Netzwerktechnik - Grundlagen Hardware und Netze

Das Seminar "Netzwerktechnik - Grundlagen Hardware und Netze" ist sehr beliebt bei unseren Kunden um Auszubildende im Bereich Fachinformatiker schnell und intensiv die Grundlagen der Netzwerktechnik zu vermitteln. Der Kurst stellt quasi das erste Module einer Reihe von Kursen dar, um die Jungen Auszubildenden fit für den Netzwerkalltag zu machen.

Agenda:

Grundlagen Netzwerke

• Wozu Netzwerke
• Begriffsklärung
  • Dezimal- Binär- Hexadezimalsystem
  • Definition und Eigenschaften von Netzwerken
  • Codierung bzw. Codierverfahren
  • Parallele Datenübertragung vs. Serielle Datenübertragung
  • Asynchrone vs. synchrone Datenübertragung
  • Leitungsvermittlung vs. Paketvermittlung
  • Bandbreite, Latenz und Antwortzeit
  • Zugriffsverfahren
    
    
• Servertypen, Serverdienste (erst nur Überblick)
• Client/ Server Architekturen (optional)
• Standards und Gremien
  • Unterschied de facto und de jure Standards
  • Gremien ITU, ISO, IETF, ICANN, IANA, RFCs (kurz im Überblick)
• Kurzer Überblick Entstehung und Aufbau Arpanet, Internet
• ISO/OSI Referenzmodell und TCP/IP Referenzmodell

Schicht-1 Themen - Medien, Verbindungen und Kollisionen

• Medien (Kabeltypen, drahtlose Kommunikation), Verbindungen  Spezifikation von Medien
• Logische vs. physikalische Netzwerktopologien
• Strukturierte Verkabelung
• Kollisionen und Kollisionsdomänen bei SharedMedia Netzwerken
• Repeater und Hubs (und deren Probleme)
• Segmentierung: Geräte der Schicht 1
• TIA/EIA Standards
• Konfektionieren von Kabel/Stecker und Patchfelder

Schicht-2 Themen Konzepte und Technologien

• Aufgaben und Funktionsweise der Sicherungsschicht  Übertragungsmethoden im LAN
• Frameformate, Fehlerkorrektur, Flusssteuerung, Kollisionsbehandlung
• Halb- Vollduplex und Autonegotiation
• Unterschiede Unicast-, Multicast und Broadcast-Übertragung
• Grundlagen Ethernet bzw. Ethernet Standards 100MBit/s-100GBit/s
• MAC-Adressen, MAC-Teilchicht und LLC-Schicht
• Bridges bzw. Switches
  • Betriebsarten und Latenzen (Cut-Through-, Store-and-Forward-, Adaptive-Cut-Trough-, FragmentFree-Cut-Through-Switching)
  • Flow-Control, Back-Pressure
  • Vorschau Layer-3-Switching
• STP/RSTP – (Rapid)Spanning Tree
• VLANs nach IEEE 802.1Q
  • Portbasierte VLANs, Kriterien für Portzuweisung
  • Konfiguration VLANS, statisch, dynamisch
  • Switchübergreifende VLANs und VLAN Tagging nach IEEE 802.1Q

Schicht-3 Themen Routing und Adressierung

• Bedeutung der Vermittlungsschicht
• Protokolle der Vermittlungsschicht
  • ARP, Arp-Cache, Ermittlung Layer-3 Adressen
  • Funktionsweise ICMP/IGMP
  • IPv4/IPv6
• Netzwerkgeräte der Schicht 3
• Pfadermittlung / Routing
  • RIPII, OSPF, BGP (nur grundlegend)
• IPv4-Protokoll; IPv4-Header, IPv4 Subnetting
• Übungen mit Ettercap, Wireshark und Co. (z.B. Arp Poisining)
• Statisches, dynamisches Routing, Routingprotokolle (Überblick)
• NAT – IP-Masquerading
  • Klärung Basic NAT (RFC1918), Source NAT, Destination NAT, Full Cone NAT, Symmetric NAT, NAPT (RFC3022), usw.
  • Einschränkungen von NAT und NAPT (z.B. VoIP)

Schicht-4 Themen Transportschicht

• Funktionen der Transportschicht
  • Ende-zu-Ende Konnectivität
  • Segmentieren und Übermittlung von Anwendungsdaten
  • Gewährleistung der Datenzuverlässigkeit
• Protokolle der Transportschicht
  • TCP/UDP (ausführlich) und QUIC (nur grundlegend)
  • Vor- und Nachteile von TCP und UDP
• Ports und Sockets
• Flusskontrolle und Fenstertechnik
• Multiplexing
• Bestätigungen Sequenznummern, TCP-Segmente und Three-Way-Handshake
• Beispielanwendungen und Übung mit MITMProxy, Fiddler und Wireshark und Co. (z.B. Man-in-the-Middle Proxy)

Schicht 5/6 Themen (optional)

• Dialogsteuerung / Dialogtrennung
• Protokolle der Schicht 5
• Funktionen und Standard der Darstellungsschicht
• Dateiformate, Datenverschlüsselung und Datenkompression

Schicht-7 Themen

• Grundlagen der Anwendungsschicht
• Direkte Netzwerkanwendungen
• Beispiele verschiedener Anwendungssitzungen per Telnet (z.B. smtp)
• Kommandozeilentools wie wget und curl