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Dordal

Rechnernetze

Das Lehrbuch für alle Netzwerkthemen und gute Netzwerk-Infrastruktur: Begleiter für Ausbildung, Studium und Beruf

Medium: Buch
ISBN: 978-3-8362-9094-4
Verlag: Rheinwerk Verlag GmbH
Erscheinungstermin: 08.12.2022
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Wie Daten zwischen Rechnern ausgetauscht werden, ist absolutes Grundlagenwissen im Informatikstudium: Das OSI-Modell und die Grundlagen der paketbasierten Kommunikation müssen Sie kennen, wenn Sie professionell mit Computern arbeiten. Dazu finden Sie in diesem umfassenden Lehrbuch den vollständigen Überblick über moderne Netzwerkthemen: Von der technischen Umsetzung über Algorithmen und Protokolle bis zur Planung und Konzeption von Netzwerkarchitekturen.

Aus dem Inhalt:

- Netzwerke im Überblick

- Ethernet und WLAN

- Packete, Verbindungen und Routing

- Routing-Algorithmen und Large Scale IP-Routing

- Border Gateway Protocol (BGP)

- IPv4 und IPv6 und Ihre Begleiter: DNS, ARP, DHCP, SLAAC

- Transportprotokolle: UDP und TCP

- Queuing und Scheduling

- Quality of Service

- Netzwerkmanagement mit SNMP

- Sicherheit und praktische Anwendung

Produkteigenschaften

  • Artikelnummer: 9783836290944
  • Medium: Buch
  • ISBN: 978-3-8362-9094-4
  • Verlag: Rheinwerk Verlag GmbH
  • Erscheinungstermin: 08.12.2022
  • Sprache(n): Deutsch
  • Auflage: 1. Auflage 2022
  • Serie: Rheinwerk Computing
  • Produktform: Gebunden
  • Gewicht: 2044 g
  • Seiten: 1045
  • Format (B x H x T): 180 x 247 x 62 mm
  • Ausgabetyp: Kein, Unbekannt

Themen

Autoren/Hrsg.

Autoren


  Materialien zum Buch ... 25
  Geleitwort des Fachgutachters ... 27
  1.  Netzwerke im Überblick ... 29

       1.1 ... Schichten ... 29
       1.2 ... Datenrate, Durchsatz und Bandbreite ... 30
       1.3 ... Pakete ... 31
       1.4 ... Datagrammweiterleitung ... 33
       1.5 ... Topologie ... 37
       1.6 ... Routing-Schleifen ... 38
       1.7 ... Überlast ... 40
       1.8 ... Mehr über Pakete ... 41
       1.9 ... LANs und Ethernet ... 42
       1.10 ... IP -- Internet Protocol ... 45
       1.11 ... DNS ... 54
       1.12 ... Transport ... 55
       1.13 ... Firewalls ... 61
       1.14 ... Einige nützliche Dienstprogramme ... 63
       1.15 ... IETF und OSI ... 65
       1.16 ... Berkeley Unix ... 69
       1.17 ... Epilog ... 70
       1.18 ... Übungen ... 70

  2.  Ethernet-Grundlagen ... 75

       2.1 ... Klassisches 10-Mbit/s-Ethernet ... 76
       2.2 ... 100 Mbit/s (Fast) Ethernet ... 93
       2.3 ... Gigabit-Ethernet ... 95
       2.4 ... Ethernet-Switches ... 96
       2.5 ... Epilog ... 101
       2.6 ... Übungen ... 102

  3.  Weiterführende Ethernet-Themen ... 107

       3.1 ... Spanning-Tree-Algorithmus und Redundanz ... 108
       3.2 ... Virtuelles LAN (VLAN) ... 114
       3.3 ... TRILL und SPB ... 119
       3.4 ... Software-Defined Networking ... 122
       3.5 ... Epilog ... 132
       3.6 ... Übungen ... 132

  4.  Drahtlose LANs ... 137

       4.1 ... Abenteuer im Funkland ... 137
       4.2 ... Wi-Fi ... 143
       4.3 ... WiMAX und LTE ... 182
       4.4 ... Ortsfeste Drahtlosnetzwerke ... 188
       4.5 ... Epilog ... 190
       4.6 ... Übungen ... 191

  5.  Sonstige LAN-Technologien ... 195

       5.1 ... Virtuelle private Netzwerke ... 195
       5.2 ... Carrier-Ethernet ... 197
       5.3 ... Token Ring ... 198
       5.4 ... Virtuelle Verbindungen ... 200
       5.5 ... Asynchronous Transfer Mode: ATM ... 204
       5.6 ... Epilog ... 208
       5.7 ... Übungen ... 208

