Rechnernetze ein einführendes Lehrbuch

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Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser: Riggert, Wolfgang (VerfasserIn), Lübben, Ralf 1981- (VerfasserIn)
Format: Buch
Sprache:German
Veröffentlicht: München Hanser [2022]
Ausgabe:7., aktualisierte und erweiterte Auflage
Schriftenreihe:Lehrbücher zur Informatik
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Online-Zugang:Inhaltsverzeichnis
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adam_text INHALT VORWORT ZUR 7. AUFLAGE ........................................................................... V 1 NETZWERKGRUNDLAGEN UND -ARCHITEKTUR ....................................... 1 1.1 BASISELEMENTE EINES NETZWERKES ..................................................... 3 1.2 NETZWERKKATEGORIEN ......................................................................... 5 1.3 NETZWERKARCHITEKTUREN ..................................................................... 8 1.4 NETZZUGANG UND PAKETTRANSPORT ..................................................... 13 1.5 ISO/OSI-REFERENZMODELL ................................................................... 20 1.6 ZUSAMMENFASSUNG ........................................................................... 28 1.7 WISSENSUEBERPRUEFUNG ....................................................................... 29 2 UEBERTRAGUNGSMETHODEN UND-MEDIEN ........................................ 31 2.1 UEBERTRAGUNGSVERFAHREN - SIGNALISIERUNG .................................... 32 2.2 STRUKTURIERTE VERKABELUNG ............................................................... 37 2.3 GLASFASERVERKABELUNG ....................................................................... 41 2.3.1 HISTORIE ................................................................................. 42 2.3.2 KABELAUFBAU ......................................................................... 42 2.3.3 ARBEITSWEISE ......................................................................... 43 2.3.4 EINGESETZTE TECHNIK ............................................................. 44 2.3.5 QUALITAETSPARAMETER ............................................................. 46 2.3.6 GLASFASERPROFILE ................................................................... 49 2.3.7 GLASFASERKABELARTEN ............................................................. 51 2.3.8 STECKVERBINDUNGEN ............................................................ 52 2.3.9 BEWERTUNG ........................................................................... 53 2.4 TWISTED-PAIR-VERKABELUNG ............................................................... 55 2.4.1 QUALITAETSPARAMETER ............................................................. 56 2.4.2 EIA/TIA-568-STANDARD ......................................................... 58 2.4.3 ISO/IEC-STANDARD 11801 UND EN 50173 .......................... 60 2.4.4 BEWERTUNG ........................................................................... 64 2.5 ZUSAMMENFASSUNG ........................................................................... 65 2.6 WISSENSUEBERPRUEFUNG ....................................................................... 66 3 ETHERNET-TECHNOLOGIE ...................................................................... 67 3.1 HISTORIE ............................................................................................... 68 3.2 PAKETAUFBAU ....................................................................................... 71 3.3 ZUGRIFFSVERFAHREN: CSMA/CD ......................................................... 76 3.4 SIGNALVERLAUF ..................................................................................... 82 3.5 STANDARDS ........................................................................................... 84 3.6 FEHLERQUELLEN ..................................................................................... 90 3.7 VERFAHRENSBEWERTUNG ....................................................................... 91 3.8 ZUSAMMENFASSUNG ........................................................................... 93 3.9 WISSENSUEBERPRUEFUNG ....................................................................... 94 4 ETHERNET-STANDARDS ........................................................................ 95 4.1 FAST-ETHERNET ..................................................................................... 95 4.1.1 VORTEILE ................................................................................. 