Lernkarten Netzwerktechnik allgemein

Hub - Einfaches Netzwerkverbindungsgerät

Ein Hub ist ein einfaches Netzwerkgerät, das in der Computernetzwerktechnologie verwendet wird, um mehrere Geräte in einem lokalen Netzwerk (LAN) miteinander zu verbinden. Seine Hauptfunktion ist es, Datenpakete, die es von einem angeschlossenen Gerät erhält, an alle anderen Ports weiterzuleiten, unabhängig davon, für welches Gerät die Daten bestimmt sind.

Einige Merkmale und Funktionen eines Hubs:

Einfache Datenweiterleitung: Ein Hub leitet eingehende Datenpakete an alle angeschlossenen Geräte weiter, ohne zu unterscheiden, an welches Gerät die Daten gesendet werden sollen.

Keine Datenverkehrssteuerung: Im Gegensatz zu einem Switch oder Router, die den Datenverkehr intelligent steuern können, hat ein Hub keine Fähigkeit zur Datenverkehrssteuerung oder -filterung.

Kollisionsdomäne: Alle Geräte an einem Hub teilen sich dieselbe Kollisionsdomäne. Das bedeutet, dass wenn zwei Geräte gleichzeitig Daten senden, es zu Kollisionen kommen kann, was die Netzwerkeffizienz verringert.

Eingeschränkte Leistungsfähigkeit: Aufgrund der gemeinsamen Kollisionsdomäne und der einfachen Weiterleitungsmethode sind Hubs weniger effizient und langsamer als Switches und Router.

Unterschied zwischen Bridge und Repeater:

Bridge: Arbeitet auf Layer 2, steuert Datenverkehr anhand von MAC-Adressen.

Repeater: Arbeitet auf Layer 1, verstärkt und regeneriert Signale zur Erhöhung der Reichweite.

Ein Layer 3 Switch, auch als Multilayer-Switch bekannt, ist ein Netzwerkgerät, das sowohl Switching-Funktionen (Layer 2) als auch Routing-Funktionen (Layer 3) im OSI-Modell bietet.

Dies bedeutet, dass es in der Lage ist, Datenpakete aufgrund ihrer IP-Adresse zu verarbeiten und weiterzuleiten, was normalerweise eine Funktion eines Routers ist.

Hauptunterschiede zwischen einem Layer 3 Switch und einem herkömmlichen Router:

• Performance: Layer 3 Switches sind in der Regel schneller als traditionelle Router, da sie viele Prozesse in Hardware ausführen, wohingegen Router oft auf Software-basiertes Routing angewiesen sind.
• Switching-Kapazität: Ein Layer 3 Switch kann auch alle herkömmlichen Switching-Aufgaben ausführen, was bedeutet, dass er große Mengen an Datenverkehr innerhalb eines LANs effizient verarbeiten kann.
• Netzwerkkomplexität: Layer 3 Switches werden oft in komplexeren Netzwerkumgebungen eingesetzt, wo sowohl die Trennung verschiedener Netzwerksegmente (VLANs) als auch das Routing zwischen ihnen erforderlich ist.
• Funktionen: Während traditionelle Router ausgefeiltere Netzwerkfunktionen wie fortgeschrittene Zugriffskontrolllisten (ACLs), VPN-Endpunktfunktionalitäten und weitere komplexe Netzwerkdienste bieten können, sind Layer 3 Switches primär auf das Routing zwischen VLANs und effizientes Switching ausgelegt.

IPv6-Adressstruktur

Struktur: Besteht aus 128 Bits, unterteilt in 8 Gruppen zu je 16 Bits.

Darstellung: Jede Gruppe wird als vierstellige Hexadezimalzahl (bestehend aus den Zeichen 0-9 und a-f) dargestellt und durch Doppelpunkte getrennt. Beispiel: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334.

Standortpräfix: Die ersten 48 Bits (3 Gruppen) repräsentieren das globale Routing-Präfix, das von einem Internetdienstanbieter zugewiesen wird und den geografischen Standort angibt.

Netz-ID: Die nächsten 16 Bits (1 Gruppe) bilden die Subnetz-ID, die ein spezifisches Subnetz innerhalb einer Organisation identifiziert.

Interface-ID: Die letzten 64 Bits (4 Gruppen) sind die Interface-ID, die das individuelle Gerät im Netzwerk eindeutig identifiziert. Oft basiert sie auf der MAC-Adresse des Geräts.

Vereinfachung: Führende Nullen in einem Block können weggelassen werden; aufeinanderfolgende Blöcke von Nullen dürfen einmalig im Adressfeld durch "::" ersetzt werden, um die Darstellung zu vereinfachen.

Verwendung: Ermöglicht eine deutlich größere Anzahl an eindeutigen Adressen im Vergleich zu IPv4 und unterstützt damit das Wachstum des Internets und die zunehmende Anzahl von Geräten.

ARP (Address Resolution Protocol):

ARP steht für Address Resolution Protocol. Es ist ein Netzwerkprotokoll, das verwendet wird, um die Netzwerkadresse (IP-Adresse) eines Hosts in seine physische Hardware-Adresse (MAC-Adresse) umzusetzen.

Wenn ein Gerät im Netzwerk mit einem anderen Gerät kommunizieren möchte und dessen IP-Adresse kennt, aber nicht die MAC-Adresse, sendet es eine ARP-Anfrage im Netzwerk aus, um die entsprechende MAC-Adresse zu ermitteln.

Sobald diese Antwort empfangen wird, kann das Gerät die Kommunikation auf der Data Link Schicht des OSI-Modells beginnen. ARP wird typischerweise in IPv4-Netzwerken verwendet.

Statisches Routing:

Beim statischen Routing werden feste Wege (Routen) für die Datenpakete manuell in die Routingtabelle eines Routers eingetragen.

Diese Routen ändern sich nicht automatisch und müssen bei Netzwerkänderungen manuell aktualisiert werden.

Es eignet sich für kleinere oder stabile Netzwerke, wo sich die Routen selten ändern.

Tagged Ports

Tagged Ports sind Netzwerkanschlüsse auf einem Switch, die dazu konfiguriert sind, Datenverkehr für mehrere VLANs (Virtual Local Area Networks) zu handhaben. Bei tagged Ports wird jedem Datenpaket ein VLAN-Tag (oft ein IEEE 802.1Q-Tag) hinzugefügt, das die VLAN-Zugehörigkeit angibt. Dies ermöglicht es dem Switch, Datenpakete verschiedener VLANs über denselben physischen Port zu senden und zu empfangen, während die VLAN-Trennung aufrechterhalten wird.

Tagged Ports werden typischerweise für die Verbindung von Switches untereinander oder für Geräte verwendet, die den Datenverkehr mehrerer VLANs verarbeiten können, wie Server oder Router.

IPsec (Internet Protocol Security)

IPsec ist ein Protokoll-Set, das darauf ausgelegt ist, IP-Kommunikationen durch Authentifizierung und Verschlüsselung jedes IP-Pakets während der Übertragung zu sichern. Es dient hauptsächlich dazu, Daten zu verschlüsseln und deren Vertraulichkeit zu gewährleisten, insbesondere wenn sie über ein unsicheres Netzwerk wie das Internet übertragen werden.

Zusätzlich stellt IPsec die Authentizität der Daten sicher, indem überprüft wird, ob sie tatsächlich von einem legitimen Absender stammen, und gewährleistet die Integrität der Daten, indem sichergestellt wird, dass sie während der Übertragung nicht manipuliert wurden. Es bietet auch Schutz vor Wiederholungsangriffen und wird häufig eingesetzt, um sichere VPN-Verbindungen zu erstellen, sowohl für End-to-End-Kommunikation im Transportmodus als auch für Site-to-Site-Kommunikation im Tunnelmodus.

IPsec kann in IPv4- und IPv6-Netzwerken verwendet werden und ist mit vielen Netzwerkgeräten und Softwarelösungen kompatibel, was es zu einem wesentlichen Instrument für die Netzwerksicherheit macht.

Arten von Glasfaserkabeln

Singlemode-Faserkabel (SMF): Diese Kabel verwenden einen einzigen Lichtmodus (Lichtstrahl) zur Übertragung von Daten über große Entfernungen mit einer einzigen Wellenlänge. Sie haben einen kleinen Kerndurchmesser, üblicherweise um 9 Mikrometer. Singlemode-Fasern bieten eine höhere Bandbreite und können Signale über viel größere Entfernungen als Multimode-Fasern ohne Signalverlust übertragen, was sie ideal für Fernverbindungen und Telekommunikationsnetzwerke macht.

Multimode-Faserkabel (MMF): Diese Kabel erlauben die Übertragung mehrerer Lichtmodi gleichzeitig und werden für kürzere Entfernungen verwendet, typischerweise innerhalb von Gebäuden oder auf Campusnetzwerken. Multimode-Fasern haben einen größeren Kerndurchmesser, meist 50 oder 62,5 Mikrometer, was die Führung von mehreren Lichtwegen und damit eine höhere Lichtabsorption ermöglicht. Dies führt jedoch zu einer höheren Dämpfung und Dispersion, weshalb Multimode-Fasern nicht für lange Strecken geeignet sind.

Quality of Service (QoS)

"Quality of Service" (QoS) ist eine Technik in der Netzwerktechnik, die dazu dient, die Datenübertragungsqualität in Netzwerken zu gewährleisten und zu verbessern. QoS-Mechanismen ermöglichen es, den Netzwerkverkehr zu priorisieren und sicherzustellen, dass kritische Anwendungen, die eine höhere Bandbreite oder eine geringere Latenz benötigen, wie VoIP (Voice over IP) oder Streaming-Dienste, die benötigten Ressourcen erhalten.

Die Bedeutung von QoS in Netzwerken liegt darin, dass es hilft:

• Verzögerungssensible Daten zu priorisieren: QoS sorgt dafür, dass Pakete von Echtzeitanwendungen bevorzugt behandelt werden.
• Bandbreite effizient zu nutzen: Durch die Zuweisung von Bandbreite zu verschiedenen Datenflüssen können Netzwerke effizienter genutzt werden.
• Netzwerkü

IPv6-Adressaufbau

Standortpräfix (Routing Prefix): Dieser Teil der IPv6-Adresse (typischerweise die ersten 48 Bits) identifiziert das Netzwerksegment, zu dem das Gerät gehört. Es wird in der Regel vom Internetdienstanbieter oder Netzwerkadministrator zugewiesen. Das Standortpräfix ist entscheidend für das Routing von Datenpaketen im Internet und bestimmt, in welchem Teil des globalen Netzwerks sich das Gerät befindet.

