Lehrveranstaltungshandbuch Netze und Protokolle

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Verantwortlich: Prof.Dr.Grebe

Lehrveranstaltung

Befriedigt Modul (MID)

• aktuelle
  • Ba TIN2012 NP
  • Ba TIN2010 DN1
  • Ba ET2012 NP
  • Ba ET2010 NP

Organisation

Version erstellt 2011-10-14 VID 1 gültig ab WS 2012/13 gültig bis

Bezeichnung Lang Netze und Protokolle LVID F07_NP LVPID (Prüfungsnummer)

Semesterplan (SWS) Vorlesung 2 Übung (ganzer Kurs) 2 Übung (geteilter Kurs) Praktikum 1 Projekt Seminar Tutorium (freiwillig)

Präsenzzeiten Vorlesung 30 Übung (ganzer Kurs) 30 Übung (geteilter Kurs) Praktikum 15 Projekt Seminar Tutorium (freiwillig)

max. Teilnehmerzahl Übung (ganzer Kurs) 60 Übung (geteilter Kurs) Praktikum 18 Projekt Seminar

Gesamtaufwand: 150

Unterrichtssprache

• Deutsch, 90%
• Englisch, 10%

Niveau

• Bachelor

Notwendige Voraussetzungen

• Boole'sche Operationen, AND, OR, XOR
• binäre Zahlensysteme
• Rechnerarchitektur (Grundlagen)
• Grundlegende Kenntnisse eines Betriebsystems (Unix/Linux favorisiert)
• Grundlegegende Kenntnisse strukturierter Programmierung

Literatur

• J. Kurose, K. Ross: "Computernetzwerke - Der Top-Down-Ansatz", 4. Auflage, Pearson-Studium 2008
• A. Badach, E. Hoffmann: "Technik der IP-Netze", 2. Auflage, Hanser Verlag 2007
• A. Tanenbaum: „Computernetzwerke“, 4. Auflage Prentice Hall 2003
• Diverse RFC www.ietf.org
• siehe Vorlesungsskript

Dozenten

• Prof.Dr.Grebe

Wissenschaftliche Mitarbeiter

• Dipl.-Inf. Michael Willecke

Zeugnistext

Netze und Protokolle

Kompetenznachweis

Form
sK	Regelfall (bei geringer Prüfungsanzahl: sMP)

Aufwand [h]
sK	10

Intervall: 3/Jahr

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Lehrveranstaltungselemente

Vorlesung / Übung

Lernziele

Lerninhalte (Kenntnisse)

• Grundlagen von Rechnernetzen
  • Entwicklung von Netztechniken
  • Anwendungsgebiete
  • Anforderungen an Rechnernetze
  • Netztopologien
  • Differenzierung von LAN, MAN, WAN
  • Charakerisierung von Netztypen
  • Verbindungsorientierung
• Kommunikations- und Schichtenmodelle
  • Modellierung von Kommunikationsaufgaben
  • Aufgaben und Eigenschaften von Protokollen
  • ISO/OSI-Referenzmodell
  • TCP/IP-Schichtenmodell
  • IEEE Schichtenmodell
• Protokolle der Anwendungsschicht an Beispielen
  • Request-Response Prinzip
  • Webprotokolle (http, url, html)
  • Filetransfer (FTP, TFTP)
  • Konsolenanwendungen (Telnet, SSH)
  • Namensauflösung (DNS)
• Transportprotokolle
  • Transportdienste und Dienstklassen
  • UDP Protokoll
    • Transport Multiplex
    • Socket Adressierung
  • TCP Protokoll
    • sicherer Transport
    • zustandsgesteuerter Protokollaufbau
    • ARQ Flusskontrollverfahren
    • Zeitsteuerung, Timer Abhängigkeiten
    • Überlastabwehr (Congestion Control)
• Adressierung und Routing
  • Circuit Switching, Message Switching, Packet Switching
  • Internetworking
    • Media Gateway
    • Routing Gateway
    • Fragmentation
  • IPv4 Adressierung
    • Klassenbehaftete / klassenlose Adressierung
    • Subnetting, Supernetting
    • Auflösung von IP- zu MAC-Adressen (ARP)
    • Dynamische Adresszuteilung (DHCP)
  • Statisches Routing
  • Dynamisches internes Routing
    • Distance-Vector-Routing, RIP
    • Link-State-Routing, OSPF
  • Dynamisches externes Routing
    • Interdomain Routing
    • Autonome Systeme
    • BGP
  • Routing-Metriken
    • Administrative Distanzen
    • Metrikkalkulation
  • IPv6 Adressierung
    • Motivation
    • Adressaufbau, Prefix, Host
    • IPv6 Autokonfiguration
    • NDP Protokoll
    • Hierarchisches Prefix Routing
• Protokolle der Sicherungsschicht
  • Rahmenbildung
  • Medienzugriffsverfahren
    • Round Robin
    • Token Ring, Token Bus
    • ALOHA
    • CSMA/CD und Varianten
    • Broadcast Domain
    • Collision Domain
  • Ethernet Systeme
    • IEEE Protokollgruppe
    • 10 BASE-T
    • 100 BASE-Tx
    • Gigabit Ethernet
  • Aufbau von LAN
    • Switching Technik
• Einführung in Übertragungstechnik
  • Übertragungsmedien
    • Klassifikation
    • Kupferdoppeladern (Twisted Pair Cable)
    • Koaxialkabel (Coax Cable)
    • Glasfaserkabel (Fiber Cable)
    • Funkübertragung (Wireless Transmission)
  • Kanalkapazität
    • Abtasttheorem
    • Nyquist Theorem
    • Shannon Theorem
  • Quellencodierung
    • PCM
  • Kanalcodierung
    • Hamming Distanz
    • Blockfehler
    • Sicherungscodes
      • Parity Bit
      • Kreuzparität
      • Zyklische Codes
  • Leitungscodierung
    • Eigenschaften von Leitungscodes
    • Beispiele NRZ, RZ, Biphase-L, AMI, HDB-3, MLT-3
  • Modulationsverfahren
    • Amplitudenmodulation (ASK)
    • Frequenzmodulation (FSK)
    • Phasenmodulation (PSK)
    • Modulationsbeispiel QAM

