PC-Netzwerke

Vorwort ... 27


1. Einleitung ... 29


1.1 ... Aufbau des Buches ... 29

1.2 ... Formatierungen und Auszeichnungen ... 30

1.3 ... Die DVD zum Buch ... 32



2. Schnelleinstieg: Für Praktiker ... 35


2.1 ... Planung: Welche Komponenten benötigen Sie? ... 35

2.2 ... Einkaufen ... 40

2.3 ... Multifunktionsgeräte ... 41

2.4 ... Hardware ein- und aufbauen ... 41

2.5 ... IP konfigurieren ... 43

2.6 ... Funktionstest ... 44




TEIL I Netzwerk-Grundwissen ... 45



3. Grundlagen der Kommunikation ... 47


3.1 ... Kommunikation im Alltag ... 47

3.2 ... Kommunikation zwischen Computern ... 48

3.3 ... Was ist nun ein Netzwerk? ... 49



4. Netzwerktopologien ... 51


4.1 ... Bustopologie ... 51

4.2 ... Ringtopologie ... 52

4.3 ... Sterntopologie ... 52



5. Kommunikationsmodelle ... 55


5.1 ... DoD-Modell ... 56

5.2 ... ISO/OSI-Modell ... 57

5.3 ... Ablauf der Kommunikation ... 58




TEIL II Lokale Netze ... 63



6. Ethernet ... 65


6.1 ... Ursprung des Ethernet ... 65

6.2 ... Fast Ethernet ... 67

6.3 ... Gigabit Ethernet ... 68

6.4 ... 10 Gigabit Ethernet ... 69

6.5 ... IEEE 802.3ba/j/m -- 40 und 100 Gigabit Ethernet ... 70

6.6 ... Hub ... 71

6.7 ... Switch ... 72

6.8 ... Ausblick ... 75



7. Wireless LAN ... 77


7.1 ... IEEE 802.11 ... 78

7.2 ... IEEE 802.11b ... 82

7.3 ... IEEE 802.11a/h ... 82

7.4 ... IEEE 802.11g ... 83

7.5 ... IEEE 802.11n ... 87

7.6 ... IEEE 802.11ac ... 87

7.7 ... IEEE 802.11ad ... 88

7.8 ... IEEE 802.11e ... 88

7.9 ... Wi-Fi Alliance ... 88

7.10 ... Beschleunigertechniken ... 89

7.11 ... Sicherheit von WLANs ... 92

7.12 ... Hot Spots ... 92

7.13 ... WLAN-Direktverbindungen ... 93

7.14 ... Ausblick ... 94



8. Netzwerk ohne neue Kabel ... 95


8.1 ... Daten über Stromkabel ... 95

8.2 ... Powerline Telecommunication ... 98

8.3 ... Sicherheit ... 99




TEIL III Weitverkehrsnetze ... 101



9. Kabelinternetzugang ... 103


9.1 ... Aufbau ... 104

9.2 ... Marktsituation ... 105



10. DSL ... 107


10.1 ... ADSL ... 110

10.2 ... SDSL ... 112

10.3 ... VDSL ... 113

10.4 ... VDSL2 ... 114

10.5 ... VDSL2-Vectoring ... 115

10.6 ... G.fast ... 116

10.7 ... TV über das Telefonkabel ... 116

10.8 ... Ausblick ... 116



11. Kabelloser Internetzugang ... 119


11.1 ... Vertragsarten und Anwendung ... 120

11.2 ... Verbindungsaufbau mit MWconn und ixconn ... 121

11.3 ... Messen der Signalstärke ... 121

11.4 ... Signalverstärkung ... 124

11.5 ... GPRS ... 125

11.6 ... EDGE ... 126

11.7 ... UMTS ... 126

11.8 ... LTE ... 127

11.9 ... WiMAX ... 132




TEIL IV Höhere Protokollschichten ... 133



12. Das Internetprotokoll ... 135


12.1 ... Routing ... 139

12.2 ... Private IP-Adressen ... 142

12.3 ... Network Address Translation ... 143

12.4 ... Carrier-grade NAT ... 145

12.5 ... IP-Version 6 ... 145



13. Address Resolution Protocol ... 153


14. Internet Control Message Protocol ... 155


15. Transmission Control Protocol ... 157


15.1 ... Der Ablauf einer TCP-Verbindung ... 157

15.2 ... Multipath-TCP ... 158



16. User Datagram Protocol ... 161


17. DHCP ... 163


17.1 ... Die einzelnen Pakete ... 164

17.2 ... Der DHCP-Ablauf ... 166



18. Namensauflösung ... 169


18.1 ... Die hosts-Datei ... 169

18.2 ... WINS ... 170

18.3 ... DNS ... 170



19. Simple Network Management Protocol ... 173


20. Zeroconf ... 175


20.1 ... Windows ... 175

20.2 ... OS X ... 176

20.3 ... Avahi unter Linux ... 178



21. Universal Plug and Play ... 181




TEIL V Praxiswissen ... 183



22. Netzwerkkabel ... 185


22.1 ... Kategorien ... 185

22.2 ... Linkklassen ... 186

22.3 ... Schirmung ... 187

22.4 ... Netzwerkstecker anbringen ... 188