96 4.1.2 BESTANDTEILE ......................................................................... 97 4.1.3 VARIANTEN ............................................................................. 98 4.1.4 AUTO-NEGOTIATION-TECHNOLOGIE ............................................. 101 4.1.5 TOPOLOGIE ............................................................................. 102 4.1.6 MIGRATION VON STANDARD-ZU FAST-ETHERNET ...................... 103 4.2 GIGABIT-ETHERNET ............................................................................... 104 4.2.1 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN ................................................. 105 4.2.2 VARIANTEN ............................................................................. 106 4.2.3 BESONDERHEITEN ................................................................... 109 4.3 1 OG-ETHERNET UND DARUEBER HINAUS ................................................. 111 4.3.1 EIGENSCHAFTEN ....................................................................... 111 4.3.2 VORTEILE ................................................................................. 115 4.4 TECHNOLOGISCHE TRENDS ..................................................................... 117 4.5 ZUSAMMENFASSUNG ........................................................................... 120 4.6 WISSENSUEBERPRUEFIMG ....................................................................... 121 5 IP-PROTOKOLLFAMILIE ......................................................................... 123 5.1 IP - INTERNET PROTOCOL ........................................................................ 126 5.1.1 FRAGMENTIERUNG ................................................................... 131 5.1.2 ROUTING-OPTIONEN ................................................................. 132 5.1.3 ROUTING ................................................................................. 133 5.2 ARP - ADDRESS RESOLUTION PROTOCOL ................................................. 135 5.3 ICMP - INTERNET CONTROL MESSAGE PROTOCOL ................................... 138 5.4 DYNAMIC HOST CONFIGURATION PROTOCOL & DOMAIN NAME SYSTEM . 141 5.4.1 DYNAMIC HOST CONFIGURATION PROTOCOL ............................... 142 5.4.2 DOMAIN NAME SYSTEM ....................................................... 146 5.5 ZUSAMMENFASSUNG ........................................................................... 149 5.6 WISSENSUEBERPRUEFUNG ....................................................................... 150 6 IP-ADRESSIERUNG ............................................................................... 151 6.1 IP-ADRESSSTRUKTUR ............................................................................. 152 6.1.1 CLASS A-ADRESSEN ................................................................. 154 6.1.2 CLASS B-ADRESSEN ................................................................. 154 6.1.3 CLASS C-ADRESSEN ................................................................. 155 6.1.4 IP-ADRESSINTERPRETATION ....................................................... 155 6.1.5 IP-ADRESSEN MIT BESONDERER BEDEUTUNG .......................... 156 6.2 SUBNETZBILDUNG ................................................................................. 158 6.3 VLSM - VARIABEL LANGE SUBNETZMASKEN ......................................... 162 6.3.1 GRENZEN DER SUBNETZBILDUNG ............................................. 163 6.3.2 VLSM - VORAUSSETZUNGEN ................................................... 164 6.4 PRIVATE ADRESSVERGABE ODER NETWORK ADDRESS TRANSLATION ........ 166 6.5 CIDR - CLASSLESS-INTER-DOMAIN-ROUTING ......................................... 168 6.6 VERWALTUNGSFUNKTIONEN AUF IP-BASIS ............................................... 170 6.7 ZUSAMMENFASSUNG ........................................................................... 171 6.8 UEBUNGEN ............................................................................................. 173 6.9 WISSENSUEBERPRUEFUNG ....................................................................... 174 7 IPV6 ............................................. 175 7.1 HISTORIE ............................................................................................... 176 7.2 ENTWURFSZIELE ..................................................................................... 177 7.3 TECHNISCHE BETRACHTUNG ................................................................... 