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E-Book

Computer-Netzwerke

Grundlagen, Funktionsweise, Anwendung

AutorHarald Zisler
VerlagRheinwerk Computing
Erscheinungsjahr2018
Seitenanzahl456 Seiten
ISBN9783836265010
FormatePUB
KopierschutzWasserzeichen
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis21,90 EUR
»Der Autor schafft das Kunststück, Grundlegendes und Relevantes für mehrerlei Zielpublikum zu liefern.« - c't
Computer-Netzwerke sind überall und für jeden IT-Administrator ein elementares Fachgebiet in der Ausbildung. Daher benötigen berufliche Anwender, Studenten und Azubis dieses praxisbezogene Buch, das alle Grundlagen der modernen Netzwerktechnik vermittelt. Harald Zisler bietet Ihnen zahlreiche Tipps zu Theorie und Praxis, von der MAC-Adresse bis zum Router. Profitieren Sie von seinen Empfehlungen für die Konfiguration, Planung, den Aufbau und den sicheren Betrieb von Netzwerken. Sie lernen das OSI-Modell, VLANs, VPN, VoIP sowie Funknetze kennen und erhalten Lösungsvorschläge für die Netzzugangsszenarien wie ISDN, DSL sowie Serverhosting. Der perfekte Begleiter für Studium, Ausbildung und Beruf!

Aus dem Inhalt:

  • TCP/IP, MAC-Adressen
  • IPv4- und IPv6-Adressen
  • Internetprotokolle
  • DHCP und Routing
  • Adressierung im Netzwerk
  • Virtuelle Netze (VLAN)
  • Datei-, Druck- und Nachrichtendienste
  • PAT/NAT
  • SMB/CIFS, NFS, HTTP, SMTP
  • NFS, SSH, SFTP, SCP, VoIP
  • Lichtwellenleiter, Kabel
  • und Verbinder
  • Funktechnik, WLAN, PLC
  • Switches, Bridges, Hubs
  • Router, Netzwerkkarten
  • Printserver mit dem Raspberry Pi
  • Netzwerkspeicher
  • Firewall und Proxyserver
  • Planung und Aufbau
  • Konfiguration für OS X
  • VPN-Aufbau
  • OpenWRT



Harald Zisler begann seine Arbeit im EDV-Bereich vor 30 Jahren. Seit 1996 beschäftigt er sich in Theorie und Praxis mit Computer-Netzwerken. Er ist Autor technischer Fachbücher und von Fachzeitschriftenbeiträgen in den Themenkreisen EDV und Kommunikationstechnik. Zudem befasst er sich intensiv mit reeBSD, Linux, Datenbanken, Datenschutz und Datensicherheit.

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Leseprobe

1.3    OSI-Schichtenmodell und TCP/IP-Referenzmodell


Schichtenmodelle erklären anschaulich das Zusammenspiel von Hardware, Netzwerkprotokollen und Anwendungen. Sie helfen Ihnen, auch scheinbar komplizierte Vorgänge leichter zu verstehen. Unabhängig von tatsächlich existierenden Hard- und Softwareprodukten finden Sie die einzelnen Instanzen und deren Verknüpfungen untereinander übersichtlich dargestellt. Die Modelle helfen Ihnen, Ihre Netzwerke zu planen, aufzubauen und zu unterhalten.

Es ist aber nicht so, dass in einem Schichtenmodell (und in der Realität) die Schichten der gleichen Ebene miteinander kommunizieren! Der Weg der Information läuft von oben nach unten zum Übertragungsmedium und von dort aus wieder von unten nach oben (Abbildung 1.2).

Abbildung 1.2    Virtuelle (gestrichelte, waagrechte Linien) und die reale Kommunikation im OSI-Schichtenmodell

Grundsätzlich gilt für alle Netzwerk-Schichtenmodelle
  • Eine Ebene in einem Schichtenmodell stellt ihre Dienste der darüberliegenden Ebene zur Verfügung.

  • Eine Ebene eines Schichtenmodells nimmt die Dienste der unter ihr liegenden Ebene in Anspruch.

  • Schnittstellen bilden den Übergang zwischen den einzelnen Schichten.

  • Innerhalb einer Schicht kommen Protokolle zum Einsatz. Diese ermöglichen die Kommunikation innerhalb dieser Ebene.