  6.  Verbindungen ... 213

       6.1 ... Kodierung und Frames ... 213
       6.2 ... Zeitmultiplexverfahren ... 220
       6.3 ... Epilog ... 227
       6.4 ... Übungen ... 227

  7.  Pakete ... 229

       7.1 ... Paketverzögerung ... 229
       7.2 ... Schwankungen der Paketverzögerung ... 233
       7.3 ... Paketgröße ... 234
       7.4 ... Fehlererkennung ... 237
       7.5 ... Epilog ... 245
       7.6 ... Übungen ... 245

  8.  Sliding Windows ... 251

       8.1 ... Zuverlässige Datenübertragung: Stop-and-Wait ... 251
       8.2 ... Die Sliding-Windows-Strategie ... 256
       8.3 ... Lineare Flaschenhälse ... 261
       8.4 ... Epilog ... 271
       8.5 ... Übungen ... 271

  9.  IP Version 4 ... 277

       9.1 ... Der IPv4-Header ... 279
       9.2 ... Schnittstellen ... 282
       9.3 ... Spezielle Adressen ... 284
       9.4 ... Fragmentierung ... 287
       9.5 ... Der klassenlose IP-Delivery-Algorithmus ... 290
       9.6 ... IPv4-Subnetze ... 294
       9.7 ... Netzwerkadressübersetzung ... 302
       9.8 ... Unnummerierte Schnittstellen ... 309
       9.9 ... Mobile IP ... 311
       9.10 ... Epilog ... 313
       9.11 ... Übungen ... 313

10.  IPv4-Begleitprotokolle ... 317

       10.1 ... DNS ... 317
       10.2 ... Address Resolution Protocol: ARP ... 336
       10.3 ... Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) ... 341
       10.4 ... Internet Control Message Protocol ... 343
       10.5 ... Epilog ... 349
       10.6 ... Übungen ... 349

11.  IPv6 ... 351

       11.1 ... Der IPv6-Header ... 352
       11.2 ... IPv6-Adressen ... 353
       11.3 ... Netzwerkpräfixe ... 358
       11.4 ... IPv6-Multicast ... 359
       11.5 ... IPv6-Erweiterungsheader ... 360
       11.6 ... Nachbarschaftserkennung (Neighbor Discovery) ... 364
       11.7 ... Zuweisung von IPv6-Hostadressen ... 371
       11.8 ... Epilog ... 378
       11.9 ... Übungen ... 378

12.  Weitere IPv6-Funktionen ... 381

       12.1 ... Weltweit sichtbare Adressen ... 381
       12.2 ... ICMPv6 ... 382
       12.3 ... IPv6-Subnetze ... 384
       12.4 ... IPv6 und IPv4 gemeinsam benutzen ... 386
       12.5 ... IPv6-Beispiele ohne Router ... 392
       12.6 ... IPv6-Konnektivität über Tunneling ... 395
       12.7 ... Konnektivität von IPv6 nach IPv4 ... 400
       12.8 ... Epilog ... 402
       12.9 ... Übungen ... 402

13.  Routing-Update-Algorithmen ... 405

       13.1 ... Distanzvektor-Routing-Update-Algorithmus ... 406
       13.2 ... Langsames Konvergenzproblem bei Distanzvektoren ... 413
       13.3 ... Minimierung der Streckenkosten ... 415
       13.4 ... Schleifenfreie Distanzvektor-Algorithmen ... 418
       13.5 ... Link-State-Routing-Update-Algorithmus ... 427
       13.6 ... Routing nach anderen Attributen ... 432
       13.7 ... ECMP ... 434
       13.8 ... Epilog ... 435
       13.9 ... Übungen ... 436

14.  IP-Routing im großen Maßstab ... 445

       14.1 ... Classless Internet Domain Routing: CIDR ... 446
       14.2 ... Hierarchisches Routing ... 449
       14.3 ... Routing in früherer Zeit ... 450
       14.4 ... Providerbasiertes Routing ... 451
       14.5 ... Geografisches Routing ... 458
       14.6 ... Epilog ... 459
       14.7 ... Übungen ... 459