179 7.4 DIE WICHTIGSTEN MERKMALE ............................................................... 179 7.4.1 HEADER ................................................................................. 179 7.4.2 HEADERERWEITERUNGEN ......................................................... 182 7.4.3 ADRESSFORMAT ....................................................................... 186 7.4.4 IPV6-ADRESSMANAGEMENT ................................................... 191 7.4.5 BEGLEITPROTOKOLLE ................................................................. 193 7.5 MIGRATIONSWEGE ................................................................................. 196 7.5.1 TUNNELING ............................................................................. 197 7.5.2 DUAL-IP-STACK ....................................................................... 198 7.6 MOBILE IPV6 ....................................................................................... 199 7.6.1 KOMMUNIKATIONSABLAUF ....................................................... 199 7.6.2 TECHNISCHER HINTERGRUND ................................................... 200 7.7 UEBERLEGUNGEN ZUR SICHERHEIT ........................................................... 203 7.8 ZUSAMMENFASSUNG ........................................................................... 207 7.9 UEBUNGEN ............................................................................................. 209 7.10 WISSENSUEBERPRUEFUNG ....................................................................... 210 8 TCP/UDP-PROTOKOLL .......................................................................... 211 8.1 TCP IM DETAIL ..................................................................................... 212 8.1.1 BESONDERHEITEN ................................................................... 213 8.1.2 MERKMALE ............................................................................. 213 8.1.3 VERBINDUNGSMANAGEMENT ................................................... 217 8.1.4 FEHLERVERMEIDUNGSMECHANISMEN ..................................... 219 8.2 UDP - USER DATAGRAM PROTOCOL ....................................................... 224 8.3 UEBERLEGUNGEN ZUR SICHERHEIT ........................................................... 225 8.4 QOS - QUALITY-OF-SERVICE ................................................................... 228 8.4.1 KLASSIFIKATION ....................................................................... 231 8.4.2 CONGESTION AVOIDENCE ......................................................... 232 8.4.3 CONGESTION MANAGEMENT ................................................... 234 8.5 NETZNEUTRALITAET ................................................................................. 237 8.6 ZUSAMMENFASSUNG ........................................................................... 239 8.7 WISSENSUEBERPRUEFUNG ....................................................................... 240 9 LAYER 2 - GERAETE, PROTOKOLLE UND KONZEPTE ............................... 241 9.1 SWITCHES ............................................................................................. 242 9.1.1 EIGENSCHAFTEN ....................................................................... 242 9.1.2 ARBEITSWEISE ......................................................................... 244 9.1.3 SWITCHING-VERFAHREN ........................................................... 246 9.1.4 ERWEITERUNGSMOEGLICHKEITEN ............................................... 249 9.1.5 KAPAZITAETSSTEIGERUNG ........................................................... 250 9.1.6 SWITCH-ARCHITEKTUREN ......................................................... 251 9.2 SPANNING-TREE ................................................................................... 253 9.3 VIRTUELLE LANS ................................................................................... 259 9.3.1 VLAN-TYPEN ......................................................................... 260 9.3.2 TRUNK ................................................................................... 261 9.3.3 VLAN-MANAGEMENT ............................................................. 262 9.3.4 LINK-AGGREGATION, SPANNING-TREE UND VLAN .................. 263 9.4 UEBERLEGUNGEN ZUR SICHERHEIT ........................................................... 264 9.4.1 ANGRIFFSZIEL: STP-BRIDGE ..................................................... 