Teilnetz-ID (Subnetz-ID): Die Subnetz-ID (häufig die nächsten 16 Bits nach dem Standortpräfix) dient dazu, verschiedene Subnetze innerhalb eines größeren Netzwerks zu unterscheiden. Dies ermöglicht eine feinere Netzwerkaufteilung und -verwaltung innerhalb von Organisationen oder Netzwerken. Mit der Subnetz-ID können Unternehmen oder Institutionen ihre internen Netzwerke effizient organisieren, indem sie verschiedene Abteilungen oder Bereiche des Netzwerks logisch trennen.

Interface-ID (Interface Identifier): Die letzten 64 Bits der IPv6-Adresse bilden die Interface-ID. Diese identifiziert einzigartig ein Gerät (oder Interface) innerhalb eines Subnetzes. Die Interface-ID wird häufig aus der MAC-Adresse des Geräts generiert, kann aber auch manuell konfiguriert oder zufällig zugewiesen werden, um die Privatsphäre und Sicherheit zu erhöhen. Diese Eindeutigkeit ist wichtig, um sicherzustellen, dass jedes Gerät im Netzwerk eindeutig identifizierbar ist und Datenpakete korrekt zugestellt werden können.

Die 7 Schichten des OSI-Modells

Schicht 7: Anwendungsschicht

Schicht 6: Darstellungsschicht

Schicht 5: Sitzungsschicht

Schicht 4: Transportschicht

Schicht 3: Netzwerkschicht

Schicht 2: Datensicherungsschicht

Schicht 1: Bitübertragungsschicht

DNS - Domain Name System

DNS steht für "Domain Name System". Es ist ein grundlegender Dienst in der Struktur des Internets sowie größeren Netzwerken und wird verwendet, um Domainnamen (wie z.B. www.example.com) in IP-Adressen (z.B. 192.0.2.1) umzuwandeln, die von Computernetzwerken zum Routing von Datenpaketen verwendet werden. Diese Umwandlung ist notwendig, weil Menschen sich Namen leichter merken können als numerische IP-Adressen, während Computer und Netzwerke IP-Adressen zur Identifizierung und Lokalisierung von Hosts im Internet nutzen.

Zusammengefasst ermöglicht DNS:

Benutzerfreundliche Adressierung: Statt sich IP-Adressen merken zu müssen, können Benutzer einfach bekannte Domainnamen verwenden, um Websites und andere Ressourcen im Internet zu erreichen.

Effiziente Netzwerknavigation: DNS-Server leiten Anfragen schnell und automatisch an die entsprechenden Hosts weiter, indem sie die angeforderten Domainnamen in IP-Adressen umwandeln.

Lastverteilung: DNS kann verwendet werden, um den Netzwerkverkehr zu verwalten und Lasten auf mehrere Server zu verteilen, um eine hohe Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit von Websites und Diensten zu gewährleisten.

POP3 (Post Office Protocol version 3)

Port: 110

Verwendung: E-Mail-Abruf von einem Posteingangsserver.

NAT (Network Address Translation)

NAT steht für Network Address Translation und ist eine Methode in der Netzwerktechnik, die es ermöglicht, die Adressen von Datenpaketen, die ein Netzwerk verlassen oder betreten, zu ändern. NAT wird aus mehreren Gründen verwendet:

• IP-Adressraum sparen: Durch NAT kann ein ganzes Netzwerk nach außen hin mit einer einzigen öffentlichen IP-Adresse repräsentiert werden, was besonders wichtig ist, da IPv4-Adressen begrenzt sind.
• Sicherheit: NAT bietet eine Art von Sicherheit, da die internen Adressen eines Netzwerks nach außen hin nicht direkt sichtbar sind.
• Netzwerkverwaltung: NAT erleichtert die Verwaltung eines Netzwerks, da Änderungen der internen Struktur nach außen hin nicht sichtbar sind und interne IP-Adressen leichter umgestaltet werden können, ohne die öffentliche Adresse zu ändern.

Der Unterschied zwischen statischen und dynamischen VLANs

Der Unterschied zwischen statischen und dynamischen VLANs besteht darin, wie die Zuweisung der Netzwerkports zu VLANs erfolgt.

Statische VLANs

In einem statischen VLAN wird die Zuordnung der Ports zu einem VLAN manuell vorgenommen. Netzwerkadministratoren konfigurieren jeden Port auf einem Switch, um Mitglied eines bestimmten VLANs zu sein. Die Zugehörigkeit eines Ports zu einem VLAN ändert sich nicht, es sei denn, sie wird manuell neu konfiguriert. Statische VLANs sind einfach zu verstehen und zu konfigurieren, bieten jedoch weniger Flexibilität, wenn sich Geräte physisch im Netzwerk bewegen.

Dynamische VLANs

Dynamische VLANs verwenden Software, um die VLAN-Zuordnung zu verwalten. Diese Zuordnung basiert auf der MAC-Adresse des angeschlossenen Geräts, Benutzerinformationen, dem verwendeten Protokoll oder anderen Faktoren. Mit dynamischen VLANs können sich Geräte im Netzwerk bewegen, ohne dass Änderungen an der Switch-Konfiguration erforderlich sind. Dies bietet mehr Flexibilität und Skalierbarkeit, kann aber komplexer in der Einrichtung und Verwaltung sein. Dynamische VLANs erfordern in der Regel einen VLAN-Mitgliedschaftsrichtlinien-Server (VMPS), um Datenbanken mit Netzwerkrichtlinien zu verwalten und die Zuweisungen automatisch durchzuführen.

RADIUS in der Netzwerktechnik

RADIUS steht für "Remote Authentication Dial-In User Service". Es handelt sich um ein Protokoll und einen Dienst, der hauptsächlich zur Authentifizierung, Autorisierung und Buchführung (Accounting) von Benutzern in einem Netzwerk verwendet wird. RADIUS wird häufig in Umgebungen eingesetzt, in denen Benutzer auf Netzwerkressourcen zugreifen müssen, z. B. bei der Einwahl über Modems oder bei der Authentifizierung für drahtlose Netzwerke.

VPN-Konfigurationen: Tunnelmodus vs. Transportmodus

Der Hauptunterschied zwischen Tunnelmodus und Transportmodus in VPN-Konfigurationen liegt in der Art und Weise, wie Daten verpackt und übermittelt werden:

Tunnelmodus: Beim Tunnelmodus wird das gesamte IP-Paket (einschließlich des IP-Headers) in ein neues IP-Paket eingekapselt. Dies bedeutet, dass sowohl der ursprüngliche IP-Header als auch der Payload (die eigentlichen Daten) verschlüsselt und dann in einen neuen IP-Header eingepackt werden. Der Tunnelmodus verbirgt somit die ursprüngliche IP-Adresse und alle Informationen des ursprünglichen Pakets, was zu einer erhöhten Sicherheit und Anonymität führt. Dieser Modus wird häufig in Site-to-Site-VPN-Verbindungen eingesetzt, bei denen zwei unterschiedliche Netzwerke über das Internet miteinander verbunden werden.

Transportmodus: Im Transportmodus wird nur der Payload des IP-Pakets (also die eigentlichen Daten) verschlüsselt, während der IP-Header unverändert bleibt. Dadurch bleibt die ursprüngliche IP-Adresse sichtbar, was eine effizientere Routing-Performance ermöglicht, da die Netzwerkgeräte den Zielort des Pakets direkt aus dem IP-Header ablesen können. Der Transportmodus wird typischerweise für End-to-End-Verbindungen zwischen einem Client und einem Server innerhalb eines sicheren Netzwerks verwendet, wo die Anonymisierung der IP-Adresse nicht erforderlich ist.

Kurz gesagt, der Tunnelmodus bietet mehr Sicherheit und Anonymität, indem er das gesamte Paket verschlüsselt und neu verpackt, während der Transportmodus nur die Daten verschlüsselt und für eine effizientere Übertragung den originalen IP-Header beibehält.

HTTP (Hypertext Transfer Protocol)

Port: 80

Verwendung: Webseitenübertragung im Internet.

Vorteile von SDN (Software-Defined Networking):

• Zentrale Netzwerksteuerung
• Programmierbarkeit und Automatisierung
• Verbesserte Skalierbarkeit
• Flexibilität und Anpassungsfähigkeit
• Optimierung der Ressourcennutzung
• Verbesserte Sicherheit und Isolation
• Bessere Fehlerbehebung
• Kosteneinsparungen

Datenverkehr erfassen:

Erfassung der durch das Netzwerk übertragenen Datenpakete in Echtzeit.

Pakete analysieren:

Detaillierte Analyse der erfassten Pakete, um Protokolle, Ports, Datenflüsse und Fehler zu identifizieren.

Filtern:

Möglichkeit, den Verkehr nach verschiedenen Kriterien wie IP-Adressen, Protokollen oder Ports zu filtern.

Statistiken anzeigen:

Erstellung umfangreicher Statistiken über den Netzwerkverkehr, wie z.B. Top-Protokolle oder Netzwerkauslastung.

Fehlersuche:

Diagnose von Netzwerkproblemen durch Überprüfung von Paketinhalten und deren Sequenzen.

Exportieren und Speichern:

Möglichkeit, Verkehrsdaten zu speichern und für spätere Analysen zu exportieren.

Sicherheitsanalyse:

Erkennung von Mustern, die auf Sicherheitsverletzungen hinweisen könnten.

Ein Proxy-Server ist ein Zwischen-Server, der als Vermittler zwischen einem Endgerät, wie einem Computer, und dem Internet fungiert.

