Computer Netzwerke in der Praxis

30 Präsenzstunden Vorlesung, 30 Präsenzstunden Praktikum, 45 Stunden Vor-/Nachbereitung des Praktikums, 45 Stunden Nachbereitung der Vorlesung, Projekt Präsentation und Prüfungsvorbereitung

Programmierkenntnisse in einer objektorientierten Programmiersprache, Grundlagen der Computer-Netzwerke (entsprechend der Lehrveranstaltung Datenkommunikation)

FACH- UND METHODENKOMPETENZ: Den Studierenden einen weitreichenden und gleichzeitig tiefen Einblick in den praktischen Aufbau und die Funktionsweise von Computer-Netzwerken in der Praxis zu vermitteln Sie sollen die praktische Fähigkeiten erlangen: lokale Computer Netzwerke aufzubauen, sie zu konfigurieren, sie anzupassen und ans Internet anzuschließen, gängige Netzwerk-Komponenten (Routers, Switches, Servers, PCs) einzustellen, die Netzprotokolle zwischen Netz-Komponenten zu analysieren, Fehler im Netz zu identifizieren und sie aufzuheben.

ÜBERFACHLICHE KOMPETENZEN: Teamarbeit: Die Studierenden erarbeiten ihre Projektaufgabe in 2er-Gruppen, lernen, die Ergebnisse der Projektarbeit strukturiert zu dokumentieren, um sie live am Ende des Semesters zu präsentieren.

Computer-Netzwerk Grundlagen Review: Referenzmodelle, Schichten Dienste, Adressierung, Subneting, NAT/PAT, Routing, Routing Tabellen, VLAN, Netzwerk-Protokolle: FTP, TFTP, HTTP, HTTPs, DNS, DHCP, TCP, IPv4, IPv6, RIPv2, OSPF, Ethernet

Funktion und Verwendung von Hypervisors zwecks Virtualisierung von Netzwerken am Beispiel von Oracle Box und virtuelle Maschinen
Aufbau-Prinzip und Betrieb von Komponenten eines virtuelles LAN:VM Konfigurierung, VM Interfaces, Netzwerk-Segmentierungs-Prinzip, DMZ Prinzip, Verbindung des LAN mit public Internet, NAT Prinzip Einführung in die Netzwerk-Sicherheits-Prinzipien, VPN Konzept

Übungen im virtuellen Labor zu folgenden Themen: 1) Aufbau eines virtuellen Computer-Netzwerk-Labors mithilfe einer virtuellen Netzwerkumgebung unter Verwendung von Oracle Box Hypervisor, 2) Installation, Konfiguration von Oracle Box Hypervisor, Download VMs mit dazu gehörigen Images für Netzwerk-Komponenten: Router, Switches, PC-Clients, Servers (FTP,WEB) 3) Konfiguration des virtuellen LAN: VLAN, Subnetze, Subnetzmasken, IP-Zuordnung, 4) Konfiguration der Verbindung des virtuellen LAN mit public Internet via NAT
5) Segmentierung in Netzwerk-Zonen: Server Farm Segment, Abteilungs-Komponenten Segment, DMZ-Segment, Netz-Monitoring Segment, Einstellen von Zugriffsregeln zwischen Segmenten, 6) Analyse im experimentellen LAN von: a) Anwendungs-Protokollen: FTP, TFTP, HTTP, HTTPs, DNS, SMTP, POP3, b) Transport Protokollen: TCP, UDP und c) Netzwerk-Protokollen: IPv4, IPV6, ICMP unter Verwendung von Wireshark Analysator 7) Routing Einstellen innerhalb des virtuellen LAN und Analyse im Betrieb von Routing Protokollen: Static, RIPv2, OSPF 8) Einstellen und Verwenden von QoS (Quality of Service) und CoS (Class of Service) im Falle von Multimedia Anwendungen (z.B.: Voice over IP) 9) Einstellen und Analysieren von NAT und Firewall Eigenschaften auf Router Ebene 10) Einstellen und Verwenden des OpenVPN-Prinzips zur Sicherung von Datenübertragungen via internet

Folien, Videokonferenz, Blackboard, Gastvorträge, Moodle Lernplattform

1.Harald Zisler, „Computer Netzwerke Grundlagen, Funktionsweisen, Anwendungen“, Rheinwerk Computing Verlag, 2022. 2.James F. Kurose and Keith W. Ross, "Computer Networking", 7th Edition Pearson, Addison Wesley, New York, 2018. 3.Peter Mandl, Andreas Bakomenko, Johannes Weiß, „Grundkurs Datenkommunikation, TCP/IP–basierte Kommunikation: Grundlagen, Konzepte und Standards“, 2. Auflage, Vieweg + Teubner Verlag, Heidelberg, 2010.