264 9.4.2 ANGRIFFSZIEL: STP-PARAMETER ............................................... 265 9.4.3 ANGRIFFSZIEL: MAC-TABELLE ................................................... 267 9.5 ZUSAMMENFASSUNG ........................................................................... 269 9.6 UEBUNGEN ............................................................................................. 270 9.7 WISSENSUEBERPRUEFUNG ....................................................................... 270 10 LAYER 3 - GERAETE, PROTOKOLLE UND KONZEPTE ............................... 271 10.1 ROUTER ................................................................................................. 271 10.1.1 BEDEUTUNG ........................................................................... 272 10.1.2 ROUTING-ABLAUF ..................................................................... 274 10.1.3 ROUTING-METHODEN ............................................................... 277 10.1.4 UNTERSCHIEDE ZWISCHEN ROUTERN UND SWITCHES ................ 279 10.2 ROUTING ............................................................................................... 281 10.2.1 BEDEUTUNG ........................................................................... 282 10.2.2 ROUTING-PROTOKOLLE - ALLGEMEINE KLASSIFIZIERUNG ............ 282 10.3 ROUTING-PROTOKOLLE ............................................................................. 287 10.3.1 RIP - ROUTING INFORMATION PROTOCOL ................................... 287 10.3.2 OSPF - OPEN SHORTEST PATH FIRST ....................................... 290 10.4 ROUTING-PROBLEME ............................................................................. 293 10.5 EINSATZASPEKTE VON SWITCHES UND ROUTERN .................................... 294 10.6 UEBERLEGUNGEN ZUR SICHERHEIT ........................................................... 296 10.7 ZUSAMMENFASSUNG ........................................................................... 297 10.8 WISSENSUEBERPRUEFUNG ....................................................................... 298 11 VERWALTUNG VON NETZWERKEN .......................................................... 299 11.1 NETZWERKMANAGEMENT ..................................................................... 300 11.1.1 NETZWERKSTATISTIKEN ............................................................. 302 11.1.2 FCAPS-MODELL ..................................................................... 304 11.1.3 SNMP ................................................................................... 305 11.1.4 SYSLOG ................................................................................... 311 11.2 UEBERLEGUNGEN ZUR SICHERHEIT ........................................................... 312 11.2.1 ALLGEMEINE BEDROHUNGEN ................................................... 312 11.2.2 FEHLERANALYSE ....................................................................... 315 11.2.3 UEBUNGEN ............................................................................... 325 11.3 ZUSAMMENFASSUNG ........................................................................... 326 11.4 WISSENSUEBERPRUEFUNG ....................................................................... 327 12 WIRELESS LOCAL AREA NETWORKS ..................................................... 329 12.1 IEEE 802.1 1-STANDARDS ..................................................................... 331 12.2 WIRELESS-ARCHITEKTUREN ................................................................... 337 12.3 MODULATIONSVERFAHREN UND KANAELE ................................................. 339 12.4 ZUGRIFFSMETHODEN: CSMA/CA ......................................................... 342 12.5 RAHMENTYPEN ................................................................................... 346 12.6 ANMELDEVERFAHREN ........................................................................... 350 12.7 SICHERHEIT ........................................................................................... 351 12.8 ZUSAMMENFASSUNG ........................................................................... 357 12.9 WISSENSUEBERPRUEFUNG ................................ 357 13 LITERATUR ............................................................................................ 359 INDEX ........................................................................................................... 365
