Datennetzwerke für Kommunikation – Theorie und Praxis Schulung

Einführung in Networking und das OSI-Referenzmodell

• Einführung in Datennetzwerke
• LAN und WAN
• Anwendungstypen und -anforderungen
• Funktionen des OSI-RM und die modulare Struktur des Datennetzwerks

Einführung in die LAN-Technologie und die Ethernet-Protokolle

• Das Ethernet-Protokoll und 10M/100M/1G/10Gbps Ethernet
• Ethernet-Medientypen (Drahtpaare, Kabelkategorien – 5/5e, Glasfaserkabel und Steckverbinder)
• CSMA/CD-Algorithmus
• Rahmenstruktur (802.3, 802.3, Ethernet-2, Ethernet-SNAP)
• Häufige Probleme

LAN-Switching – Funktionsweise und Betrieb

• Eigenschaften und Betrieb von LAN-Brücken
• Betrieb von LAN-Switches
• Technologie für LAN-Switches – HD/FD und Auto-Negotiation
• VLANs (Virtuelle LANs) und VLAN-Tags
• Spanning Tree-Protokolle – STP/RSTP/MSTP
• LAG und Etherchannel. LAN-Struktur und Topologien
• Data Center-Switching

WAN-Protokolle und -Dienstleistungen

• Struktur des öffentlichen Netzes – Zugriff, Übertragung 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
• Netzwerke der neuen Generation
  • Ende-zu-Ende-Dienste – Carrier Ethernet und MPLS/IP-basierte Dienste
  • Übertragungsnetzwerke – Carrier Ethernet
  • Zugangsnetzwerke – erweitertes xDSL, DOCSIS und optische Technologien

Drahtlose Netze und Wi-Fi

Netzwerkarchitektur – Elemente und Netzwerk-Topologien

Physikalische Schicht

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

MAC-Schicht – Kollisionsauflösung

• CSMA/CA, RTS, CTS und NAV
• IEEE 802.11 Rahmenformat und Adressierung

Zusätzliche Funktionen

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

Wi-Fi QoS – Konfliktbasierter Zugang – AIFS, Zugangskategorien und Konfliktfenster. Gesteuerter Zugang – Polling und TXOPs. Qualitätssicherungssteuerung – ADDTS, Datenströme und TSPECs.

• Zellularnetze

Einführung

• Nutzwiederverwendung des Frequenzbands
• Aufrufaufbau und -verwaltung
• Die wichtigsten Server – MSC, BSC, BTS und Endgeräte
• Übergänge und Kanäle

Standards und Entwicklung

3GPP, 3GPP2 und IMT-2000

Netzwerkentwicklung – von cdma1 zu EVDO/DV und von GSM zu HSPA und LTE

Einführung in TCP/IP

• Das TCP/IP-Modell und gängige Protokolle
• Protokollbetrieb
• Normungsgremien

IPv4 – Protokoll und Adressierung

• IPv4-Eigenschaften
• ARP – Address Resolution Protocol
• Struktur des IP-Rahmens
• IP-Adressierung und Adressklassen
• Private und öffentliche Adressen
• Untergliedern eines IP-Adressraums – VLSM und CIDR
• Design von IP-Adressen (Übung)
• DHCP – Dynamic Host Configuration Protocol
• Multicast und IGMP

IPv6 – Protokoll und Adressierung

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

L4-Protokolle – TCP und UDP

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

Grundlagen des Routings und L3-Switching

• Prinzipien des Routings-Prozesses
• Routings-Domänen und -Bereiche
• Statisches und dynamisches Routing
• Distanzvektor- und Linkzustandsprotokolle
• Routings-Kennzahlen
• RIP und OSPF
• BGP – eBGP und iBGP
• L3-Switching
• Statisches und dynamisches NAT
• HSRP und VRRP
• QoS in IP-Netzen

QoS-Parameter – Bandbreite, Verzögerung, Jitter und Paketverlust

• Anforderungen der Anwendungen und Verhalten des Netzes
• Klassifizierung und Kennzeichnung, Policing und Shaping, Queuing, RED/WRED

Grundlagen der Netzwerksicherheit und Komponenten

• Grundlagen der Netzwerksicherheit, Bedrohungen und Schwachstellen.
• Sichere Netzwerkarchitektur – Firewalls, VPNs, NACs und Sicherheitgeräte.
• Betrieb von Firewalls – Paketfilterung und Zustandsbeobachtung.
• Sicherheitsprotokolle – Verschlüsselung und Authentifizierung
• Arten und Definitionen von Verschlüsselung
  • Schlüsselbasierte Algorithmen. Block- und Stromverschlüsselung.
  • Public-Key-Kryptografie.
  • Hash-Funktionen.
• Grundlagen der Authentifizierung
  • Multi-Faktor-Authentifizierung
  • Tokens und Smart Card Verschlüsselung Drahtlosverschlüsselungsprotokolle
  • OTP – One Time Passwords

Einführung in das Design von Datennetzen

• Einführung in das Netzwerk Engineering
  • Anforderungsanalyse
  • Flussmodelle
• Architektur (High-Level)-Design
  • Komponentenarchitektur und Referenzarchitektur
  • Architekturmodelle
  • System- und Netzwerkarchitekturen
  • Wahl von Service- und Anbieterarchitekturen
• Topologie (Low-Level)-Design
  • Design von Unternehmensnetzen
  • LAN/WAN-Design
  • IP-Netzwerk-Design
  • Design für Sicherheit und Datenschutz
  • Design des Netzwerkmanagements
• Design des Netzbetriebs