So funktioniert ein Proxy-Server:

1. Anfragen: Wenn ein Gerät eine Webseite oder einen Dienst im Internet anfordert, sendet es die Anfrage zunächst an den Proxy-Server.
2. Vermittlung: Der Proxy-Server empfängt die Anfrage und leitet sie dann im Namen des Geräts an das Ziel im Internet weiter.
3. Antworten: Der Proxy-Server erhält die Antwort vom Webserver und leitet sie zurück an das ursprüngliche anfragende Gerät.
4. Zusatzfunktionen: Proxy-Server können verschiedene Funktionen ausführen, wie zum Beispiel die Anonymisierung von Anfragen, das Cachen von Inhalten zur schnelleren Bereitstellung oder das Filtern von Inhalten.

LDAP - Lightweight Directory Access Protocol

LDAP steht für "Lightweight Directory Access Protocol". Es ist ein Protokoll, das zum Zugriff auf und zur Verwaltung von Informationen in einem Verzeichnisdienst verwendet wird. Verzeichnisdienste organisieren und stellen Informationen über Netzwerkressourcen und Benutzer, wie z.B. Namen, Passwörter und Gruppenzugehörigkeiten, in einer strukturierten Form bereit.

LDAP bietet verschiedene Dienste und Funktionen:

Benutzerverwaltung und Authentifizierung: Es ermöglicht die zentrale Verwaltung von Benutzerkonten und kann für die Authentifizierung von Benutzern in Netzwerken verwendet werden.

Zugriff auf Verzeichnisinformationen: LDAP wird genutzt, um Informationen in einem Verzeichnis, wie z.B. Adressbücher, zu suchen und abzurufen.

Zentrale Organisation: LDAP hilft bei der Organisation und Verwaltung von Informationen in einer Weise, die sowohl für Menschen als auch für Anwendungen leicht zugänglich ist.

Einfache Integration: Es lässt sich gut in andere Dienste und Anwendungen integrieren, was es zu einem wichtigen Werkzeug für die Netzwerkadministration macht.

LDAP wird häufig in Unternehmensumgebungen eingesetzt, um die Verwaltung von Benutzerdaten und Ressourcen zu vereinfachen und zu zentralisieren.

Netzwerkdiagnose-Werkzeug "Ping"

Der "Ping" ist ein Netzwerkdiagnose-Werkzeug, das auf dem Internet Control Message Protocol (ICMP) basiert. Es wird verwendet, um die Erreichbarkeit und die Antwortzeit eines Hosts in einem IP-Netzwerk zu testen. Hier sind die spezifischen Details der ICMP-Sendung und die Informationen, die man bei der Überprüfung der Erreichbarkeit erhält:

ICMP-Sendung:

Echo Request: Wenn Sie einen Ping-Befehl ausführen, sendet Ihr Gerät ein ICMP-Echo-Request-Paket an die Ziel-IP-Adresse.

Echo Reply: Der Zielhost, sofern erreichbar und konfiguriert, um auf Ping-Anfragen zu antworten, sendet ein ICMP-Echo-Reply-Paket zurück.

Erhaltene Informationen:

Erreichbarkeit: Bestätigt, ob der Zielhost auf die ICMP-Echo-Request-Pakete antwortet.

Round-Trip Time (RTT): Die Zeit, die vom Senden des Echo-Request-Pakets bis zum Empfang des Echo-Reply-Pakets vergeht. Dies misst die Latenz (oder Verzögerung) in der Netzwerkkommunikation.

Sequenznummer: Jedes ICMP-Paket hat eine eindeutige Sequenznummer, die hilft, die Antwortpakete den gesendeten Anfragen zuzuordnen.

Paketverlust: Anzahl der verlorenen Pakete während des Ping-Vorgangs. Ein Paketverlust weist auf Probleme im Netzwerk hin.

Statistiken: Nach Abschluss der Ping-Anfragen zeigt das Tool statistische Daten an, wie z.B. die Anzahl gesendeter und empfangener Pakete, Paketverlust und durchschnittliche RTT.

MAC-Adresse (Media Access Control Adresse):

Eine MAC-Adresse ist eine einzigartige Kennung, die einem Netzwerkinterface für Kommunikation auf der physischen Netzwerkschicht zugeordnet ist. Sie wird oft als Hardware- oder physische Adresse bezeichnet und ist in der Netzwerkkarte jedes Geräts fest eingebaut.

MAC-Adressen werden verwendet, um Geräte in einem Ethernet-LAN zu identifizieren und haben ein Format, das typischerweise sechs Gruppen von je zwei Hexadezimalziffern umfasst, getrennt durch Doppelpunkte oder Bindestriche (z.B. 00:1A:2B:3C:4D:5E).

SSH (Secure Shell)

Port: 22

Verwendung: Sichere Anmeldung und Netzwerkdienste.

Virtual Local Area Network (VLAN)

Ein VLAN (Virtual Local Area Network) ist eine Technologie, die es ermöglicht, mehrere logische Netzwerke zu erstellen, die auf derselben physischen Netzwerkinfrastruktur betrieben werden, aber logisch voneinander getrennt sind. Jedes VLAN hat seine eigene Broadcast-Domäne, was bedeutet, dass Geräte in verschiedenen VLANs nicht direkt miteinander kommunizieren können, es sei denn, es wird durch einen Router oder Layer-3-Switch eine Verbindung hergestellt.

Link Aggregation (Port Trunking / Port Channeling)

Link Aggregation, auch bekannt als Port Trunking oder Port Channeling, ist ein Verfahren in der Computernetzwerktechnik, bei dem mehrere physische Netzwerkverbindungen gebündelt werden, um als eine einzige logische Verbindung zu fungieren. Dies wird oft verwendet, um die verfügbare Bandbreite zwischen zwei Geräten wie Switches, Routern oder Servern zu erhöhen.

Ein Netzwerk-Topologie-Diagramm

Ein Netzwerk-Topologie-Diagramm ist eine schematische Darstellung der Anordnung eines Netzwerkes, einschließlich seiner verschiedenen Komponenten und Verbindungen zwischen ihnen. Es zeigt, wie verschiedene Geräte wie Router, Switches, Computer und andere Netzwerkgeräte physisch oder logisch miteinander verbunden sind.

Die Bedeutung eines Netzwerk-Topologie-Diagramms liegt in mehreren Aspekten:

• Verständnis der Netzwerkstruktur: Es hilft Netzwerkadministratoren und Support-Teams, die Architektur des Netzwerks zu verstehen und zu visualisieren.
• Fehlerbehebung: Bei Netzwerkproblemen ermöglicht das Diagramm schnell die Identifizierung betroffener Geräte und Verbindungen.
• Planung und Design: Es ist ein kritisches Werkzeug für die Planung von Netzwerkerweiterungen oder Änderungen.
• Dokumentation: Ein Topologie-Diagramm dient als wichtige Dokumentation für das Netzwerkdesign und kann für die Schulung von Personal verwendet werden.
• Sicherheitsbewertung: Es ermöglicht die Überprüfung der Netzwerksicherheit, indem es Aufschluss über potenzielle Schwachstellen gibt.

Vorteile einer vollvermaschten Netzwerktopologie

• Ausfallsicherheit: Wenn eine Verbindung ausfällt, können Daten über andere Verbindungen umgeleitet werden, ohne das Netzwerk lahmzulegen.
• Optimale Pfadwahl: Da mehrere direkte Verbindungen möglich sind, können Daten den schnellsten oder kürzesten Weg nehmen.
• Weniger Verzögerungen: Durch die direkten Verbindungen zwischen allen Geräten gibt es weniger Sprünge, was zu geringeren Latenzzeiten führt.
• Einfache Fehlererkennung und Problembehandlung: Probleme können leichter isoliert und behoben werden, da jedes Gerät eine dedizierte Verbindung zu jedem anderen Gerät hat.

STP - Spanning Tree Protocol

STP steht für Spanning Tree Protocol. Es ist ein Netzwerkprotokoll, das in lokalen Netzwerken (LANs) verwendet wird, um Schleifen zu verhindern. Schleifen können auftreten, wenn es mehrere Pfade zwischen Endgeräten gibt, was zu unerwünschten Effekten wie Broadcast-Stürmen und Instabilitäten im Netzwerk führen kann.

STP arbeitet, indem es eine Baumstruktur des Netzwerks erstellt und nur bestimmte Wege für Datenpakete aktiviert, während es redundante Verbindungen blockiert oder in einen Standby-Modus versetzt. Falls ein aktiver Pfad ausfällt, kann STP einen alternativen Pfad aktivieren, um die Netzwerkkonnektivität aufrechtzuerhalten. Dies verbessert die Zuverlässigkeit des Netzwerks und hilft bei der Verwaltung von Redundanzen, ohne dass menschliche Eingriffe erforderlich sind.

TELNET (Teletype Network)

Port: 23

Verwendung: Fernzugriff auf Computer über Netzwerke.

Ein PAN steht für "Personal Area Network"

Es handelt sich um ein Netzwerk, das für die Kommunikation zwischen Geräten innerhalb der Reichweite einer einzelnen Person eingerichtet wird, typischerweise innerhalb eines Bereichs von wenigen Metern. Ein PAN ist in der Regel für den individuellen Gebrauch gedacht und kann drahtlose oder kabelgebundene Verbindungen umfassen.

IMAP (Internet Message Access Protocol)

Port: 143

Verwendung: E-Mail-Abruf von einem Server.

Nachteile von Glasfaserkabeln

• Höhere Anfangskosten: Die Installationskosten von Glasfaserkabeln können höher sein als bei Kupferkabeln, insbesondere in Bereichen, wo keine bestehende Glasfaserinfrastruktur vorhanden ist.
• Spezialisierte Installation: Die Installation von Lichtwellenleitern erfordert spezialisiertes Wissen und Ausrüstung, insbesondere beim Spleißen der Kabel.
• Empfindlichkeit: Glasfaserkabel sind empfindlicher gegenüber physischen Beschädigungen als Kupferkabel und können bei unsachgemäßer Handhabung brechen.
• Schwierige Reparatur: Die Reparatur von beschädigten Glasfaserkabeln ist in der Regel komplizierter und kostspieliger als die Reparatur von Kupferkabeln.
• Begrenzte Biegeradius: Glasfaserkabel haben einen begrenzten Biegeradius; übermäßiges Biegen kann zu Brüchen oder Leistungseinbußen führen.
• Materialkosten: Die Kosten für reines Glas und spezielle Beschichtungen können die Materialkosten im Vergleich zu Kupfer erhöhen.
• Empfindlichkeit gegenüber Umwelteinflüssen: Manche Glasfaserkabeltypen können empfindlich auf Umwelteinflüsse wie Temperaturänderungen und Feuchtigkeit reagieren.
• Geringere Reichweite bei hohen Geschwindigkeiten: Für sehr hohe Datenübertragungsraten kann die Reichweite von Glasfaserkabeln ohne Signalverstärkung begrenzt sein.

