IPv6-Labor

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====== 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.



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== Themen: ===
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== 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

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== 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


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== 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

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== Network Management ==
  * Aufbau eines Konfigurations-Management für Cisco Router und Switches mit //rancid//
  * http://www.shrubbery.net/rancid/

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== Network Monitoring ==
  * Aufbau eines lokalen Netzmonitoringsystems auf Basis freier Softwaretools
  * Smokeping, Netflow, SNMP

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== 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

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== 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

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=== 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]]