Wir setzen den Buchclub zum Handbuch für Fachinformatiker von
Sascha Kersken mit dem vierten Kapitel fort. In der
achtundfünfzigsten Episode des Anwendungsentwickler-Podcasts geht
es also um Netzwerkgrundlagen. TL;DR Mit Kapitel 4 des Handbuchs
für Fachinformatiker von Sascha Kersten gehe ich mit dir
Netzwerkgrundlagen durch, die du als IT-Azubi auch in der
Anwendungsentwicklung für die Praxis und die Abschlussprüfung
brauchst. Beim OSI-Modell und dem TCP/IP-Schichtenmodell solltest
du die Schichten kennen und passende Geräte sowie Protokolle
zuordnen können. Dazu kommen Netzwerktypen, Topologien und
Serveraufgaben mit ihren Hardwareanforderungen. Für Ethernet und
WLAN gehören auch Kabelstandards sowie die Zugangsverfahren CSMA/CD
und CSMA/CA zum Lernstoff. Kapitelmarken [00:00:20] Buchclub:
Netzwerkgrundlagen und Prüfungsrelevanz [00:02:32] Paketvermittelte
Datenübertragung [00:03:28] Internetgeschichte, RFCs und World Wide
Web [00:05:48] Das OSI-Referenzmodell [00:09:36] Prüfungsaufgaben
zum OSI-Modell [00:10:17] TCP/IP-Stack und DDN-Modell [00:12:21]
Schichtenmodelle am Beispiel eines Websiteaufrufs [00:14:06]
Netzwerke nach Reichweite: LAN, MAN, WAN und GAN [00:16:11]
Topologien und strukturierte Verkabelung [00:18:29] Client-Server
und Peer-to-Peer [00:20:32] Serverarten und Hardwareanforderungen
[00:24:17] Netzwerkkarten und IEEE-Standards [00:26:27] Ethernet
und CSMA/CD [00:27:13] Netzwerkkabel, RJ45 und Netzwerkgeräte
[00:29:13] WLAN-Standards und CSMA/CA [00:30:29] Ausblick auf
TCP/IP und Datenfernübertragung [00:31:33] Weitere
Buchclub-Termine: Betriebssysteme, Windows und Linux [00:33:15]
Kontakt, Shownotes und Open Book [00:34:25] Word-Vorlage für die
Projektdokumentation Inhalt 4.1 Einführung Paketvermittlung ist
Grundlage. Geschichte ist nice to know. Hypertext usw. ist wichtig,
wird aber in späteren Kapiteln noch vertieft. 4.2 Funktionsebenen
von Netzwerken OSI-Referenzmodell ist absolutes Pflichtprogramm für
jeden Prüfling. Ebenso das DDN-Modell. Beide werden auch für
Einsteiger gut verständlich erklärt (schönes Beispiel mit
Telefonverbindung). 4.3 Klassifizierung von Netzwerken LAN, MAN,
GAN, WAN sind wichtig zu wissen. Die verschiedenen Topologien sind
absolut prüfungsrelevant. Zu den verschiedenen Serverarten kommen
häufig Transferaufgaben ("Wählen Sie die Hardware aus.") vor. 4.4
Netzwerkkarten, Netzwerkkabel und Netzzugangsverfahren
IEEE-Standards muss man nicht (komplett) auswendig kennen. CSMA/CD
und CSMA/CA sind prüfungsrelevant. Verkabelung ist ebenso relevant
für die Prüfung. Drahtlosnetzwerke gehören zum Grundwissen jedes
ITlers. Hier darf man auch die IEEE-Standards kennen.
