====== Network Engineering ====== ==== Inhalte: ==== * Structured Network Design and Analysis of requirements * Definition and analysis of technical goals, such as performance, security, usability and availability * Definition of addressing concepts in IPv4/IPv6 (VLSM, CIDR)  * Strategies and properties of naming in the Domain Name System (DNS) * Understand choices and properties for physical connectivity * Structured cabling for campus and datacentre networks: pros and cons of selected transport media * Properties of characteristic network topologies * Ethernet * History * Transparent Bridging * Switching Loops und Spanning Tree Protocol * Virtual LAN concepts (VLANs, Provider-based LANs) * Designing of modular campus networks through the separation of Core, Distribution and Access Layer * Understand approaches and protocols for network management * Test and validation of function, performance and other quality criteria * Understanding design-principles for communication protocols * Principles of Software-Defined Networking ==== Inhalte Labor: ==== * Hands-on exercises to subnetting in IPv4/6 and availability concepts * Classroom discussion and presentations of scientific papers/methods relevant to the field === Projekt === - Aus den folgenden Projektvorschlägen kann im Rahmen des Labors **//Netzwerk Engineering//** ein Projekt ausgewählt und bearbeitet werden. - Es ist möglich eigene Themenvorschläge zu machen. - Das Projekt ist spätestens zum 2. Prüfungszeitraum fertig zu stellen. - Das Projekt soll in Gruppen von 2-3 Studenten durchgeführt werden. - Zu jedem Projekt ist eine umfassende Dokumentation mit Literaturrecherche und Diskussion der Projektergebnisse zu erstellen. - Weiterhin sind die Projektergebnisse im Rahmen einer 15-minütigen Präsentation allen Kursteilnehmern vorzustellen. ---- == Themen: === ---- == Experimente mit dem Spanning Tree Protokoll == * Aufbau eines geswitchten Netzwerks mittels Spanning Tree Protokoll * Beobachtung der Rekonfiguration des Netzes bei Hinzufügen/Wegfall eines Switches * Konfiguration von Switchports zur schnellen Paketweiterleitung * Aufnahme und Analyse der BPDUs mit Hilfe von Netzwerk-Taps und Wireshark ---- == Campus Network Design == * Realisierung des Cisco Referenzdesigns für Campus Netzwerke bestehend aus Core, Distribution und Access-Layers * Aufbau eines physischen Netzwerks mittels der im Labor verfügbaren Hardware * Tests zur Ausfallsicherheit des Netzes ---- == Programmierung und Analyse eines einfachen Netzwerkprotokolls == * Implementierung einfacher Protokollabläufe Basis des Lehrbuchs 'Computer Networks' von Tanenbaum * Implementierung eines //Stop & Wait// Protokolls * Implementierung eines //Sliding Window// Protokolls * Analyse der Protokollperformance unter wechselnden Link-Charakteristika (Delay, Paketverlust) mit Hilfe von Dummynet * http://users.ecs.soton.ac.uk/sqc/EL336/CNL-5.pdf ---- == Network Management == * Aufbau eines Konfigurations-Management für Cisco Router und Switches mit //rancid// * http://www.shrubbery.net/rancid/ ---- == Network Monitoring == * Aufbau eines lokalen Netzmonitoringsystems auf Basis freier Softwaretools * Smokeping, Netflow, SNMP ---- == Ethernet Low-level Sniffing == * Beobachtung der 10Mbit/s Paketübertragung innerhalb eines Ethernets am digitalen Speicheroszilloskop * Link Pulse * Frameaufbau * Untersuchung des Ethernet Autoconf-Vorgangs mittels Netzwerk-Tap und Wireshark ---- == Analyse eines einfachen VoIP Netzes == * Aufbau eines einfachen VoIP Netzwerks mittels 2 Cisco Routern und 2 Analogtelefonen * Analyse des SIP Verbindungsaufbaus mittels Netzwerk-Tap und Wireshark * Beeinflussung der Netzwerkqualität (Delay, Paketverlust) mittels Dummynet und Bewertung der resultierenden Sprachqualität in Abhängigkeit des verwendeten Voice-Codecs ---- === Empfohlene Literatur: === * J. Day: Patterns in Network Architecture, Prentice Hall * Andrew S. Tanenbaum:  Computer Networks. Pearson Studium * J. Kurose und K. Ross: Computer Networking. Pearson Studium ==== Links: ==== * [[ne:projekt|Network Engineering]]