  • Eine Veränderung in einer niedrigeren Schicht bewirkt keine Änderung in den darüberliegenden Ebenen (z. B. zieht der Wechsel einer Netzwerkkarte keine Neuinstallation eines Webservers nach sich).

  • Eine Veränderung in einer höheren Ebene bewirkt keine Änderung in den darunterliegenden Ebenen (z. B. benötigt ein Software-Update für einen Webserver keine neue Netzwerkkarte).

  • Die Schichtenmodelle stellen die verschiedenen Funktionsebenen einheitlich dar.

  • Bei der täglichen Arbeit hilft Ihnen ein Schichtenmodell bei der Beschreibung von Problemen beim Betrieb von Netzwerken.

  • Bei der Beschaffung von Netzwerkkomponenten greifen die Anbieter in ihren Produktbeschreibungen ebenfalls auf Begriffe aus Schichtenmodellen (meist OSI) zurück. Schon aus diesem Grund sollten Sie damit vertraut sein.

  • Sie können mit einem Schichtenmodell komplizierte Vorgänge verständlicher darstellen.

Das OSI-Schichtenmodell (Open Systems Interconnection Model; ISO 7498-1, DIN ISO 7498) wurde von der International Organization for Standardization (ISO) bereits 1984 als Modell für die Kommunikation zwischen Rechnern entworfen. Es besteht aus sieben in sich abgeschlossenen Schichten (Tabelle 1.2).

Layer/
Ebene
BezeichnungBetrifft
VIIAnwendungsschicht/
Application Layer
Interaktion mit Anwendungen, die Netzwerkzugriff benötigen, Server-Client-Anwendungen
VIDarstellungsschicht/
Presentation Layer
standardisierte Codierungs-, Konvertierungs- und Kompressionsverfahren, z. B. MPEG, TIFF, GIF, ASCII
VKommunikationsschicht/ Session LayerAnforderung von Sitzungen und Datenströmen, Zweiwegekommunikation von Anwendungen verschiedener Endgeräte, z. B. SMB-Protokoll für Druck und Verbindung zu Windows-Freigaben
IVTransportschicht/
Transport Layer
Flusskontrolle, verbindungslose und verbindungsorientierte Dienste, Kommunikationskontrolle, Verbindungsauf- und -abbau, Kommunikation zwischen Netzwerk und Anwendung, TCP- und UDP-Protokoll
IIIVermittlungsschicht/
Network Layer
Routing, logische Adressierung, IP-Protokoll, Quality of Service
IISicherungsschicht/
Data Link Layer
Flusssteuerung, Datenübertragung, Zugriffssteuerung, Fehlererkennung, MAC-Adressen
Iphysikalische Schicht/
Physical Layer
Kupfer- und Glasfaserkabel, Signalformen, Wellenlängen bei optischer Übertragung, Funkfrequenzen für WLAN, Richtfunk, UMTS usw. und kabelgebundene Übertragung im LAN, MAN oder WAN

Tabelle 1.2    OSI-Schichtenmodell

Für die TCP/IP-Protokollfamilie existiert ein eigenes Referenzmodell. Dessen Aufbau ist weitaus weniger detailliert als der des OSI-Schichtenmodells und orientiert sich vielmehr an der Zusammenarbeit innerhalb der TCP/IP-Protokollfamilie (Tabelle 1.3).

TCP/IP-SchichtEnthältEntspricht
OSI-Schicht
Anwendungsschicht/
Application Layer
FTP, HTTP, POP, SMTP, SSH, TELNET, NFS-MOUNT, DNS …V bis VII
Transportschicht/
Transport Layer
TCP, UDP, SCTPIV
Internetschicht/
Internet Layer
Internetprotokoll (IPv4, IPv6)III
Netzzugangsschicht/
Link Layer, Host to Network
Techniken für Punkt-zu-Punkt-Datenübertragungen (z. B. PPP)I und II

Tabelle 1.3    TCP/IP-Referenzmodell im Vergleich mit dem OSI-Schichtenmodell

Das sind die wesentlichen Unterschiede zum OSI-Schichtenmodell:

  • Das TCP/IP-Referenzmodell gilt nur für die TCP/IP-Protokollfamilie. Das OSI-Schichtenmodell ist dagegen neutral, Sie können es auf alle Netzwerke anwenden.

  • ...
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