Literaturempfehlungen Na was wohl? ;-) *(direkt beim
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Podcast-Episode RSS-Feed des Podcasts 4 Netzwerkgrundlagen -
Rheinwerk Computing :: IT-Handbuch für Fachinformatiker
Zusammenfassung Netzwerkgrundlagen für deine IT-Ausbildung Im
Buchclub bespreche ich mit dir den ersten Teil von Kapitel 4 des
Handbuchs für Fachinformatiker von Sascha Kersten. Meine IT-Azubis
haben das Kapitel ebenfalls gelesen und ihre Rückmeldungen
beigetragen. Für dich als angehende:r Fachinformatiker:in
Anwendungsentwicklung gehört das Thema zum Grundwissen, weil die
heutige IT-Infrastruktur auf Netzwerktechniken wie TCP/IP und DNS
basiert. Datenpakete und die Geschichte des Internets Bei der
paketvermittelten Datenübertragung werden Daten als kleine Pakete
durch das Netzwerk geschickt. Das Prinzip lässt sich mit Paketen
vergleichen, die über verschiedene Verteilzentren ihr Ziel
erreichen. Darauf beruhen das Internet und die Netzwerke in
Unternehmen oder bei dir zu Hause. Die Einführung behandelt auch
die Schaltkreisvermittlung anhand des Telefons. Mit dem
historischen Hintergrund des ARPANET wird verständlich, weshalb
ausfallsichere Verbindungen beim Internet eine Rolle spielen. Fällt
ein Knoten oder eine Leitung aus, können Daten über andere Wege ihr
Ziel erreichen. RFC steht für Request for Comments. Solche
Dokumente beschreiben unter anderem Standards für
Netzwerkprotokolle. Das World Wide Web und Hypertext werden
zusammen mit HTML kurz angesprochen. Das Buch vertieft diese
Grundlagen später im Kapitel zur Webentwicklung. Aus meinen
bisherigen Prüfungen kenne ich wenige Fragen zur Internetgeschichte
oder zu RFCs. Diese Themen helfen dir dabei, die heutigen Techniken
zu verstehen. Das OSI-Referenzmodell Mit seinen sieben Schichten
beschreibt das OSI-Modell, wie Daten zwischen zwei Seiten
übertragen werden. Die unterste Schicht, die physikalische Ebene
beziehungsweise Physical Layer, behandelt den Transport einzelner
Bits, etwa über Kabel oder Funk. Auf der siebten Schicht, der
Anwendungsschicht beziehungsweise Application Layer, arbeiten
anwendungsbezogene Protokolle wie HTTP und FTP. Auch SMTP gehört
dorthin. Für die schriftliche und mündliche Prüfung solltest du:
die deutschen und englischen Namen aller Schichten kennen, die
Aufgaben der einzelnen Schichten beschreiben können, Netzwerkgeräte
den passenden Schichten zuordnen, Protokolle im Modell einordnen
und erklären können, wie die Schichten zusammenarbeiten. Im Buch
wird das Modell anhand eines Telefongesprächs und eines
Netzwerkbeispiels erläutert. Meine IT-Azubis fanden diese Beispiele
verständlich. Ich empfehle dir das Kapitel als Grundlage, wenn du
dich mit den Schichtenmodellen beschäftigst. TCP/IP-Stack und
DDN-Modell Das Schichtenmodell der Internetprotokolle wird auch
TCP/IP-Stack oder DDN-Modell genannt. Es umfasst vier Ebenen:
Netzzugangsschicht Internetschicht Host-to-Host-Transportschicht
Anwendungsschicht Die Anwendungsschicht fasst die drei oberen
Schichten des OSI-Modells zusammen. Weil das Internet auf TCP/IP
basiert, begegnet dir dieses Modell in der Praxis häufig. Im Buch
findest du auch die Zuordnung zwischen beiden Modellen. Ich habe
bereits eine Prüfungsaufgabe gesehen, bei der die Schichtnamen
beider Modelle ergänzt und Beispielprotokolle genannt werden
sollten. Beispiel: Eine Website aufrufen Wenn du im Browser eine
Website öffnest, fordert ein HTTP-GET-Befehl eine Ressource vom
Server an. Dieser Befehl gehört zur Anwendungsschicht. Auf dem Weg
durch die weiteren Schichten werden die Daten für den Transport
aufbereitet und mit Adressinformationen versehen. Auf der untersten
Ebene werden Bits über die jeweilige Verbindung übertragen, etwa
über ein LAN-Kabel oder eine Mobilfunkverbindung. Netzwerke nach
Reichweite einordnen Das Kapitel nennt vier Begriffe für die
räumliche Reichweite: LAN: Local Area Network MAN: Metropolitan
Area Network WAN: Wide Area Network GAN: Global Area Network Du
solltest die Begriffe kennen und einem Beispiel zuordnen können.