15.  Border Gateway Protocol (BGP) ... 465

       15.1 ... AS-Pfade ... 467
       15.2 ... AS-Pfade und Routenaggregation ... 469
       15.3 ... Transit-Traffic ... 471
       15.4 ... BGP-Filterung und Routing-Policies ... 471
       15.5 ... BGP-Tabellengröße ... 474
       15.6 ... BGP-Pfadattribute ... 475
       15.7 ... BGP und Traffic-Engineering ... 480
       15.8 ... BGP und Anycast ... 484
       15.9 ... BGP für internes Routing ... 485
       15.10 ... BGP-Beziehungen ... 486
       15.11 ... Beispiele für BGP-Instabilität ... 492
       15.12 ... BGP-Sicherheit und Route Registrys ... 494
       15.13 ... Epilog ... 500
       15.14 ... Übungen ... 500

16.  UDP-Übertragung ... 503

       16.1 ... User Datagram Protocol -- UDP ... 503
       16.2 ... Trivial File Transport Protocol, TFTP ... 520
       16.3 ... Grundlegende Übertragungsprobleme ... 523
       16.4 ... Weitere Anmerkungen zu TFTP ... 531
       16.5 ... Remote Procedure Call (RPC) ... 534
       16.6 ... Epilog ... 539
       16.7 ... Übungen ... 539

17.  Grundlagen des TCP-Transports ... 545

       17.1 ... Das Ende-zu-Ende-Prinzip ... 547
       17.2 ... TCP-Header ... 547
       17.3 ... Aufbau einer TCP-Verbindung ... 549
       17.4 ... TCP und WireShark ... 555
       17.5 ... TCP-Offloading ... 557
       17.6 ... TCP-Simplex-Talk ... 558
       17.7 ... TCP und bind() ... 563
       17.8 ... TCP-Zustandsdiagramm ... 565
       17.9 ... Epilog ... 572
       17.10 ... Übungen ... 572

18.  TCP -- Probleme und Alternativen ... 577

       18.1 ... Alte Duplikate bei TCP ... 577
       18.2 ... TIMEWAIT ... 578
       18.3 ... Der dreifache Handshake -- erneut betrachtet ... 580
       18.4 ... Anomale TCP-Szenarien ... 583
       18.5 ... Schnelleres Öffnen von TCP-Verbindungen ... 584
       18.6 ... Path MTU Discovery ... 587
       18.7 ... Sliding Windows bei TCP ... 587
       18.8 ... Verzögerte ACKs bei TCP ... 588
       18.9 ... Nagle-Algorithmus ... 589
       18.10 ... Flusssteuerung bei TCP ... 590
       18.11 ... Silly-Window-Syndrom ... 591
       18.12 ... Zeitüberschreitung und Neuübertragung bei TCP ... 592
       18.13 ... KeepAlive ... 594
       18.14 ... TCP-Timer ... 594
       18.15 ... Varianten und Alternativen ... 595
       18.16 ... Epilog ... 608
       18.17 ... Übungen ... 608

19.  TCP Reno und Überlastmanagement ... 611

       19.1 ... Grundlagen des TCP-Überlastmanagements ... 612
       19.2 ... Slow Start ... 618
       19.3 ... TCP Tahoe und Fast-Retransmit ... 624
       19.4 ... TCP Reno und Fast-Recovery ... 626
       19.5 ... TCP NewReno ... 630
       19.6 ... Selektive Bestätigungen (SACK) ... 632
       19.7 ... TCP und Auslastung der Flaschenhalsverbindung ... 633
       19.8 ... Verluste einzelner Pakete ... 638
       19.9 ... Annahmen zu TCP und Skalierbarkeit ... 639
       19.10 ... TCP-Parameter ... 640
       19.11 ... Epilog ... 641
       19.12 ... Übungen ... 641

20.  TCP-Dynamik ... 647

       20.1 ... Ein erster Blick auf das Queuing ... 647
       20.2 ... Flaschenhalsverbindungen mit konkurrierendem Datenverkehr ... 649
       20.3 ... TCP Reno -- Fairness mit synchronisierten Verlusten ... 659
       20.4 ... Epilog ... 669
       20.5 ... Übungen ... 669

21.  Weitere TCP-Dynamiken ... 675

       21.1 ... Begriffe der Fairness ... 675
       21.2 ... TCP-Reno-Verlustrate und cwnd ... 677
       21.3 ... TCP-Freundlichkeit ... 680
       21.4 ... Noch einmal AIMD ... 684
       21.5 ... Aktives Warteschlangenmanagement ... 686
       21.6 ... Das TCP-Problem der hohen Bandbreiten ... 694
       21.7 ... Das Problem der verlustbehafteten Verbindungen ... 696
       21.8 ... Das Problem der Satelliten-TCP-Verbindungen ... 697
       21.9 ... Epilog ... 697
       21.10 ... Übungen ... 698