Latenz im Netzwerk

Latenz, oft auch als Verzögerung bezeichnet, ist die Zeit, die Daten benötigen, um von ihrem Ursprung zum Ziel zu gelangen. In der Computernetzwerk- und Telekommunikationstechnik bezieht sie sich auf die Zeitverzögerung, die auftritt, während Daten über ein Netzwerk übertragen werden.

SFTP (SSH File Transfer Protocol) oder auch (Secure File Transfer Protocol)

Port: 22

Verwendung: Sichere Dateiübertragung über SSH.

IP-Adressstruktur

Struktur: Besteht aus 32 Bits, aufgeteilt in 4 Oktette. Jedes Oktett: Dargestellt als Dezimalzahl, reicht von 0 bis 255.

Trennzeichen: Punkte zwischen den Oktetten. Beispiel: 192.168.1.1 (jede Zahl repräsentiert ein Oktett).

Zweck: Identifiziert einzigartig ein Gerät in einem IP-Netzwerk.

Adressklassen: A, B, C (für unterschiedliche Netzwerkgrößen), D (Multicast), E (experimentell).

Subnetzmaske: Definiert den Netzwerk- und Hostteil der Adresse.

Unterschied zwischen TCP und UDP

Der Hauptunterschied zwischen TCP (Transmission Control Protocol) und UDP (User Datagram Protocol) liegt in der Art und Weise, wie sie Daten über Netzwerke übertragen und die Zuverlässigkeit der Übertragung sicherstellen.

TCP ist ein verbindungsorientiertes Protokoll, das eine sichere Datenübertragung zwischen Sender und Empfänger gewährleistet. Es stellt sicher, dass alle gesendeten Datenpakete den Empfänger in der richtigen Reihenfolge und ohne Fehler erreichen. Wenn Pakete verloren gehen, fordert TCP eine erneute Übertragung an. Dieses Protokoll ist ideal für Anwendungen, bei denen Zuverlässigkeit und Reihenfolge der Datenübertragung wichtig sind, wie z.B. beim Web-Browsing, E-Mail-Verkehr und bei Dateiübertragungen.

UDP hingegen ist ein verbindungsloses Protokoll und bietet keine Garantie für die Lieferung, die Reihenfolge oder die Integrität der Daten. Es ist schneller, weil es die Überprüfungsprozesse, die TCP verwendet, nicht durchführt. UDP wird oft in Anwendungen eingesetzt, bei denen Geschwindigkeit wichtiger ist als Zuverlässigkeit, zum Beispiel bei Live-Video- oder Audiokonferenzen, Streaming-Diensten und Online-Spielen.

DNS (Domain Name System)

Port: 53

Verwendung: Auflösung von Domainnamen in IP-Adressen.

Statisches Routing und dynamisches Routing sind zwei Methoden zur Weiterleitung von Datenpaketen über Netzwerke.

Statisches Routing:

• Hier werden die Routen manuell konfiguriert und festgelegt.
• Die Routen ändern sich nicht automatisch, wenn es Netzwerkänderungen gibt, was bedeutet, dass jede Änderung im Netzwerk manuelle Anpassungen der Routing-Tabellen erfordert.
• Es ist einfacher und bietet eine festgelegte, vorhersehbare Netzwerkleistung, aber es ist weniger flexibel und kann in großen oder sich schnell ändernden Netzwerken aufwendig zu verwalten sein.

Dynamisches Routing:

• Bei dieser Methode passen sich die Routen automatisch den Veränderungen im Netzwerk an.
• Routing-Protokolle wie OSPF, EIGRP oder BGP werden verwendet, um Netzwerkinformationen auszutauschen und optimale Pfade dynamisch zu ermitteln.
• Dynamisches Routing skaliert gut und ist in komplexen Netzwerken effektiv, erfordert jedoch mehr Rechenleistung und eine sorgfältige Konfiguration der Protokolle.

802.11 Standards in der Netzwerktechnik

Die "802.11"-Reihe in der Netzwerktechnik bezieht sich auf eine Familie von Standards, die vom IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) für drahtlose Netzwerke (WLAN) entwickelt wurden. Diese Standards definieren die Kommunikation von WLAN-Geräten. Sie umfassen verschiedene Spezifikationen, die verschiedene Aspekte der WLAN-Kommunikation wie Geschwindigkeit, Reichweite und Frequenz regeln.

Multicast in Netzwerken

Multicast in Netzwerken ist eine Methode zur Datenübertragung, bei der Nachrichten oder Informationen gleichzeitig an eine Gruppe von Bestimmungsorten gesendet werden, die sich für den Empfang der Informationen angemeldet haben. Dies ist im Gegensatz zu Unicast und Broadcast, die für einzelne oder alle Netzwerkteilnehmer senden.

Multicast wird häufig in Anwendungen verwendet, die eine effiziente Verteilung von Informationen an viele Empfänger erfordern, wie zum Beispiel bei Streaming-Medien, Videokonferenzen und Echtzeit-Marktdaten.

Netzwerkprotokolle

Internet Protocol (IP)

Internet Control Message Protocol (ICMP)

Open Shortest Path First (OSPF)

Address Resolution Protocol (ARP)

IPsec (Internet Protocol Security)

Routing:

Routing ist der Vorgang, bei dem in Netzwerken Datenpakete über mehrere Netzwerke oder Router zum Ziel geleitet werden.

Router verwenden IP-Adressen und Routingtabellen, um den besten Weg für die Daten zu bestimmen.

Dies ermöglicht die Kommunikation über verschiedene Netzwerke hinweg und verbindet so z.B. ein lokales Netzwerk mit dem Internet.

APIPA (Automatic Private IP Addressing)

APIPA (Automatic Private IP Addressing) ist eine Funktion in Windows-Betriebssystemen. Sie wird verwendet, wenn ein Computer keine Verbindung zu einem DHCP-Server herstellen kann. APIPA weist automatisch eine private IP-Adresse aus dem Bereich 169.254.x.x zu, um vorübergehende Netzwerkverbindungen oder Diagnosen zu ermöglichen.

Dynamische Routingprotokolle:

• OSPF (Open Shortest Path First)
• EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)
• RIP (Routing Information Protocol)
• BGP (Border Gateway Protocol)
• IS-IS (Intermediate System to Intermediate System)

Vorteile von IPv6

• Größerer Adressraum: IPv6 verwendet 128-Bit-Adressen, was theoretisch über 340 Sextillionen unterschiedliche Adressen ermöglicht, im Vergleich zu den 4,3 Milliarden Adressen von IPv4.
• Verbesserte Routing-Effizienz: IPv6-Adressen sind hierarchisch strukturiert, was eine effizientere Route-Aggregation ermöglicht und die Größe der Routing-Tabellen verringert.
• Eingebaute Sicherheit: IPv6 wurde mit IPsec, einem Protokoll für verschlüsselte Sicherheit, entworfen und unterstützt es nativ, was bei IPv4 nicht der Fall ist.
• Keine Notwendigkeit für NAT (Network Address Translation): Die enorme Anzahl von verfügbaren IP-Adressen macht NAT, das bei IPv4 weit verbreitet ist, überflüssig, wodurch die Ende-zu-Ende-Konnektivität verbessert wird.
• Effizientere Paketverarbeitung: IPv6 hat ein vereinfachtes Paket-Header-Format, das eine effizientere Verarbeitung der Pakete ermöglicht.
• Multicast und Anycast: IPv6 unterstützt Multicast (die Übertragung von Informationen an eine Gruppe von Zielen) und Anycast (die Übertragung von Daten an die nächstgelegene Gruppe von Empfängern) nativ, was die Effizienz der Datenverteilung erhöht.
• Bessere Unterstützung für mobile Geräte: IPv6 fördert die Mobilität und Auto-Konfiguration, sodass mobile Geräte nahtlos zwischen verschiedenen Netzwerken wechseln können.
• Einfachere Netzwerkadministration: Dank der automatischen Adresskonfiguration (z.B. durch SLAAC) werden Netzwerkkonfiguration und -verwaltung vereinfacht.

Segmentierung des Netzwerkverkehrs

Erhöhte Sicherheit

Verbesserte Netzwerkleistung

Flexible Netzwerkverwaltung

Einfachere Fehlerbehebung

Isolation von Broadcast-Domänen

Skalierbarkeit des Netzwerks

Einfachere Verwaltung von Netzwerkpolicies

Reduzierte Hardwarekosten

Funktionsweise des RADIUS-Protokolls für Netzwerkauthentifizierung:

1. RADIUS steht für Remote Authentication Dial-In User Service.
2. Ein Benutzer sendet Anmeldedaten (Benutzername und Passwort) an einen RADIUS-Server.
3. Der RADIUS-Server überprüft die Anmeldeinformationen und gibt eine Bestätigung oder Ablehnung zurück.
4. Bei Erfolg ermöglicht der RADIUS-Server den Zugriff auf das Netzwerk, andernfalls verweigert er den Zugriff.

RADIUS wird häufig in Unternehmensnetzwerken und ISP-Umgebungen für die Benutzerauthentifizierung verwendet.

Router in der Netzwerkschicht (OSI-Schicht 3)

Ein Router wird in der OSI-Schicht 3, der Netzwerkschicht (Network Layer), eingeordnet. In dieser Schicht erfolgt die Wegfindung und logische Adressierung – Aufgaben, die für das Routing von Datenpaketen zwischen unterschiedlichen Netzwerken essenziell sind. Router nutzen IP-Adressen (Internet Protocol), um Entscheidungen über die beste Route für die Weiterleitung von Datenpaketen zu treffen und unterstützen somit die Kommunikation über verschiedene Netzwerke hinweg.

