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2018 | Buch

Computernetze kompakt

verfasst von: Prof. Dr. Christian Baun

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Buchreihe : IT kompakt

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Über dieses Buch

Computernetzwerke ermöglichen die Kommunikation der darin zusammengeschlossenen Systeme untereinander. Das Buch vermittelt grundlegendes Wissen über die Funktionsweise moderner Computernetze und deren verschiedenen Komponenten.

Ausgehend von einführenden Kapiteln zur Informationstechnik (IT) und zur Computervernetzung erläutert der Autor zunächst die Grundlagen von Protokollen und deren Einordnung in etablierte Referenzmodelle. In diesem Kapitel wird außerdem der Ablauf der Kommunikation im Computernetzwerk und der Weg beschrieben, den die Nutzdaten durch die einzelnen Protokollschichten nehmen. Den einzelnen Schichten der Netzarchitektur, von der untersten Schicht, der Bitübertragungsschicht, bis zur obersten Schicht, der Anwendungsschicht, sind dann die folgenden fünf Kapitel gewidmet. Zu den behandelten Protokollen gehören Netzwerktechnologien wie Ethernet, WLAN, Bluetooth sowie die jeweiligen Übertragungsmedien. Ein eigenes Kapitel führt in die Netzwerkvirtualisierung mit VPNs und VLAN ein. Am Schluss des Buchs finden Leser eine Übersicht über die wichtigsten Kommandozeilenwerkzeuge, die benötigt werden, um Netzwerke zu konfigurieren und Netzwerkprobleme zu analysieren.