Fertigkeiten

• Einordnen der Betriebsmittel moderner Netze
  • Identifikation von Client-/Server und Peer-to-Peer Anwendungen
  • Zuordnen der Aufgaben der Betriebsmittel zu OSI-Schichten
• Anforderungsanalyse für Vernetzungsszenarien inkl. Protokollbewertung
  • Grundlegende Kapazitätsberechnungen
  • Berechnung von Laufzeiten in IP Netzen
• Entwicklung grundlegender Netzarchitekturen
  • Auswahl geeigneter Topologien
  • Auswahl geeigneter Technologien
• Subnetzplanung von IP-Netzen
  • Planung von IP Subnetting
  • Planung von IP Supernetting
  • Auswahl eines geeigneten Routing Protokolls
• Analyse von Kommunikationsprotokollen
  • Analyse von ausgewählten Anwendungsprotokollen
  • Analyse von Transportprotokollen
  • Analyse von Ethernetkommunikation

Begleitmaterial

• elektronische Vortragsfolien zur Vorlesung
• elektronische Übungsaufgabensammlung
• elektronische Tutorials für Selbststudium
  • optional Online Curriculum Cisco Academy
    • CCNA Network Fundamentals
    • CCNA Routing Protocols and Concepts
  • Netzsimulator "PacketTracer"
  • Video
    • "So erklärt die MAUS das Internet"
    • "Warriros of the Net"
    • "20 Jahre WWW, 40 Jahre Internet"

Besondere Voraussetzungen

• keine

Besondere Literatur

• keine

Besonderer Kompetenznachweis

• CCNA Chapter Exams/Final Exams
• Beitrag zum LV-Ergebnis
• Intervall
  • 1/Jahr

Praktikum

Lernziele

Lerninhalte (Kenntnisse)

• Analyse von Routing Techniken
  • ARP
  • DHCP
  • statisches Routing
  • dynamisches Routing
• Analyse von Netzanwendungen
  • Analyse / Durchsatzmessung FTP
  • Analyse / Durchsatzmessung NFS
  • Analyse / Durchsatzmessung HTTP
• Analyse von Transportprotokollen
  • UDP Analyse
  • TCP Analyse

Fertigkeiten

• Einrichten von Netzclients
  • physische Verbindung
  • IP Konfiguration
  • Konnektivitätstests
• Analyse von Netzwerkverkehr mittels Analyse-Tools
  • ICMP
  • traceroute
  • netstat
  • nslookup
  • WireShark
• Steuerung und Test von Netzelementen
  • Konfiguration via Konsole (Linux/IOS)
  • Konfiguration via Telnet (IOS)
  • Konfiguration via Webfrontend

Handlungskompetenz demonstrieren

• Anwenden der Kenntnisse und Fertigkeiten mit professionellen Systemkomponten (Workstation, Server, Switch, Router)
• Analyse praxisorientierter Szemarien in Kleingruppen

Begleitmaterial

• elektronische Versuchsanleitungen
• Zugriff auf RFC (www.ietf.org)
• optional Cisco Academy Labs
  • CCNA Networks Fundamental Labs
  • CCNA Routing Protocols and Concept Labs
• elektronische Tutorials für Selbststudium
  • PaketTracer Simulation Labs

Besondere Voraussetzungen

• keine

Besondere Literatur

• keine

Besonderer Kompetenznachweis

• CCNA SkillTest
• Beitrag zum LV-Ergebnis
• Intervall
  • 1/Jahr

Seminar

Lernziele

Lerninhalte (Kenntnisse)

• optionale Teilnahme an der Cisco Academy
  • Kurs CCNA1 Network Fundamentals
  • Kurs CCNA2 Routing Protocols and Concepts

Begleitmaterial

Besondere Voraussetzungen

Besondere Literatur

Besonderer Kompetenznachweis