Tagged Ports

Tagged Ports sind Netzwerkanschlüsse auf einem Switch, die dazu konfiguriert sind, Datenverkehr für mehrere VLANs (Virtual Local Area Networks) zu handhaben. Bei tagged Ports wird jedem Datenpaket ein VLAN-Tag (oft ein IEEE 802.1Q-Tag) hinzugefügt, das die VLAN-Zugehörigkeit angibt. Dies ermöglicht es dem Switch, Datenpakete verschiedener VLANs über denselben physischen Port zu senden und zu empfangen, während die VLAN-Trennung aufrechterhalten wird. Tagged Ports werden typischerweise für die Verbindung von Switches untereinander oder für Geräte verwendet, die den Datenverkehr mehrerer VLANs verarbeiten können, wie Server oder Router.

Vorteile von LACP - Link Aggregation Control Protocol

• Erhöhte Bandbreite: Durch das Zusammenfassen mehrerer Verbindungen wird die verfügbare Bandbreite für die Übertragung von Daten erhöht.
• Ausfallsicherheit: Wenn einer der Links in einer LACP-Gruppe ausfällt, übernehmen die verbleibenden Links die Datenübertragung, was die Netzwerkzuverlässigkeit verbessert.
• Lastverteilung: LACP ermöglicht eine gleichmäßige Verteilung des Datenverkehrs über die gebündelten Links, was zu einer besseren Ausnutzung der verfügbaren Kapazitäten führt.
• Einfache Verwaltung: LACP vereinfacht die Konfiguration und das Management von Link Aggregation, da viele Prozesse automatisiert werden.

Firewall

Eine Firewall ist ein Sicherheitssystem, das den Netzwerkverkehr basierend auf vordefinierten Sicherheitsregeln überwacht und steuert. Sie kann sowohl Hardware als auch Software sein oder eine Kombination aus beidem. Firewalls sind eine entscheidende Komponente in der Netzwerksicherheitsinfrastruktur. Sie tragen zur Netzwerksicherheit bei, indem sie:

• Unerwünschten Verkehr blockieren: Firewalls können konfiguriert werden, um unerwünschten Datenverkehr zu blockieren, basierend auf bestimmten Merkmalen wie IP-Adressen, Portnummern und Protokollen.
• Zugriffskontrolle durchsetzen: Firewalls regeln den Zugang zu Netzwerkressourcen, indem sie nur vertrauenswürdigen Verkehr durchlassen und somit den Zugriff auf das interne Netzwerk beschränken.
• Überwachung und Protokollierung: Sie überwachen den eingehenden und ausgehenden Netzwerkverkehr und protokollieren die Aktivitäten, was zur Erkennung und Untersuchung von Sicherheitsvorfällen beitragen kann.
• Verhinderung von Cyberangriffen: Firewalls können dazu beitragen, eine Vielzahl von Cyberangriffen zu verhindern, einschließlich Eindringversuche, Denial-of-Service-Angriffe und mehr.
• Schaffung von Sicherheitszonen: In größeren Netzwerken können Firewalls dazu verwendet werden, verschiedene Segmente zu erstellen (z.B. ein internes Netzwerk, ein demilitarisiertes Netzwerk (DMZ) und ein externes Netzwerk), um zusätzliche Sicherheitsebenen zu schaffen.

FTP (File Transfer Protocol)

Port: 21

Verwendung: Übertragung von Dateien zwischen Computern.

Sitzungsschicht (Schicht 5 - Session Layer)

Diese Schicht steuert die Einrichtung, Verwaltung und Beendigung von Sitzungen zwischen Anwendungsprozessen. Sie ist zuständig für die Dialogsteuerung und Synchronisation. Beispielsweise ermöglicht sie es Anwendungen, Datenflüsse zu organisieren und wiederherzustellen, falls während einer Datenübertragung ein Fehler auftritt.

Darstellungsschicht (Schicht 6 - Presentation Layer)

Ihre Hauptaufgabe besteht darin, Daten in ein für das Anwendungsprogramm verständliches Format zu übersetzen. Sie ist verantwortlich für die Datenverschlüsselung, -kompression und -konvertierung, um sicherzustellen, dass Daten von der Anwendungsschicht korrekt interpretiert werden können. Beispielsweise kann diese Schicht dafür sorgen, dass Daten, die auf einem System als ASCII-Text kodiert sind, in einem anderen System, das EBCDIC verwendet, korrekt dargestellt werden.

Anwendungsschicht (Schicht 7 - Application Layer)

Diese Schicht stellt Dienste direkt für die Anwendungsprogramme bereit. Sie ermöglicht den Zugriff auf Netzwerkdienste und definiert Standardprotokolle für verschiedene Arten von Diensten, wie HTTP für Web-Browsing, SMTP für E-Mail und FTP für Dateiübertragungen. Die Anwendungsschicht ist die nächste zur Benutzererfahrung und befasst sich mit Fragen der Benutzeroberfläche und Anwendungsinteraktion.

Typen von Glasfasersteckverbindern

LC (Lucent Connector): Ein kleiner, quadratischer Steckverbinder, der oft in SFP-Transceivern und dichten Patch-Panels verwendet wird.

SC (Subscriber Connector oder Standard Connector): Ein quadratischer Steckverbinder mit einer Push-Pull-Verriegelung, der häufig in Singlemode-Systemen verwendet wird.

ST (Straight Tip Connector): Ein runder Steckverbinder mit einer Bajonettverriegelung, traditionell in Multimode-Systemen genutzt.

FC (Ferrule Connector): Ein runder Steckverbinder mit einer Schraubverriegelung, der in High-Vibration-Umgebungen eingesetzt wird.

MT-RJ (Mechanical Transfer Registered Jack): Ein kleiner, rechteckiger Steckverbinder, der zwei Fasern in einem einzigen Polycarbonat-Gehäuse verwendet und für seine kompakte Größe bekannt ist.

MPO/MTP (Multi-fiber Push On/Multi-fiber Termination Push-on): Ein Steckverbinder, der mehrere Fasern gleichzeitig verbindet, häufig verwendet in Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungen und Datenzentren.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)

Port: 25

Verwendung: Versenden von E-Mails.

Wi-Fi-Sicherheit

Bei drahtlosen Netzwerken (Wi-Fi) wird ein PSK häufig in Form eines Wi-Fi-Passworts verwendet. In Sicherheitsprotokollen wie WPA und WPA2 (Wi-Fi Protected Access) müssen Benutzer den PSK kennen, um eine Verbindung zum Netzwerk herzustellen. Nachdem ein Gerät den PSK eingibt, wird er zur Authentifizierung des Geräts und zur Verschlüsselung der Kommunikation zwischen dem Gerät und dem Wi-Fi-Router verwendet.

VPN-Verbindungen

In einigen VPN-Konfigurationen (Virtual Private Networks) wird ein PSK verwendet, um eine sichere Verbindung zwischen den VPN-Clients und dem Server herzustellen. Hierbei wird der Schlüssel genutzt, um die Identität der kommunizierenden Parteien zu bestätigen und die übertragenen Daten zu verschlüsseln.

IPsec-Protokoll

Bei IPsec, einem Protokoll für die sichere Kommunikation über IP-Netzwerke, wird oft ein PSK zur Authentifizierung verwendet. Dies ist besonders bei Site-to-Site-VPN-Verbindungen gängig, bei denen zwei Netzwerke über das Internet sicher verbunden werden.

Vorteile von Link Aggregation

• Erhöhte Bandbreite: Durch das Bündeln von Verbindungen kann die Übertragungsgeschwindigkeit über die eines einzelnen Kabels oder Ports hinaus erhöht werden.
• Redundanz: Wenn eine der physischen Verbindungen ausfällt, wird der Datenverkehr automatisch über die verbleibenden funktionierenden Verbindungen umgeleitet, was die Netzwerkzuverlässigkeit erhöht.
• Lastverteilung: Die Datenpakete werden über die aggregierten Links verteilt, was zu einer effizienteren Nutzung der vorhandenen Ressourcen führt.
• Kostenersparnis: Anstelle der Aufrüstung auf teurere Netzwerkgeräte mit höheren Übertragungsgeschwindigkeiten können bestehende Ports genutzt werden, um die Netzwerkleistung zu verbessern.
• Einfache Skalierbarkeit: Die Netzwerkleistung kann durch Hinzufügen weiterer Verbindungen zu der Aggregation einfach skaliert werden, ohne das Netzwerkdesign grundlegend ändern zu müssen.

Der Hauptunterschied zwischen einem managed und einem unmanaged Switch liegt in der Konfigurierbarkeit und Netzwerksteuerung:

Managed Switch: Bietet fortgeschrittene Konfigurationsmöglichkeiten, Verwaltung und Kontrolle über das Netzwerk. Sie ermöglichen es dem Netzwerkadministrator, Einstellungen wie VLANs, Netzwerküberwachung, Portkonfiguration und weitere fortgeschrittene Funktionen wie QoS (Quality of Service) und SNMP (Simple Network Management Protocol) anzupassen.

Unmanaged Switch: Funktioniert direkt nach dem Auspacken ohne jegliche Konfiguration. Er kann Netzwerkverkehr weiterleiten, hat aber keine weiteren Einstellungs- oder Verwaltungsoptionen. Sie eignen sich für einfache Netzwerkaufgaben, in denen keine Anpassungen erforderlich sind.

TFTP (Trivial File Transfer Protocol)

Port: 69

Verwendung: Einfache Dateiübertragung, häufig in Netzwerkgeräten und -Bootprozessen.

Authentication (Authentifizierung)

Dies ist der Prozess, bei dem überprüft wird, ob ein Benutzer oder eine Entität tatsächlich das ist, was sie vorgibt zu sein. Authentifizierung erfolgt in der Regel durch Anmeldeinformationen wie Benutzernamen und Passwort, biometrische Daten, Sicherheitstoken oder eine Kombination daraus.

Authorization (Autorisierung)

Nachdem die Identität eines Benutzers oder einer Entität bestätigt wurde, bestimmt die Autorisierung, auf welche Ressourcen oder Dienste der Benutzer Zugriff hat und welche Aktionen er ausführen darf. Dies kann die Zugriffskontrolle auf bestimmte Dateien, Datenbanken oder Netzwerkbereiche umfassen.

Accounting (Abrechnung)

Dieser Prozess verfolgt und zeichnet die Aktivitäten der Benutzer auf. Informationen wie Anmeldezeit, die Dauer der Nutzung von Ressourcen, die ausgeführten Aktionen und andere relevante Daten werden gesammelt. Diese Daten sind wichtig für die Überwachung, die Kapazitätsplanung, die Kostenabrechnung, die Audits und andere Verwaltungs- und Sicherheitszwecke.