22.5 ... Kabeltest ... 191

22.6 ... Patchpanel und Netzwerkdosen anschließen ... 193

22.7 ... Belegung von ISDN ... 195

22.8 ... Cross-Kabel ... 196



23. Netzwerkkarten ... 197


23.1 ... Kaufhilfe für kabelgebundene Netzwerkkarten ... 197

23.2 ... PCI- und PCIe-Netzwerkkarten ... 199

23.3 ... Netzwerkkarte einbauen ... 202

23.4 ... PCMCIA-/Cardbus-Netzwerkkarten ... 204

23.5 ... USB-Adapter ... 207

23.6 ... Sonderfunktionen ... 209



24. Switches ... 213


24.1 ... Marktübersicht ... 213

24.2 ... Switches im Netzwerk integrieren ... 220

24.3 ... Ein eigenes VLAN und WLAN für Gäste ... 221



25. Windows einrichten ... 225


25.1 ... Windows Versionen und Editionen ... 225

25.2 ... Hardware-Erkennung ... 230

25.3 ... IPv4-Konfiguration ... 231

25.4 ... IPv6-Konfiguration ... 236

25.5 ... Firewall ... 238

25.6 ... Jugendschutz ... 241

25.7 ... File History ... 243

25.8 ... Windows Defender ... 246

25.9 ... Windows Live ID ... 248

25.10 ... Einstellungen synchronisieren ... 248

25.11 ... Bildcode ... 250

25.12 ... Client HyperV ... 251

25.13 ... Homegroup ... 251

25.14 ... Netzwerk- und Freigabecenter ... 253

25.15 ... Online-ID verknüpfen ... 263

25.16 ... Windows in verschiedenen Netzwerken ... 264

25.17 ... Microsoft Edge ... 266



26. Linux einrichten ... 267


26.1 ... Dokumentation ... 268

26.2 ... Administration ... 269

26.3 ... Predictable Interface Names ... 270

26.4 ... Netzwerkkarte unter SUSE einrichten ... 271

26.5 ... SUSE-Firewall ... 275

26.6 ... WLAN unter Linux ... 277

26.7 ... WLAN unter SUSE einrichten ... 278



27. OS X einrichten ... 281


27.1 ... Netzwerkumgebungen ... 281

27.2 ... Schnittstellen verwalten ... 283

27.3 ... Schnittstellen konfigurieren ... 284

27.4 ... WLAN-Karte konfigurieren ... 286

27.5 ... Die Firewalls von OS X ... 288

27.6 ... networksetup am Terminal ... 292

27.7 ... Freigaben für Windows unter OS X ... 292



28. Troubleshooting ... 297


28.1 ... Problemursachen finden ... 298

28.2 ... Fehlersuche Schritt für Schritt ... 300

28.3 ... Checkliste ... 303

28.4 ... Windows-Bordmittel ... 305

28.5 ... Linux-Bordmittel ... 314

28.6 ... Bordmittel von OS X ... 324



29. Zusatzprogramme ... 327


29.1 ... Wireshark ... 327

29.2 ... Zusatzprogramme für Windows ... 334

29.3 ... Zusatzprogramme für Linux ... 339



30. Netzwerkgeschwindigkeit ermitteln ... 341


30.1 ... Performancemessung mit NetIO ... 341

30.2 ... Performancemessung mit iPerf ... 343

30.3 ... Netzwerkgeschwindigkeit mit FTP ... 344

30.4 ... Intel NAS Performance Toolkit ... 346

30.5 ... Ergebnisse einer Performancemessung ... 348



31. Fernadministration und Zusammenarbeit ... 351


31.1 ... Telnet ... 352

31.2 ... Secure Shell (SSH) ... 353

31.3 ... X11, das grafische System unter Linux ... 360

31.4 ... TeamViewer ... 365

31.5 ... Zusammenarbeit im Internet -- Kollaboration ... 367

31.6 ... Virtual Network Computing (VNC) ... 371

31.7 ... Remotedesktop ... 377

31.8 ... Windows-Remoteunterstützung Easy Connect ... 381



32. Sicherheit und Datenschutz im LAN und im Internet ... 387


32.1 ... Mögliche Sicherheitsprobleme ... 389

32.2 ... Angriffsarten: Übersicht ... 393

32.3 ... ARP-Missbrauch ... 394

32.4 ... Sicherheitslösungen im Überblick ... 397



33. Programme zur Netzwerksicherheit ... 403


33.1 ... Firewalls für Windows ... 403

33.2 ... IPTables, Firewall für Linux ... 405

33.3 ... Firewalls testen ... 405



34. WLAN und Sicherheit ... 407


34.1 ... Sicherheitsverfahren ... 407

34.2 ... WPA in der Praxis ... 412

34.3 ... Wi-Fi Protected Setup ... 414

34.4 ... WLAN-Konfiguration per QR-Code ... 415

34.5 ... WLAN-Schlüssel an Freunde verteilen ... 417

