Lokale Netze für Einsteiger in Aachen

In diesem Intensivseminar werden die technischen Grundlagen lokaler Netzwerke vermittelt. Hintergründe über die Ebenen des Netzwerks von Verkabelung bis IP/TCP bzw. UDP werden betrachtet. Durch Übungen und Diskussionen werden diese weiter vertieft.

Kommunikation in lokalen Netzen, der Einstieg 

• Bestandteile eines lokalen Netzes

• Topologien: Stern, Linie, Ring, Baum

• LANs in Büro- und Produktionsgebäuden

• Verfügbarkeit, Modularität

• OSI-Schichtenmodell

• Bedeutung von Adressen

Verkabelungsstandards 

• Normen: ISO/IEC 11801, EN 50173

• Verteilerebenen

• Vom Endgerät bis zum Netz: feste und flexible Verkabelung

• Kabel- und Steckerkategorien

• Versorgung von Arbeitsplätzen: Empfehlungen

• LWL: Multimode, Singlemode

• Reichweiten verschiedener Kabeltypen

Aufbau und Auswahl leistungsfähiger Kabelsysteme 

• Kupferkabel und Lichtwellenleiter (LWL)

• Steckverbindungen bei LWL und Kupfer-Medien

• Kenndaten von LWL und Kupfer

• Schrankaufbauten, Dokumentation, Beschriftung

Medienzugangsverfahren (Grundlagen und Ethernet-Verfahren) 

• Das CSMA/CD-Verfahren

• Minimale und maximale Paketgröße, Frame-Aufbau

• MAC-Adressen: Unterschied Unicast vs. Multicast vs. Broadcast

• Ethernet-Varianten: von 10 Mbit/s bis 100 Gbit/s

• Power over Ethernet (PoE)

Übungsaufgaben zu Grundlagen der Medienzugangstechnik 

Grundlagen eines Wireless LAN 

• Komponenten: Access-Points, Antennen, Endgeräte

• WLAN-Kanäle

• IEEE 802.11: 11a, 11b, 11g, 11n, 11ac, 11ax

• Das Verfahren CSMA/CA

• WLAN-Planung und -Ausleuchtung

• Sicherstellung einer Störungsfreiheit

• Thick und Thin Access-Points, Controller

Übungsaufgaben zu Ethernet / WLAN-Netzwerken 

Netzwerk-Kopplung  auf der Ebene 2 

• Bridging und Layer-2-Switches

• Wichtige Switch-Typen

• Grundlegende Funktionsweise Spanning Tree

• Link Aggregation nach IEEE 802.3ad / IEEE 802.1AX-2008

• Multi-Chassis Link Aggregation (MC-LAG)

• Monitoring und Fehlersuche bei Switches

• Grundlegende Funktionsweise VLAN

Übungsaufgaben zur Netzwerk-Kopplung mit Layer-2-Komponenten 

Die IP-Protokollwelt: Adressierung, Strukturkonzept, Basisdienste 

• De-facto-Standard: TCP/IP

• IP-Netzstruktur: Hosts und Router

• IPv4- und IPv6-Adresskonzept

• Prefix und Suffix

• Subnetz und Subnetzmaske

• Dynamische IP-Konfiguration per Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)

• Hostnamen

Die IP-Protokollwelt: Basisdienste und die Verknüpfung mit Layer 2 und der Anwendung 

• Address Resolution Protocol (ARP)

• ICMP und Ping

• Informationen im IP-Header

• TCP und UDP

Übungsaufgaben zu IP-Grundlagen 

Netzwerk-Kopplung: Erfolgreiche Netzwerk-Strukturierung mit Layer-3-Elementen 

• Routing und Forwarding

• Router vs. Layer-3-Switch

• Routing-Tabellen

• Statisches und dynamisches Routing

• Routing-Protokolle: RIP, OSPF

• Virtual Routing and Forwarding (VRF)

• VPN

• Firewalls

Übungsaufgaben zur Netzwerk-Kopplung mit Layer-3-Komponenten 

Einführung in Voice-over-IP und Unified Communications 

• Das Amt – von Analog/ISDN zu All-IP

• Voice-over-IP-Technologie

• Real-time Transport Protocol (RTP), RTCP, SRTP

• Session Initiation Protocol (SIP)

• Aufbau einer modernen UC-Lösung

• Unified Communications & Collaboration

• Wichtiger Aspekt für brauchbare VoIP-Telefonie: Die Laufzeit

• Übung: Planung eines Büronetzes

Lernziele

• wie Kommunikation in Lokalen Netzwerken grundsätzlich funktioniert

• welche typischen Einsatzszenarien es gibt und was Netzwerke in diesen Szenarien leisten müssen

• wie Kommunikation gesteuert wird, welche Fehler dabei auftreten können, wer diese erkennt und was bei einem Fehler passiert

• wie Ethernet-Netzwerke arbeiten, welche Varianten und Regeln es für den Aufbau gibt

• wie Power over Ethernet funktioniert

• wie ein Wireles LAN arbeitet, welche Varianten und Regeln es für den Aufbau gibt

• wie eine strukturierte Verkabelung entsteht, was bei der Installation und Einmessung zu beachten ist

• aus welchen aktiven Komponenten ein Lokales Netzwerk besteht und wie diese aufgebaut sind

• welche Grundelemente es zum Aufbau von IP-Telefonie-Netzen gibt

• welche Möglichkeiten der Verschaltung zum Aufbau eines flächendeckenden Netzwerk es gibt

• welche alternativen Möglichkeiten der Konfiguration es gibt, welche Verfahren zur Umsetzung von Fehlersicherung, Load-Sharing, Redundanz und Laststeuerung existieren und wie sie optimal genutzt werden können

• was IP ist, wie und warum in IP-Netzen strukturiert wird, wieso Router dabei nötig sind

• was TCP, UDP und RTP ist und warum diese Protokolle wichtig sind

• wie die Sicherheitsthematik in einem LAN zum Tragen kommt

• welche besonderen Anforderungen VoIP an ein LAN stellt

• wie Netzwerk-Strukturen, Adressverteilung und Security mit Switches und Routern gezielt realisiert werden

• an vielen Fallbeispielen die Potenziale, Tücken, Tipps und Tricks Lokaler Netzwerke einzuschätzen

Zielgruppen

• Planer/Betreiber von Netzen der Gebäudeleittechnik

• Entscheider

• Führungskräfte

• Projektleiter