Multicast

Multicast ist effizienter als Broadcast, da es Daten an eine spezifische Gruppe von Interessenten sendet, anstatt an alle Hosts. Dies reduziert Netzwerklast und Bandbreitenverbrauch, da nur die Hosts, die sich für die Multicast-Gruppe angemeldet haben, die Daten empfangen.

DHCP Relay

Ein DHCP Relay ist ein Netzwerkgerät oder -dienst, der die Funktion hat, DHCP-Nachrichten zwischen Clients und Servern in unterschiedlichen Subnetzen weiterzuleiten. In einem typischen Netzwerk ohne DHCP Relay können DHCP-Nachrichten, die als Broadcasts gesendet werden, nicht über das eigene Subnetz des Clients hinausgehen. Hier kommt das DHCP Relay ins Spiel, um diese Einschränkung zu überwinden:

Funktionsweise: Wenn ein DHCP-Client in einem Subnetz eine DHCP-Discover-Nachricht (einen Broadcast) sendet, um einen DHCP-Server zu finden, empfängt das DHCP Relay diese Nachricht.

Weiterleitung: Das Relay-Agent fügt seine eigene IP-Adresse als Identifikator hinzu und leitet die Nachricht an einen oder mehrere DHCP-Server in anderen Subnetzen weiter. Diese Weiterleitung erfolgt in der Regel als Unicast.

Antwort vom DHCP-Server: Wenn ein DHCP-Server das Angebot an den Client sendet, geht es zunächst zurück zum DHCP Relay-Agent. Der Relay-Agent leitet dann das Angebot an den Client weiter.

Kommunikation zwischen Client und Server: Das DHCP Relay agiert als Vermittler für alle DHCP-Kommunikationen zwischen Client und Server, einschließlich der Discover-, Offer-, Request- und Acknowledge-Nachrichten.

OSI Model Layers

Layer 7: Application Layer

Layer 6: Presentation Layer

Layer 5: Session Layer

Layer 4: Transport Layer

Layer 3: Network Layer

Layer 2: Data Link Layer

Layer 1: Physical Layer

Netzwerkprotokolle

Transmission Control Protocol (TCP)

User Datagram Protocol (UDP)

Stream Control Transmission Protocol (SCTP)

Datagram Congestion Control Protocol (DCCP)

Router - Netzwerkvermittlungsgerät

Ein Router ist ein Netzwerkgerät, das Datenpakete zwischen verschiedenen Netzwerken überträgt. Er dient als Vermittlungsstelle, die entscheidet, auf welchem Weg die Datenpakete am besten von ihrer Quelle zum Ziel gelangen. Router sind ein wesentlicher Bestandteil des Internets und von lokalen Netzwerken (LANs) sowie von Weitverkehrsnetzwerken (WANs).

Einige Hauptfunktionen von Routern:

Routing: Router bestimmen den optimalen Pfad für den Datenverkehr zwischen verschiedenen Netzwerken. Sie nutzen Routing-Tabellen und -Protokolle, um zu entscheiden, wie Pakete weitergeleitet werden.

Netzwerkverbindung: Sie verbinden verschiedene Netzwerke, wie beispielsweise ein lokales Netzwerk mit dem Internet oder verschiedene LANs miteinander.

Datenverkehrskontrolle: Router können den Datenverkehr überwachen und regeln, um Engpässe zu vermeiden und die Netzwerkleistung zu verbessern.

Netzwerksicherheit: Viele Router verfügen über Sicherheitsfunktionen wie Firewalls, die das Netzwerk vor unerwünschten Zugriffen schützen.

Netzwerkadressübersetzung (NAT): Router können NAT einsetzen, um private IP-Adressen in öffentliche Adressen umzuwandeln, was die Anzahl der benötigten öffentlichen IP-Adressen reduziert und die Sicherheit erhöht.

Ein SSL/TLS-Zertifikat (Secure Sockets Layer/Transport Layer Security Certificate)

Ein SSL/TLS-Zertifikat (Secure Sockets Layer/Transport Layer Security Certificate) ist ein digitales Zertifikat, das in erster Linie zur Verschlüsselung von Datenübertragungen zwischen einem Webserver und einem Webbrowser verwendet wird. Es dient dazu, die Vertraulichkeit und Integrität von Daten während der Übertragung über das Internet sicherzustellen und Benutzer vor potenziellen Sicherheitsrisiken zu schützen.

Netzwerkkonfiguration durch DHCP

IP-Adresse: DHCP weist jedem Client eine eindeutige IP-Adresse für eine bestimmte Dauer zu, bekannt als Lease-Dauer.

Subnetzmaske: Wird zusammen mit der IP-Adresse zugewiesen und definiert das Subnetz, zu dem das Gerät gehört.

Standard-Gateway: Die IP-Adresse des Routers im Netzwerk, die für die Weiterleitung von Daten an andere Netzwerke verwendet wird.

DNS-Serveradressen: Adressen der Domain Name System (DNS) Server, die für die Umwandlung von Domainnamen in IP-Adressen verwendet werden.

Lease-Dauer: Die Zeitspanne, für die die IP-Adresse gültig ist. Nach Ablauf dieser Zeit muss das Gerät eine Erneuerung der IP-Adresse anfordern.

Hub in der Bitübertragungsschicht (OSI-Schicht 1)

Ein Hub wird in der OSI-Schicht 1, der Bitübertragungsschicht (Physical Layer), eingeordnet. In dieser Schicht erfolgt die physische Übertragung von rohen Datenbits über das Netzwerkmedium. Hubs arbeiten auf dieser Ebene, indem sie eingehende Signale verstärken und sie dann an alle angeschlossenen Ports weiterleiten, ohne die Daten zu verarbeiten oder deren Zieladresse zu berücksichtigen.

Vorteile von Glasfaserkabeln

• Höhere Bandbreite: Glasfaserkabel können eine wesentlich höhere Datenübertragungsrate als Kupferkabel unterstützen, was sie ideal für breitbandintensive Anwendungen macht.
• Geringere Dämpfung: Lichtwellenleiter haben eine geringere Dämpfung (Signalverlust) über lange Strecken, was weniger Verstärkung und Wiederholung der Signale erfordert.
• Immunität gegen elektromagnetische Interferenzen: Lichtwellenleiter sind unempfindlich gegen elektromagnetische Interferenzen, was die Datenintegrität verbessert und es ermöglicht, sie in elektromagnetisch "lauten" Umgebungen zu verwenden.
• Keine Funkenbildung: Da Glasfaserkabel Licht zur Datenübertragung verwenden und nicht elektrisch leitend sind, besteht kein Risiko von Funkenbildung, was in explosiven Umgebungen wichtig ist.
• Sicherheit: Abhören von Glasfaserkommunikation ist deutlich schwieriger als bei Kupferkabeln, was zu einer erhöhten Datensicherheit führt.
• Größere Reichweiten: Signale in Glasfaserkabeln können über viel längere Distanzen ohne Verlust der Signalqualität übertragen werden.
• Geringeres Gewicht und kleinere Größe: Glasfaserkabel sind leichter und dünner als Kupferkabel, was Installation und Handhabung erleichtert.
• Zukunftssicherheit: Die Technologie ist skalierbar, mit neuen Innovationen, die kontinuierlich die Kapazitäten der Kabel erhöhen, ohne dass diese ersetzt werden müssen.

Ein Link State Protokoll:

Ein Link State Protokoll ist ein Routingprotokoll, das dynamische Routen im Netzwerk verwaltet, indem es den Zustand der Verbindungen (Links) zwischen Netzwerkroutern überwacht.

Jeder Router erstellt eine Karte des Netzwerks, die er dann mit anderen Routern teilt, um den besten Pfad für den Datenverkehr zu ermitteln.

Zu den bekannten Link State Protokollen gehören OSPF (Open Shortest Path First) und IS-IS (Intermediate System to Intermediate System).

Unterschied zwischen Core, Distribution und Access Ebene:

Core-Ebene: Die Core-Ebene ist die zentrale Schicht im Netzwerk, die den Hauptverkehr zwischen verschiedenen Netzwerksegmenten routet. Sie zeichnet sich durch hohe Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit aus und verbindet die Verteilungsebene mit geringer Latenz.

Distribution-Ebene: Die Distribution-Ebene fungiert als Vermittlungsstelle zwischen der Core- und der Access-Ebene. Sie übernimmt die Aggregation von Datenverkehr aus den Access-Ebenen und bietet Sicherheits- und Routing-Funktionen. Hier werden Richtlinien zur Verkehrssteuerung implementiert.

Access-Ebene: Die Access-Ebene ist die Schnittstelle für Endgeräte und Benutzer zum Netzwerk. Hier werden Geräte wie Computer, Drucker und IP-Telefone an das Netzwerk angeschlossen. Die Access-Ebene sorgt für die Verteilung des Datenverkehrs an die Distributionsebene und stellt sicher, dass Endgeräte auf das Netzwerk zugreifen können.

Diese Ebenen sind Teil des hierarchischen Netzwerkdesigns und ermöglichen eine effiziente Verwaltung und Skalierung von Netzwerken in Unternehmen und Rechenzentren.

Ein WAN (Wide Area Network)

ist ein Netzwerk, das eine große geografische Fläche umfasst, oft ein Land oder sogar Kontinente. Im Gegensatz zu einem Local Area Network (LAN) oder einem Metropolitan Area Network (MAN), die sich auf kleinere, lokale Gebiete wie ein Gebäude oder eine Stadt konzentrieren, verbindet ein WAN entfernte Standorte miteinander.

IP-Spoofing

"IP-Spoofing" ist eine Technik, bei der ein Angreifer Datenpakete im Internet oder einem anderen Netzwerk so verändert, dass sie eine gefälschte (gespoofte) IP-Adresse enthalten. Dies wird häufig in böswilliger Absicht eingesetzt, um Sicherheitsmechanismen zu umgehen, die auf IP-Adressen basieren, oder um Angriffe zu tätigen, bei denen die wahre Quelle der Datenpakete verschleiert werden soll.