34.6 ... WLAN-Sicherheit analysieren ... 417



35. Verschlüsselung ... 421


35.1 ... Symmetrische Verschlüsselung ... 421

35.2 ... Asymmetrische Verschlüsselung ... 422

35.3 ... Hybride Verschlüsselung ... 422

35.4 ... Signaturen ... 423

35.5 ... (Un-)Sicherheitsfaktoren der Verschlüsselung ... 423

35.6 ... GNU Privacy Guard (GnuPG) ... 424

35.7 ... E-Mails mit GnuPG und Enigmail verschlüsseln ... 432

35.8 ... GPGTools für OS X ... 436

35.9 ... Virtual Private Network ... 439



36. Internetzugang ... 449


36.1 ... Hardware-Router ... 450

36.2 ... OpenWrt -- ein freies Betriebssystem für Router ... 460

36.3 ... Proxy ... 463



37. DynDNS-Dienste ... 465


37.1 ... Anbieter ... 465

37.2 ... Aktualisierung ... 466



38. Netzwerkspeicher ... 469


38.1 ... FreeNAS, Openfiler & Co. ... 470

38.2 ... Router mit externer USB-Platte ... 471

38.3 ... Hardware-NAS ... 473



39. Virtualisierung ... 479


39.1 ... Hardware-Voraussetzungen ... 480

39.2 ... Oracle VM VirtualBox ... 481

39.3 ... VMware Player ... 485

39.4 ... Anpassungen des Gastbetriebssystems ... 488

39.5 ... Tuning ... 488



40. Virtuelle Appliances ... 489


40.1 ... IP-Adressen der virtuellen Maschinen ... 489

40.2 ... Openfiler-Appliance als Datenspeicher ... 490

40.3 ... Web-Proxy-Appliance ... 502

40.4 ... Elastix Asterisk als Appliance ... 508



41. siegfried4 -- ein vielseitiger Server ... 515


41.1 ... Motivation -- oder: Warum ausgerechnet Linux? ... 515

41.2 ... Aufgaben Ihres Netzwerkservers ... 517

41.3 ... Einbinden der virtuellen Maschine ... 518

41.4 ... Das B-tree-Dateisystem ... 519

41.5 ... Webmin ... 520

41.6 ... DHCP-Server ... 520

41.7 ... Samba als Fileserver ... 524

41.8 ... Drucken im Netzwerk ... 538

41.9 ... Mailserver ... 543

41.10 ... Der Groupware-Server Tine 2.0 ... 557

41.11 ... Time-Server ... 560



42. Netzwerk-Backup ... 565


42.1 ... Wozu Backup? ... 565

42.2 ... Backup ... 566

42.3 ... Restore ... 567

42.4 ... Disaster Recovery ... 567

42.5 ... Areca Backup ... 567

42.6 ... Clonezilla ... 571

42.7 ... Windows-Bordmittel ... 573

42.8 ... OS X Time Machine ... 577

42.9 ... Cloud-Backup ... 579



43. Medienstreaming ... 581


43.1 ... Protokolle und Codecs ... 583

43.2 ... Streaming-Hardware ... 586

43.3 ... Streaming-Software ... 590



44. Voice over IP ... 595


44.1 ... Grundlagen zu VoIP ... 597

44.2 ... Skype: Einfacher geht es nicht ... 609

44.3 ... SIP-Provider im Internet ... 613

44.4 ... Softphone: PhonerLite ... 614

44.5 ... FRITZ!Box Fon ... 617

44.6 ... VoIP-Hardware ... 620



45. Cloud-Computing ... 625


45.1 ... Infrastrukturen ... 626

45.2 ... Everything as a Service ... 627

45.3 ... Beispiele aus der Cloud ... 628



46. Hausautomation ... 633


46.1 ... Kabel und Funk im Vergleich ... 636

46.2 ... Sensoren und Aktoren ... 638

46.3 ... Zentrale oder dezentrale Steuerung? ... 639

46.4 ... Beispiel einer FS20-Hausautomation mit FHEM ... 640



47. Raspberry Pi ... 651


47.1 ... Hardware im Vergleich ... 651

47.2 ... LAN-Performance in der Praxis ... 652

47.3 ... Stromversorgung ... 653

47.4 ... Firmware-Einstellungen ... 654

47.5 ... Auswahl des Betriebssystems für den Raspberry Pi ... 654

47.6 ... Erste Schritte mit Raspbian ... 658

47.7 ... Performancesteigerung ... 659

47.8 ... Raspberry Pi als Media Center ... 660

47.9 ... Ihr eigener UMTS-Router für unterwegs ... 669

47.10 ... FHEM-Steuerzentrale ... 676




Anhang ... 681



A. Linux-Werkzeuge ... 683


A.1 ... Vorbemerkung ... 683

A.2 ... Grundbefehle ... 684

A.3 ... Der Editor Vi ... 692

A.4 ... Shell-Skripte ... 695



B. ASCII-Tabelle ... 697


C. Glossar ... 699


Index ... 719