Das Buch erscheint in der Reihe „IT kompakt“. Diese Werke zu wichtigen Konzepten und Technologien der IT-Branche zeichnen sich dadurch aus, dass sie die Themen fundiert und zugleich praxisorientierten darstellen. Ziel des Buches ist daher eine an der Realität orientierte Beschreibung von Computernetzwerken, die die wichtigsten Technologien in einem klaren Zusammenhang und anhand von aussagekräftigen Beispielen und vielen Abbildungen behandelt. Die vierte Auflage wurde durchgängig aktualisiert und korrigiert. Neu hinzugekommen sind unter anderem Abschnitte zu den Themen IPv6 und HTTP/2.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
1. Einleitung
Zusammenfassung
Dieses Buch will einen Überblick über Computernetze und deren Komponenten schaffen, ohne dabei den Anspruch auf Vollständigkeit zu erheben. Das Ziel ist es, den Leserinnen und Lesern ein grundlegendes Wissen über die Funktionsweise moderner Computernetze und deren Komponenten zu vermitteln. Technische Vorkenntnisse sind dabei nicht erforderlich.
Christian Baun
2. Grundlagen der Informationstechnik
Zusammenfassung
Um die Funktionsweise der Computernetze zu verstehen, ist ein grundlegendes Verständnis der Informationstechnik (IT) nötig. Bei diesen Grundlagen handelt es sich um die Möglichkeiten der Informationsdarstellung und Repräsentation von Zahlen, Größenordnungen und die Art und Weise, wie Informationen (speziell Texte) in Rechnern dargestellt werden.
Christian Baun
3. Grundlagen der Computervernetzung
Zusammenfassung
Dieses Kapitel behandelt grundlegende Begriffe der Computervernetzung. Dazu gehört die Einteilung der Netze anhand ihrer räumlichen Ausdehnung und Topologien sowie Aspekte der Datenübertragung und die verschiedenen Netzwerkgeräte.
Christian Baun
4. Protokolle und Protokollschichten
Zusammenfassung
Die Kommunikation in Computernetzen basiert auf dem Austausch von Nachrichten. Sollen Teilnehmer miteinander kommunizieren, müssen sie einander verstehen können. Darum werden Absprachen getroffen, die klären, wie die Kommunikation funktioniert. Diese Absprachen heißen Protokolle und sind auf verschiedenen Ebenen (Schichten) anzutreffen. Das beginnt mit den Details der Bitübertragung auf der untersten Ebene bis zu den Details auf hoher Ebene, die festlegen, wie die Informationen dargestellt werden.
Christian Baun
5. Bitübertragungsschicht
Zusammenfassung
Die Bitübertragungsschicht (englisch: Physical Layer) ist die erste Schicht des OSI-Referenzmodells und des hybriden Referenzmodells. Die Übertragungsmedien und alle Geräte, die direkt mit den Medien verbunden sind, das schließt auch Antennen, Stecker und Repeater ein, sind Teil der Bitübertragungsschicht. Die Art und Weise, wie die Daten (Bitfolgen) auf den Übertragungsmedien gesendet werden, legen Leitungscodes fest, deren Definition auch Teil dieser Schicht ist.
Christian Baun
6. Sicherungsschicht
Zusammenfassung
Die Sicherungsschicht (englisch: Data Link Layer) ist die zweite Schicht des OSI-Referenzmodells und des hybriden Referenzmodells. In dieser Schicht werden die Rahmen im Bitstrom der Bitübertragungsschicht erkannt und die Pakete der Vermittlungsschicht werden in Rahmen (Frames) verpackt.
Christian Baun
7. Vermittlungsschicht
Zusammenfassung
Die Vermittlungsschicht (englisch: Network Layer), die im TCP/IPReferenzmodell Internetschicht (englisch: Internet Layer) heißt, ist die dritte Schicht des OSI-Referenzmodells und des hybriden Referenzmodells. In dieser Schicht werden beim Sender die Segmente der Transportschicht in Pakete verpackt. Beim Empfänger erkennt die Vermittlungsschicht die Pakete in den Rahmen der Sicherungsschicht.
Christian Baun
8. Transportschicht
Zusammenfassung
Die ersten drei Schichten des OSI-Referenzmodells und des hybriden Referenzmodells enthalten Technologien, um Computer zu verbinden und Daten auszutauschen. Mit diesen können die Endgeräte kommunizieren, aber es fehlen noch Protokolle zur Interprozesskommunikation. Die Bereitstellung der Ende-zu-Ende-Protokolle für Interprozesskommunikation ist die Aufgabe der Transportschicht.
Christian Baun
9. Anwendungsschicht
Zusammenfassung
Die Anwendungsschicht ist die letzte Schicht des OSI-Referenzmodells und des hybriden Referenzmodells. Sie enthält die Anwendungsprotokolle und darauf aufbauende Dienste unter anderem zur Datenübertragung, Synchronisierung und Fernsteuerung von Rechnern und Namensauflösung.
Christian Baun
10. Netzwerkvirtualisierung
Zusammenfassung
Netzwerkvirtualisierung ist ein Schlagwort für unterschiedliche Ansätze, um Netzwerkressourcen zu logischen Einheiten zusammenzufassen oder aufzuteilen. Vorteile der Netzwerkvirtualisierung sind Unabhängigkeit von den physischen Gegebenheiten und Flexibilität sowie eine höhere Sicherheit gegenüber Datendiebstahl und menschlichen Fehlern.
Christian Baun
11. Kommandozeilenwerkzeuge
Zusammenfassung
Zur Netzwerkkonfiguration und Analyse von Netzwerkproblemen existieren für die verbreiteten Betriebssysteme zahlreiche Werkzeuge. In diesem Kapitel finden Sie eine Übersicht über die wichtigsten Kommandozeilenwerkzeuge für Linux-/UNIX-Betriebssysteme. Diese sind häufig unter gleichem oder ähnlichem Namen auch unter Mac OS X oder Microsoft Windows verfügbar oder können mit geringem Aufwand nachinstalliert werden. Tabelle 11.1 enthält eine Zuordnung der Werkzeuge zu den Schichten des hybriden Referenzmodells (siehe Abb. 4.3). Bei zahlreichen Werkzeugen ist es nicht möglich, diese nur einer einzigen Schicht zuzuordnen, da sie an den Schnittpunkten der Schichten arbeiten.
Christian Baun
Backmatter
Metadaten
Titel
Computernetze kompakt
verfasst von
Prof. Dr. Christian Baun
Copyright-Jahr
2018
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN
978-3-662-57469-0
Print ISBN
978-3-662-57468-3
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-57469-0