Es stellt ein Sicherheitsrisiko dar, weil:

• Täuschung: Es kann dazu verwendet werden, Sicherheitssysteme zu täuschen, indem vorgegeben wird, dass der Verkehr aus einer vertrauenswürdigen Quelle stammt.
• Anonymität: Angreifer können ihre Spuren verwischen, was die Rückverfolgung und Identifizierung erschwert.
• Man-in-the-Middle-Angriffe: IP-Spoofing kann Teil von Man-in-the-Middle-Angriffen sein, bei denen ein Angreifer unbemerkt Kommunikation abfangen kann.
• Denial-of-Service (DoS) Angriffe: Bei DoS- oder Distributed-Denial-of-Service (DDoS)-Angriffen kann IP-Spoofing verwendet werden, um die Ursprungsquellen der Angriffe zu verschleiern.
• Session Hijacking: Wenn eine Sitzung zwischen zwei Systemen aufgebaut ist, kann IP-Spoofing dazu verwendet werden, die Kontrolle über eine laufende Sitzung zu erlangen, indem die Identität eines der beteiligten Systeme angenommen wird.

Vorteile von MPLS (Multiprotocol Label Switching) in modernen Netzwerken:

• Effiziente Datenübertragung
• Verkehrslenkung und -priorisierung
• Traffic Engineering für optimierte Routen
• Unterstützung für sichere virtuelle private Netzwerke (VPNs)
• Quality of Service (QoS) für bessere Dienstgüte
• Schutz vor Man-in-the-Middle-Angriffen

Switching:

Beim Switching leiten Netzwerk-Switches Datenpakete anhand der MAC-Adresse direkt an das Zielgerät weiter.

Es verhindert unnötigen Datenverkehr, da nur das Gerät mit der richtigen Adresse die Daten erhält.

Dies sorgt für effizientere und sicherere Netzwerkkommunikation.

Switch in der Datensicherungsschicht (OSI-Schicht 2)

Ein Switch wird in der OSI-Schicht 2, der Datensicherungsschicht (Data Link Layer), eingeordnet. In dieser Schicht erfolgt die Übertragung von Datenrahmen zwischen Geräten innerhalb desselben Netzwerks oder Subnetzes. Switches verwenden MAC-Adressen (Media Access Control), um den Datenverkehr gezielt an die angeschlossenen Geräte weiterzuleiten und damit die Effizienz der Datenübertragung innerhalb eines lokalen Netzwerks zu verbessern.

Unicast

Bei Unicast werden Daten von einem einzigen Sender an einen einzigen Empfänger gesendet. Jedes Paket hat eine spezifische Quell- und Ziel-IP-Adresse. Dies ist die häufigste Form der Datenübertragung im Internet.

DHCP-Kommunikationsablauf (DORA-Prozess)

Discovery (Entdeckung): Ein Client, der eine IP-Konfiguration benötigt, sendet eine DHCP-Discover-Nachricht, meist als Broadcast, um einen DHCP-Server im Netzwerk zu finden. Dies geschieht normalerweise beim Booten des Clients.

Offer (Angebot): DHCP-Server im Netzwerk antworten auf die Discover-Nachricht mit einer DHCP-Offer-Nachricht. Diese Nachricht enthält eine IP-Adresse, die dem Client angeboten wird, sowie weitere Konfigurationsdetails wie Subnetzmaske, Standard-Gateway und DNS-Serveradressen. Bei mehreren DHCP-Servern im Netzwerk kann der Client mehrere Angebote erhalten.

Request (Anforderung): Der Client wählt eines der Angebote aus (üblicherweise das erste erhaltene Angebot) und sendet eine DHCP-Request-Nachricht, um die Zuweisung der ausgewählten IP-Adresse und die Konfigurationsdetails zu bestätigen.

Acknowledgement (Bestätigung): Der DHCP-Server bestätigt die Zuweisung der IP-Adresse und der Konfigurationseinstellungen an den Client durch das Senden einer DHCP-Acknowledgement-Nachricht (DHCP-ACK). Damit ist der Konfigurationsprozess abgeschlossen. Sollte ein Problem vorliegen, kann der Server eine DHCP-Nak-Nachricht (Negative Acknowledgement) senden, um die Anforderung abzulehnen.

Broadcast

Broadcast sendet Daten von einem einzigen Sender an alle möglichen Empfänger innerhalb des Netzwerks oder Subnetzes. Alle Hosts im Netzwerk empfangen die Daten, unabhängig davon, ob sie diese benötigen oder nicht.

Bandbreite in Netzwerkverbindungen

Die Bandbreite ist ein zentraler Begriff in Bezug auf Netzwerkverbindungen. Sie beschreibt die Fähigkeit eines Kommunikationskanals, Daten innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu übertragen. Die Messung erfolgt in Bits pro Sekunde (bps), wobei Kilobits pro Sekunde (Kbps), Megabits pro Sekunde (Mbps) und Gigabits pro Sekunde (Gbps) häufig für größere Werte verwendet werden.

Das WAN-Modem für WAN-Verbindungen

Das Modem, das in WAN (Wide Area Network) Verbindungen eingesetzt wird, wird oft als "WAN-Modem" oder "Breitbandmodem" bezeichnet. Es dient dazu, eine Verbindung zwischen dem lokalen Netzwerk (LAN) und dem WAN, in der Regel dem Internet, herzustellen. Abhängig von der Art der WAN-Verbindung kann es sich um verschiedene Arten von Modems handeln, wie DSL-Modems, Kabelmodems oder Glasfasermodems. Diese Geräte wandeln digitale Daten aus dem LAN in ein geeignetes Format für die Übertragung über die WAN-Verbindung um und umgekehrt.

SNMP (Simple Network Management Protocol)

Port: 161

Verwendung: Netzwerkmanagement und Überwachung von Netzwerkgeräten.

RDP (Remote Desktop Protocol)

Port: 3389

Verwendung: Fernzugriff auf Windows-Desktops und -Anwendungen.

Root-Nameserver und seine Rolle im Internet:

Ein Root-Nameserver ist ein zentraler DNS-Server, der sich an der Wurzel des DNS-Hierarchiebaums befindet.

Er enthält Informationen über die Top-Level-Domains (TLDs) im Internet, wie z.B. .com, .org, .net.

Die Hauptrolle besteht darin, DNS-Abfragen zu den korrekten TLD-Nameservern weiterzuleiten, um die Auflösung von Domainnamen zu ermöglichen.

Root-Nameserver sind entscheidend für das Funktionieren des gesamten DNS-Systems im Internet.

Dämpfung in Lichtwellenleitern (LWL)

Die Dämpfung bei einem Lichtwellenleiter (LWL) Signalweg bezieht sich auf den Verlust der Lichtsignalstärke, während es durch das Faserkabel reist. Dieser Verlust kann durch verschiedene Faktoren verursacht werden, wie Absorption durch das Fasermaterial, Streuung durch Unregelmäßigkeiten innerhalb der Faser, Biegeverluste, wenn das Kabel stark gekrümmt ist, und durch Verluste an Verbindungsstellen und Spleißen.

Für die Datenübertragung über LWL bedeutet Dämpfung, dass das Signal über längere Strecken schwächer wird, was die Reichweite der Übertragung begrenzt. Um eine hohe Qualität der Datenkommunikation sicherzustellen, muss die Dämpfung minimiert werden, was oft durch die Verwendung von Repeatern oder Verstärkern erreicht wird, die das Signal über längere Distanzen hinweg verstärken. Die Dämpfung wird in Dezibel pro Kilometer (dB/km) gemessen, und LWL-Systeme sind so konzipiert, dass sie eine bestimmte Dämpfungsrate nicht überschreiten.

Unterschied zwischen Hubs und Switches in Computernetzwerken

Funktionsweise:

Hub: Ein Hub arbeitet auf der physikalischen Schicht (OSI-Schicht 1) und leitet alle eingehenden Datenpakete an alle anderen Ports weiter. Er kann nicht unterscheiden, welches Gerät Ziel der Daten ist, und sendet die Daten an alle angeschlossenen Geräte.

Switch: Ein Switch arbeitet auf der Datensicherungsschicht (OSI-Schicht 2) und ist in der Lage, Daten gezielt an das entsprechende Zielgerät zu senden. Er lernt und speichert die MAC-Adressen der angeschlossenen Geräte und leitet Datenpakete nur an den Port weiter, an dem das Zielgerät angeschlossen ist.

Netzwerkverkehr und Kollisionen:

Hub: Da Hubs Daten an alle Geräte senden, können sie zu Netzwerküberlastungen und Datenkollisionen führen, insbesondere in größeren Netzwerken.

Switch: Switches reduzieren Netzwerküberlastungen und Kollisionen erheblich, da sie Daten nur an das bestimmte Zielgerät senden.

Netzwerkeffizienz:

Hub: Hubs sind weniger effizient, da sie die Bandbreite des Netzwerks nicht optimal nutzen und die Netzwerkleistung bei zunehmender Anzahl von Geräten abnehmen kann.

Switch: Switches sind effizienter, da sie die Bandbreite des Netzwerks besser nutzen und für jedes angeschlossene Gerät eine eigene Kollisionsdomäne erstellen.

Einsatzbereich:

Hub: Aufgrund ihrer Einfachheit und geringeren Kosten werden Hubs in kleinen oder weniger anspruchsvollen Netzwerkumgebungen eingesetzt.

Switch: Switches sind aufgrund ihrer höheren Leistung und Skalierbarkeit die bevorzugte Wahl in den meisten modernen Netzwerken, insbesondere in Unternehmensumgebungen.

Die Subnetzmaske:

Die Subnetzmaske ist eine 32-Bit-Nummer, die dazu verwendet wird, ein IP-Netzwerk in mehrere Subnetze zu unterteilen. Sie bestimmt, welcher Teil der IP-Adresse das Netzwerk repräsentiert und welcher Teil die Hosts (also die einzelnen Geräte im Netzwerk). Die Subnetzmaske ermöglicht es verschiedenen Netzwerkgeräten, zu erkennen, ob ein anderes Gerät sich im gleichen Netzwerk befindet oder nicht. Dies ist wichtig für die effiziente Weiterleitung von Datenpaketen im Netzwerk und für die Organisation großer Netzwerke in kleinere, überschaubare Einheiten, wodurch die Netzwerkleistung verbessert und der Verkehr lokalisiert wird.

