunikation
      • Die Socket-Schnittstelle
    • Betrachtung einzelner Anwendungsprotokolle (exemplarisch)
      • Domain Name System (DNS)
      • Telnet und SSH
      • SMTP und POP3
      • HTTP
      • FTP
    • Internet Control Message Protocol (ICMP)
    • Network Address Translation (NAT) Technik
      • Ablauf der Kommunikation
    • Einsatz von Proxy-Servern
      • Ablauf der Kommunikation
    • Internet Protocol Version 6 (IPv6)
      • Architektur, Paketaufbau
      • Adress- und Netzstrukturen
      • Anpassung von Anwendungsprotokollen
  • Kapitel 4 - Technik Lokaler Netze (LANs)
    • Struktur Lokaler Netze
      • LLC- und der MAC-Layer
    • IP-Kommunikation im LAN
      • Automatische IP-Konfiguration mit DHCP
    • Ethernet-Technologie
      • Das klassische CSMA/CD-Zugriffsverfahren
      • Technische Realisierung des 10/100/1000 Gbps-Ethernet
  • Kapitel 5 - Koppelelemente und Vermittlungstechniken
    • Kopplung auf dem Layer-1 mit Repeatern
    • Kopplung auf dem Layer-2 mittels Brücken und Switches
    • Vermittlung auf dem Layer-3 mit Routern
      • Einfaches IPv4-Routing mit RIP
  • Kapitel 6 - Verzeichnisdienste und LDAP (im Praktikum)
    • Directory Services nach X.500
    • Herstellerspezifische Directory Services
    • Das Lightweight Directory Protocol (LDAP)
  • Kapitel 7 - IP-Kommunikation in Wireless LANs (im Praktikum)
    • Netzstrukturen
    • Kommunikation und Zugriffsverfahren
    • Sicherheit
  • Kapitel 8 - Voice-over-IP Technologie (VoIP) (im Praktikum)

Der Stoff einzelner Kapitel wird schwerpunktmäßig nur im zugehörigen Praktikum vermittelt, denn die Vorlesung ist zeitlich stark beschränkt.