22.  Queuing und Scheduling ... 705

       22.1 ... Queuing und Echtzeitdatenverkehr ... 706
       22.2 ... Traffic-Management ... 707
       22.3 ... Priority Queuing ... 708
       22.4 ... Warteschlangenverfahren ... 708
       22.5 ... Fair Queuing ... 710
       22.6 ... Anwendungen von Fair Queuing ... 730
       22.7 ... Hierarchisches Queuing ... 733
       22.8 ... Hierarchical Weighted Fair Queuing ... 737
       22.9 ... Epilog ... 744
       22.10 ... Übungen ... 745

23.  Token-Bucket ... 749

       23.1 ... Token-Bucket -- Definition ... 750
       23.2 ... Token-Bucket -- Beispiele ... 753
       23.3 ... Mehrere Token-Buckets ... 754
       23.4 ... GCRA ... 755
       23.5 ... Gewährleistung der VoIP-Bandbreite ... 757
       23.6 ... Verzögerung begrenzen ... 758
       23.7 ... Token-Bucket durch einen Router ... 760
       23.8 ... Token-Bucket durch mehrere Router ... 761
       23.9 ... Verzögerungsbedingungen ... 762
       23.10 ... CBQ ... 765
       23.11 ... Linux HTB ... 765
       23.12 ... Parekh-Gallager Theorem ... 767
       23.13 ... Epilog ... 768
       23.14 ... Übungen ... 768

24.  Quality of Service ... 773

       24.1 ... Netzneutralität ... 775
       24.2 ... Wo die wilden Warteschlangen wohnen ... 775
       24.3 ... Echtzeit-Datenverkehr ... 776
       24.4 ... Integrated Services/RSVP ... 780
       24.5 ... Globales IP-Multicast ... 781
       24.6 ... RSVP ... 788
       24.7 ... Differentiated Services ... 794
       24.8 ... RED with In and Out ... 801
       24.9 ... NSIS ... 801
       24.10 ... Comcast-System zu Überlaststeuerung ... 802
       24.11 ... Real-time Transport Protocol (RTP) ... 804
       24.12 ... Multi-Protocol Label Switching (MPLS) ... 810
       24.13 ... Epilog ... 814
       24.14 ... Übungen ... 814

25.  Netzwerkverwaltung und SNMP ... 817

       25.1 ... Netzwerkarchitektur ... 820
       25.2 ... SNMP-Grundlagen ... 820
       25.3 ... Namen und OIDs unter SNMP ... 823
       25.4 ... MIBs ... 825
       25.5 ... SNMPv1-Datentypen ... 827
       25.6 ... ASN.1-Syntax und SNMP ... 828
       25.7 ... SNMP-Tabellen ... 829
       25.8 ... SNMP-Operationen ... 835
       25.9 ... MIB-Browsing ... 841
       25.10 ... MIB-2 ... 842
       25.11 ... SNMPv1-Communitys und -Sicherheit ... 853
       25.12 ... SNMP und die ASN.1-Kodierung ... 855
       25.13 ... Übungen ... 859

26.  Die SNMP-Versionen 2 und 3 ... 863

       26.1 ... SNMPv2 ... 863
       26.2 ... Erstellung von Tabellenzeilen ... 879
       26.3 ... SNMPv3 ... 890
       26.4 ... Übungen ... 905

27.  Sicherheit ... 907

       27.1 ... Einbruch mit Ausführung von Code ... 909
       27.2 ... Stapelüberlauf ... 911
       27.3 ... Heap-Überlauf ... 923
       27.4 ... Network Intrusion Detection ... 930
       27.5 ... Ziele der Kryptografie ... 932
       27.6 ... Sichere Hashes ... 934
       27.7 ... Verschlüsselung mit gemeinsamem Schlüssel ... 940
       27.8 ... Diffie-Hellman-Merkle-Schlüsselaustausch ... 954
       27.9 ... Übungen ... 959

28.  Verschlüsselung mit öffentlichem Schlüssel ... 963

       28.1 ... RSA ... 963
       28.2 ... Vorwärts gerichtete Geheimhaltung ... 967
       28.3 ... Vertrauen und der Mann in der Mitte ... 969
       28.4 ... Ende-zu-Ende-Verschlüsselung ... 970
       28.5 ... SSH und TLS ... 971
       28.6 ... IPsec ... 998
       28.7 ... DNSSEC ... 1002
       28.8 ... Beispiele mit RSA-Schlüssel ... 1016
       28.9 ... Übungen ... 1020

  Bibliografie ... 1023
  Index ... 1033