Da das explosive Wachstum des Internets seine Infrastruktur wichtiger denn je macht, hat die Nachfrage nach qualifizierten Ingenieuren, die diese Systeme warten und innovativ weiterentwickeln können, einen kritischen Höhepunkt erreicht. Unser Labor trägt diesem Bedarf Rechnung, indem es ein tiefes, praktisches Verständnis der grundlegenden Protokolle und Algorithmen vermittelt, die das globale Netzwerk antreiben – von der Adressierung und dem Routing bis hin zur Fehlerkontrolle, dem Flussmanagement und der Überlastungssteuerung. Das Ethernet-Labor befindet sich in Raum 1103 in der 11. Etage und dient als Brücke zwischen theoretischen Konzepten und der praktischen Anwendung. Über die Vorlesungen zu Kommunikationsnetzen hinaus arbeiten die Studierenden direkt mit Hardware auf Industrieniveau. Durch die Beobachtung von Netzwerkverkehr in Echtzeit und den Aufbau eigener Netzwerkkonfigurationen erlangen die Studierenden ein umfassendes, intuitives Verständnis der Funktionsweise des Internets. Um den akademischen Anforderungen gerecht zu werden, ist dieser Lehrplan zudem vollständig in Buchform dokumentiert.
Beherrschung der Linux-Kommandozeile für die Netzwerkadministration.
Erfassung und Analyse von Netzwerkverkehr mit Wireshark und tcpdump.
2. IP-Netzwerke in einzelnen Segmenten
Schnittstellenkonfiguration: Einrichtung von Netzwerkschnittstellen für die IP-basierte Kommunikation.
Adressauflösung: Beherrschung des Address Resolution Protocols (ARP) für die lokale Übersetzung.
Netzwerksicherheit: Analyse von Schwachstellen in gängigen Internetanwendungen und -protokollen.
3. Statisches Routing & Network Forwarding
IP-Weiterleitung: Implementierung von Datentransfer- und Routing-Mechanismen zwischen verschiedenen Netzwerken.
Hardware-Integration: Konfiguration von Linux-PCs und Cisco-Routern als aktive IP-Gateways.
Routing-Tabellen-Management: Manuelle Konfiguration und fachgerechte Interpretation von IP-Routing-Tabellen.
Pfadanalyse: Identifizierung und Behebung von Routing-Schleifen.
4. Dynamische Routing-Protokolle
RIP & OSPF: Praktischer Einsatz und Vergleich von Distance-Vector- (RIP) und Link-State-Protokollen (OSPF).
Netzwerkkonvergenz: Bewertung der Dynamik und Stabilisierungsgeschwindigkeit von Routing-Protokollen.
Einschränkungen von Distance-Vector-Protokollen: Fehlerbehebung beim "Count-to-Infinity“-Problem in RIP.
Skalierbare Architekturen: Implementierung hierarchischer Routing-Strukturen innerhalb von OSPF-Areas.
5. Transportschicht-Protokolle (TCP & UDP)
End-to-End-Übertragung: Orchestrierung des Datenaustauschs mittels verbindungsloser (UDP) und verbindungsorientierter (TCP) Methoden.
Performance-Benchmarking: Quantitative Bewertung von Durchsatz und Zuverlässigkeit verschiedener Transportprotokolle.
Erweitertes TCP-Management: Zustandsbehafteter Verbindungsaufbau und -abbau, Mechanismen zur Flusssteuerung und Überlastvermeidung sowie Implementierung fortschrittlicher Retransmissions-Algorithmen zur Datensicherheit.
Computing Stations:
Workstations: Vier dedizierte PCs mit Intel Core 2 Duo Prozessoren.
Operating Systems: Dual-Umgebungs-Setup mit Windows OS und Fedora Linux unter VMware.
Peripherals: Individuelle Monitore, Tastaturen und Mäuse, gesteuert über einen KVM-Switch für eine effiziente Stationskontrolle.
Routing and Switching:
Cisco Routers: Vier Cisco-Router mit IOS Release 12.
Connectivity Interfaces: Hochgeschwindigkeits-Vernetzung über Fast-Ethernet- und synchrone serielle Schnittstellen.
Layer 2 Equipment: Industrielle Fast-Ethernet-Hubs und Switches.
Physical Layer:
Cabling: Standardisierte Twisted-Pair-Kabel (Ethernet) für alle Netzwerkverbindungen.
Infrastruktur-Beherrschung: Die Fähigkeit zum Aufbau, zur Konfiguration und zur Verwaltung komplexer Netzwerke unter Verwendung von Cisco-Routern und Linux-basierten Systemen.
Protokoll-Kompetenz: Expertenwissen über zentrale Internetprotokolle, einschließlich ARP, IP, UDP und TCP, sowie fortgeschrittene Routing-Protokolle wie RIP und OSPF.
Analytische Fehlerbehebung: Fortgeschrittene Fähigkeiten in der Netzwerkdiagnose und Leistungsbewertung durch den Einsatz professioneller Diagnosetools wie Wireshark und tcpdump.
Architektonisches Verständnis: Ein umfassendes Verständnis der Netzwerkdynamik, einschließlich Fluss- und Überlaststeuerung, Adressierung sowie der Lösung gängiger Routing-Probleme wie Count-to-Infinity und Routing-Schleifen.
Dieses Buch mit dem Titel "Mastering Networks: An Internet Lab Manual“ ist eine anerkannte akademische Ressource, die von Jörg Liebeherr und Magda El Zarki mitverfasst wurde. Es wurde speziell dafür konzipiert, Studierende durch die praktischen Aspekte der Netzwerktechnik zu führen, die Sie im Labor untersuchen.
Liebeherr, Jorg, und Magda El Zarki. Mastering Networks: An Internet Lab Manual. Addison-Wesley Longman Publishing Co., Inc., 2003.
Sie finden es auch über die Suche nach der ISBN: ISBN-10 0201781344 / ISBN-13 978-0201781342
Bitte beachten Sie die Links unter dem Menüpunkt "Lehre“:
Lab Communication Networks and Systems / Communication Networks for Engineers
Computer Network Engineering Lab - CNE Lab
Senden Sie uns eine eMail an: zied.ennaceur(at)tu-bs.de