Eine Prüfungsaufgabe kann etwa ein Bürogebäude innerhalb einer
Stadt zeigen, deren Netzwerke du passend beschriften sollst. In
meinem Arbeitsalltag als Anwendungsentwickler spielen diese
Kategorien eine geringe Rolle. Topologien und strukturierte
Verkabelung Das Buch behandelt Bus, Stern, Ring und Baum. Du
solltest erkennen können, wie die Knoten miteinander verbunden sind
und welche Folgen der Aufbau für das Netzwerk hat. Bei einer
Sterntopologie verbinden sich alle Knoten mit einer zentralen
Komponente. Fällt sie aus, ist die Kommunikation im Netzwerk
unterbrochen. In einem Ring sind die Knoten hintereinander zu einem
Kreis verbunden. Dabei können längere Wege entstehen, weil Daten
mehrere Knoten passieren müssen. Wenn du ein Bürogebäude
strukturiert verkabelst, brauchst du dieses Wissen für die
Anschlüsse auf einer Etage sowie für die Verbindungen zwischen
Etagen und Außenstellen. Prüfungsaufgaben können Zeichnungen
enthalten, deren Topologie du benennen sollst. Auch eine begründete
Empfehlung für einen konkreten Anwendungsfall kann gefragt sein.
Client-Server und Peer-to-Peer Bei Client-Server-Netzwerken
kommunizieren mehrere Clients mit einem zentralen Server. Dessen
Verfügbarkeit ist für die angebotenen Dienste entscheidend. In
Peer-to-Peer-Netzwerken tauschen die beteiligten Geräte Daten
direkt miteinander aus. Beispiele sind BitTorrent und eMule.
Dateien können parallel von mehreren Peers übertragen werden,
wodurch sich die Last verteilt. Dabei müssen die Peers
synchronisiert werden. Für eine Prüfungsaufgabe solltest du die
Eigenschaften beider Ansätze erklären und auf den vorgegebenen
Anwendungsfall übertragen können. Serveraufgaben und passende
Hardware Zu den behandelten Serverarten gehören File-Server und
Print-Server sowie Mail-, Web-, Verzeichnisdienst- und
Anwendungsserver. Ich ergänze den Datenbankserver, der ebenfalls
eigene Anforderungen mitbringt. Ein File-Server stellt Dateien
bereit, etwa über ein Netzlaufwerk. Dafür steht ausreichend
Speicherplatz im Vordergrund; als mögliche Speicherlösungen werden
RAID, NAS und SAN genannt. Ein Verzeichnisdienstserver begegnet dir
beispielsweise bei der Anmeldung über Active Directory. Bei einem
Webserver kann die CPU-Leistung für die eingehenden Anfragen
wichtig sein. Ein Datenbankserver braucht viel RAM, damit häufig
abgefragte Daten schnell verfügbar sind. Ein Anwendungsserver
erleichtert die zentrale Wartung von Anwendungen. Er braucht
passende Ressourcen, und die Arbeit mit ihm hängt von der
Netzwerkverbindung ab. In Prüfungen kann gefragt sein, welche
Serverarten du aus deinem Betrieb kennst und welche Aufgaben sie
haben. Außerdem solltest du passende Hardware auswählen und
Anforderungen an Backups berücksichtigen können. Ethernet, Kabel
und Netzzugang Die IEEE-802-Standards beschreiben verschiedene
Netzwerktechniken. Für dich ist insbesondere IEEE 802.11 als
Standardfamilie für drahtlose Netzwerke relevant. Die vollständige
Liste der IEEE-Gruppen auswendig zu lernen, empfehle ich für die
Anwendungsentwicklung nicht. Bei Ethernet gehört CSMA/CD,
ausgeschrieben Carrier Sense Multiple Access with Collision
Detection, zum Lernstoff. Das Verfahren regelt den gemeinsamen
Zugriff auf das Übertragungsmedium und erkennt Kollisionen....
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