adam_txt INHALT VORWORT ZUR 7. AUFLAGE . V 1 NETZWERKGRUNDLAGEN UND -ARCHITEKTUR . 1 1.1 BASISELEMENTE EINES NETZWERKES . 3 1.2 NETZWERKKATEGORIEN . 5 1.3 NETZWERKARCHITEKTUREN . 8 1.4 NETZZUGANG UND PAKETTRANSPORT . 13 1.5 ISO/OSI-REFERENZMODELL . 20 1.6 ZUSAMMENFASSUNG . 28 1.7 WISSENSUEBERPRUEFUNG . 29 2 UEBERTRAGUNGSMETHODEN UND-MEDIEN . 31 2.1 UEBERTRAGUNGSVERFAHREN - SIGNALISIERUNG . 32 2.2 STRUKTURIERTE VERKABELUNG . 37 2.3 GLASFASERVERKABELUNG . 41 2.3.1 HISTORIE . 42 2.3.2 KABELAUFBAU . 42 2.3.3 ARBEITSWEISE . 43 2.3.4 EINGESETZTE TECHNIK . 44 2.3.5 QUALITAETSPARAMETER . 46 2.3.6 GLASFASERPROFILE . 49 2.3.7 GLASFASERKABELARTEN . 51 2.3.8 STECKVERBINDUNGEN . 52 2.3.9 BEWERTUNG . 53 2.4 TWISTED-PAIR-VERKABELUNG . 55 2.4.1 QUALITAETSPARAMETER . 56 2.4.2 EIA/TIA-568-STANDARD . 58 2.4.3 ISO/IEC-STANDARD 11801 UND EN 50173 . 60 2.4.4 BEWERTUNG . 64 2.5 ZUSAMMENFASSUNG . 65 2.6 WISSENSUEBERPRUEFUNG . 66 3 ETHERNET-TECHNOLOGIE . 67 3.1 HISTORIE . 68 3.2 PAKETAUFBAU . 71 3.3 ZUGRIFFSVERFAHREN: CSMA/CD . 76 3.4 SIGNALVERLAUF . 82 3.5 STANDARDS . 84 3.6 FEHLERQUELLEN . 90 3.7 VERFAHRENSBEWERTUNG . 91 3.8 ZUSAMMENFASSUNG . 93 3.9 WISSENSUEBERPRUEFUNG . 94 4 ETHERNET-STANDARDS . 95 4.1 FAST-ETHERNET . 95 4.1.1 VORTEILE . 96 4.1.2 BESTANDTEILE . 97 4.1.3 VARIANTEN . 98 4.1.4 AUTO-NEGOTIATION-TECHNOLOGIE . 101 4.1.5 TOPOLOGIE . 102 4.1.6 MIGRATION VON STANDARD-ZU FAST-ETHERNET . 103 4.2 GIGABIT-ETHERNET . 104 4.2.1 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN . 105 4.2.2 VARIANTEN . 106 4.2.3 BESONDERHEITEN . 109 4.3 1 OG-ETHERNET UND DARUEBER HINAUS . 111 4.3.1 EIGENSCHAFTEN . 111 4.3.2 VORTEILE . 115 4.4 TECHNOLOGISCHE TRENDS . 117 4.5 ZUSAMMENFASSUNG . 120 4.6 WISSENSUEBERPRUEFIMG . 121 5 IP-PROTOKOLLFAMILIE . 123 5.1 IP - INTERNET PROTOCOL . 126 5.1.1 FRAGMENTIERUNG . 131 5.1.2 ROUTING-OPTIONEN . 132 5.1.3 ROUTING . 133 5.2 ARP - ADDRESS RESOLUTION PROTOCOL . 135 5.3 ICMP - INTERNET CONTROL MESSAGE PROTOCOL . 138 5.4 DYNAMIC HOST CONFIGURATION PROTOCOL & DOMAIN NAME SYSTEM . 141 5.4.1 DYNAMIC HOST CONFIGURATION PROTOCOL . 142 5.4.2 DOMAIN NAME SYSTEM . 146 5.5 ZUSAMMENFASSUNG . 149 5.6 WISSENSUEBERPRUEFUNG . 150 6 IP-ADRESSIERUNG . 151 6.1 IP-ADRESSSTRUKTUR . 152 6.1.1 CLASS A-ADRESSEN . 154 6.1.2 CLASS B-ADRESSEN . 154 6.1.3 CLASS C-ADRESSEN . 155 6.1.4 IP-ADRESSINTERPRETATION . 155 6.1.5 IP-ADRESSEN MIT BESONDERER BEDEUTUNG . 156 6.2 SUBNETZBILDUNG . 158 6.3 VLSM - VARIABEL LANGE SUBNETZMASKEN . 162 6.3.1 GRENZEN DER SUBNETZBILDUNG . 163 6.3.2 VLSM - VORAUSSETZUNGEN . 164 6.4 PRIVATE ADRESSVERGABE ODER NETWORK ADDRESS TRANSLATION . 166 6.5 CIDR - CLASSLESS-INTER-DOMAIN-ROUTING . 168 6.6 VERWALTUNGSFUNKTIONEN AUF IP-BASIS . 170 6.7 ZUSAMMENFASSUNG . 171 6.8 UEBUNGEN . 173 6.9 WISSENSUEBERPRUEFUNG . 174 7 IPV6 . 175 7.1 HISTORIE . 176 7.2 ENTWURFSZIELE . 177 7.3 TECHNISCHE BETRACHTUNG . 179 7.4 DIE WICHTIGSTEN MERKMALE . 179 7.4.1 HEADER . 179 7.4.2 HEADERERWEITERUNGEN . 182 7.4.3 ADRESSFORMAT . 186 7.4.4 IPV6-ADRESSMANAGEMENT . 191 7.4.5 BEGLEITPROTOKOLLE . 193 7.5 MIGRATIONSWEGE . 196 7.5.1 TUNNELING . 197 7.5.2 DUAL-IP-STACK . 198 7.6 MOBILE IPV6 . 199 7.6.1 KOMMUNIKATIONSABLAUF . 199 7.6.2 TECHNISCHER HINTERGRUND . 200 7.7 UEBERLEGUNGEN ZUR SICHERHEIT . 203 7.8 ZUSAMMENFASSUNG . 207 7.9 UEBUNGEN . 209 7.10 WISSENSUEBERPRUEFUNG . 210 8 TCP/UDP-PROTOKOLL . 211 8.1 TCP IM DETAIL . 212 8.1.1 BESONDERHEITEN . 213 8.1.2 MERKMALE . 213 8.1.3 VERBINDUNGSMANAGEMENT . 217 8.1.4 FEHLERVERMEIDUNGSMECHANISMEN . 219 8.2 UDP - 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ALLGEMEINE KLASSIFIZIERUNG . 282 10.3 ROUTING-PROTOKOLLE . 287 10.3.1 RIP - ROUTING INFORMATION PROTOCOL . 287 10.3.2 OSPF - OPEN SHORTEST PATH FIRST . 290 10.4 ROUTING-PROBLEME . 293 10.5 EINSATZASPEKTE VON SWITCHES UND ROUTERN . 294 10.6 UEBERLEGUNGEN ZUR SICHERHEIT . 296 10.7 ZUSAMMENFASSUNG . 297 10.8 WISSENSUEBERPRUEFUNG . 298 11 VERWALTUNG VON NETZWERKEN . 299 11.1 NETZWERKMANAGEMENT . 300 11.1.1 NETZWERKSTATISTIKEN . 302 11.1.2 FCAPS-MODELL . 304 11.1.3 SNMP . 305 11.1.4 SYSLOG . 311 11.2 UEBERLEGUNGEN ZUR SICHERHEIT . 312 11.2.1 ALLGEMEINE BEDROHUNGEN . 312 11.2.2 FEHLERANALYSE . 315 11.2.3 UEBUNGEN . 325 11.3 ZUSAMMENFASSUNG . 326 11.4 WISSENSUEBERPRUEFUNG . 327 12 WIRELESS LOCAL AREA NETWORKS . 329 12.1 IEEE 802.1 1-STANDARDS . 331 12.2 WIRELESS-ARCHITEKTUREN . 337 12.3 MODULATIONSVERFAHREN UND KANAELE . 339 12.4 ZUGRIFFSMETHODEN: CSMA/CA . 342 12.5 RAHMENTYPEN . 346 12.6 ANMELDEVERFAHREN . 350 12.7 SICHERHEIT . 351 12.8 ZUSAMMENFASSUNG . 357 12.9 WISSENSUEBERPRUEFUNG . 357 13 LITERATUR . 359 INDEX . 365
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