Ein MAN steht für "Metropolitan Area Network"

und bezeichnet ein Netzwerk, das eine größere geografische Fläche abdeckt als ein Local Area Network (LAN), jedoch kleiner ist als ein Wide Area Network (WAN). Typischerweise erstreckt sich ein MAN über eine Stadt oder einen städtischen Ballungsraum und dient dazu, mehrere LANs innerhalb dieses Gebiets zu verbinden.

MTU (Maximum Transmission Unit)

MTU steht für "Maximum Transmission Unit" und bezieht sich auf die maximale Größe eines Datenpakets, das über ein Netzwerk übertragen werden kann, ohne in kleinere Einheiten zerlegt werden zu müssen. Die MTU ist ein wichtiger Aspekt in Netzwerken, da sie die Effizienz und Leistung der Datenübertragung beeinflusst.

Größenbestimmung: Die MTU-Größe variiert je nach Netzwerktyp. Zum Beispiel hat Ethernet in der Regel eine MTU von 1500 Bytes.

Fragmentierung: Wenn ein Datenpaket größer ist als die MTU des Netzwerks, muss es fragmentiert, also in kleinere Pakete aufgeteilt werden, um übertragen zu werden. Dieser Vorgang kann die Netzwerkeffizienz verringern und die Belastung für Netzwerkgeräte erhöhen.

Optimierung: Eine korrekt eingestellte MTU kann die Netzwerkleistung verbessern. Ist die MTU zu klein, kann dies zu einer unnötigen Fragmentierung führen. Ist sie jedoch zu groß, können Pakete verworfen werden, was zu einer Neuübertragung führt und die Latenz erhöht.

Problemlösung: In manchen Netzwerken können Konnektivitätsprobleme oder Leistungseinbußen durch eine nicht optimale MTU-Einstellung verursacht werden. Die Anpassung der MTU-Größe kann in solchen Fällen zur Problemlösung beitragen.

NTP (Network Time Protocol)

Port: 123

Verwendung: Synchronisation der Systemzeit über Netzwerke.

Demilitarisierte Zone (DMZ)

Eine DMZ, oder demilitarisierte Zone, in einem Netzwerk ist ein physisches oder logisches Subnetz, das zusätzliche Sicherheitsebenen zwischen das interne Netzwerk einer Organisation (Intranet) und einem unzuverlässigen Netzwerk, in der Regel das Internet, setzt. In einer DMZ platzierte Server sind für Benutzer, Hosts und Anwendungen aus dem öffentlichen Netzwerk zugänglich, während der Rest des internen Netzwerks geschützt bleibt.

Die Hauptzwecke einer DMZ sind:

• Erhöhung der Sicherheit: Indem öffentlich zugängliche Dienste in einer separaten Zone mit eigenen Sicherheitsmaßnahmen und Über

Dynamisches Routing:

Dynamisches Routing verwendet Algorithmen und Protokolle, um automatisch die besten Routen in einem Netzwerk zu finden und zu verwalten.

Es passt sich Veränderungen im Netzwerk an, wie z.B. Ausfälle von Verbindungen oder Geräten, und findet neue Wege für den Datenverkehr.

Geeignet für größere und sich ständig ändernde Netzwerke.

Switch - Netzwerkverbindungsgenius

Ein Switch, auch Netzwerk-Switch genannt, ist ein Gerät in der Computernetzwerktechnologie, das dazu dient, Netzwerkgeräte innerhalb eines lokalen Netzwerks (LAN) miteinander zu verbinden. Im Gegensatz zu einem Hub, der Daten an alle angeschlossenen Geräte weiterleitet, kann ein Switch Datenpakete gezielt an das bestimmte Gerät senden, für das sie bestimmt sind.

Einige Schlüsseleigenschaften und Funktionen eines Switches:

Intelligente Datenverteilung: Ein Switch "lernt" die MAC-Adressen (Media Access Control) der an ihn angeschlossenen Geräte und leitet Datenpakete nur an das entsprechende Zielgerät weiter. Dadurch wird das Netzwerk effizienter und weniger überladen als bei Einsatz eines Hubs.

Kollisionsvermeidung: In einem Switch-basierten Netzwerk gibt es weniger Datenkollisionen im Vergleich zu einem Netzwerk mit Hubs, da der Switch separate Kollisionsdomänen für jedes angeschlossene Gerät erstellt.

Erhöhung der Netzwerkleistung: Durch das gezielte Weiterleiten von Datenpaketen und die Reduzierung von Kollisionen verbessert ein Switch die Gesamtleistung des Netzwerks.

VLAN-Unterstützung: Viele Switches unterstützen die Erstellung von Virtuellen LANs (VLANs), die es ermöglichen, Netzwerke logisch in kleinere Gruppen zu unterteilen, ohne dass dafür separate physische Netzwerke erforderlich sind.

Skalierbarkeit: Switches sind in verschiedenen Größen erhältlich, was sie für eine breite Palette von Netzwerkumgebungen, von kleinen Büros bis hin zu großen Unternehmensnetzwerken, geeignet macht.

HTTPS (HTTP Secure)

Port: 443

Verwendung: Sichere Webseitenübertragung.

Infrastrukturmodus:

Zentralisierte Steuerung: Im Infrastrukturmodus laufen alle Kommunikationen über einen zentralen Zugangspunkt (Access Point, AP), der mit einem Router oder Switch verbunden ist. Dieser Zugangspunkt verwaltet den Datenverkehr zwischen den Geräten und kann auch Verbindungen zum Internet steuern.

Reichweite und Skalierbarkeit: Infrastrukturmodus bietet in der Regel eine größere Reichweite, da der Access Point die Signalstärke verstärken kann. Es ist auch leichter skalierbar, da man einfach weitere Access Points hinzufügen kann, um das Netzwerk zu erweitern.

Sicherheit: Bietet in der Regel mehr Sicherheitsoptionen, da der Zugangspunkt Sicherheitsprotokolle wie WPA2 implementieren kann.

Ad-hoc-Modus:

Peer-to-Peer-Netzwerk: Im Ad-hoc-Modus kommunizieren die Geräte direkt miteinander ohne einen zentralen Zugangspunkt. Dies wird auch als Peer-to-Peer-Netzwerk (P2P) bezeichnet.

Begrenzte Reichweite: Die Reichweite ist auf die direkte Kommunikation zwischen den Geräten beschränkt, was meistens eine geringere Reichweite als im Infrastrukturmodus bedeutet.

Flexibilität: Dieser Modus ist schnell und einfach einzurichten, da keine zentrale Hardware erforderlich ist. Er ist ideal für temporäre Netzwerke oder in Situationen, in denen kein Zugriffspunkt verfügbar ist.

Sicherheit: Der Ad-hoc-Modus kann weniger sicher sein, da es keine zentrale Stelle gibt, die Sicherheitsprotokolle durchsetzt.

LACP - Link Aggregation Control Protocol

LACP steht für "Link Aggregation Control Protocol". Es ist ein Teil des IEEE 802.3ad Standards, der auch als IEEE 802.1AX bekannt ist, und dient der automatischen Konfiguration und Verwaltung von Link Aggregation Gruppen (LAGs) oder Trunks.

LACP ermöglicht es, mehrere physische Netzwerkverbindungen zwischen zwei Geräten (wie Switches, Router oder Server) zu einer einzigen logischen Verbindung zu bündeln, um die Gesamtdatenübertragungsrate und Zuverlässigkeit zu erhöhen. Dieses Protokoll bietet den Geräten die Möglichkeit, die Konfiguration der Link Aggregation dynamisch auszuhandeln, um sicherzustellen, dass alle Links, die zusammengefasst werden, kompatibel sind und korrekt konfiguriert werden.

Die IP-Adresse 127.0.0.1

Die IP-Adresse 127.0.0.1 steht für die sogenannte "localhost" oder "loopback"-Adresse in einem IPv4-Netzwerk. Diese Adresse wird verwendet, um eine Netzwerkverbindung auf dem eigenen lokalen Rechner (dem Host) zu testen. Wenn ein Programm auf einem Gerät auf die Adresse 127.0.0.1 zugreift, kommuniziert es nicht über das externe Netzwerk, sondern intern auf demselben Gerät.

Kurz gesagt: 127.0.0.1 ist die Standard-Loopback-Adresse in IPv4-Netzwerken. Sie wird verwendet, um Netzwerkdienste auf dem lokalen Host zu testen.

IPsec-VPN-Verbindung und Unterschied zu anderen VPN-Typen:

IPsec-VPN steht für "Internet Protocol Security Virtual Private Network".

Es handelt sich um eine Technologie zur Sicherung von Datenübertragungen über öffentliche Netzwerke mithilfe von Verschlüsselung und Authentifizierung.

IPsec-VPNs sind oft für den sicheren Remote-Zugriff auf Unternehmensnetzwerke und die Verbindung von Standorten über das Internet verwendet.

Im Gegensatz zu anderen VPN-Typen, wie PPTP oder L2TP, bietet IPsec eine höhere Sicherheitsstufe und arbeitet auf Netzwerkebene, nicht auf Anwendungsebene.

Ein LAN (Local Area Network)

bezeichnet ein lokales Netzwerk, das Geräte in einem begrenzten geografischen Bereich, wie einem Haus, Bürogebäude oder Campus, miteinander verbindet. Die Hauptfunktion eines LANs besteht darin, den verbundenen Geräten die Kommunikation untereinander und den Zugriff auf gemeinsame Ressourcen wie Dateien, Drucker oder eine Internetverbindung zu ermöglichen.

Ein Distanz-Vector-Protokoll:

Ein Distanz-Vector-Protokoll ist ein Typ von Routingprotokoll in Netzwerken, das Routen basierend auf Distanzmetriken wie der Anzahl der Hops zwischen Routern bestimmt.

Jeder Router, der ein Distanz-Vector-Protokoll verwendet, hält eine Tabelle, die die beste bekannte Distanz zu jedem Zielnetzwerk sowie den nächsten Router auf dem Weg zu diesem Ziel enthält.

Bekannte Beispiele für Distanz-Vector-Protokolle sind RIP (Routing Information Protocol) und BGP (Border Gateway Protocol).