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2.5 Netzwerk Grundlagen

Aufgaben zu Netzwerk Grundlagen

Topologien erklärt:

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2.9 Netzwerkanalyse & Kabeln


Glasfaser vs. Kupferkabel

Frage Antwort
Welche Faktoren beeinflussen die Signalübertragung in Kupferkabeln und welche Rolle spielt die Dämpfung? - Faktoren: Elektromagnetische Störungen, Kabelqualität, Länge, Signalreflexionen, Crosstalk (Übersprechen)
- Dämpfung: Signalverlust durch Widerstand und Kapazitäten im Kabel; steigt mit der Länge
Vergleich: Maximale Übertragungsgeschwindigkeit und Übertragungsdistanz von Twisted-Pair-Kabel (TP) und Glasfaser - Twisted Pair: max. 10 Gbit/s auf kurze Distanzen (bis 100 m)
- Glasfaser: bis zu 100 Tbit/s auf mehrere Kilometer (bis zu 100 km mit Verstärkern)
Vorteile von Glasfaser gegenüber Twisted-Pair-Kabeln in Bezug auf elektromagnetische Störungen - Glasfaser ist unempfindlich gegen elektromagnetische Störungen, da sie Licht statt elektrischer Signale verwendet.
- Kupferkabel können durch externe elektromagnetische Felder beeinflusst werden.
Unterschied zwischen Singlemode- und Multimode-Übertragung in Glasfaserkabeln - Singlemode: Dünnerer Kern (9 µm), Lichtstrahl bleibt gerade → höhere Distanzen (bis zu 100 km).
- Multimode: Dickerer Kern (50/62.5 µm), Lichtstrahlen reflektieren → kürzere Distanzen (bis zu 2 km).
Maximale Übertragungsdistanzen von Glasfaserkabeln und wovon sie abhängen - Singlemode: Bis zu 100 km (abhängig von Verstärkern).
- Multimode: Bis zu 2 km.
- Abhängig von: Lichtquelle, Qualität des Glasfaserkerns, Signalverstärkung.
Zwei Gründe für höhere Konfektionierungskosten bei Glasfaser im Vergleich zu Twisted-Pair-Kabeln 1. Präzise Verarbeitung der Enden erforderlich (Schleifen, Spleißen, Fusionstechnik).
2. Spezielle Werkzeuge und Schulungen für Glasfaserinstallation.
Welche Kabeltechnologie ist bezüglich der Sicherheit zu bevorzugen? Glasfaser, da sie nicht elektromagnetisch abgehört werden kann und unempfindlich gegenüber Störungen ist.

CMD vs. PowerShell

Frage Antwort
Wozu kann ich die Windows Eingabaufforderung CMD.exe nutzen? Systembefehle ausführen, Netzwerkdiagnosen, Skripting, Dateiverwaltung.
Wie starte ich die Eingabeaufforderung? Windows + R → "cmd" → Enter oder über die Windows-Suche.
Steuerung des Computers über die Eingabeaufforderung Befehle zur Systemsteuerung, Registry-Zugriff, Datei- und Prozessverwaltung.
Welche Befehle stehen mir zur Verfügung? - dir (Inhalt eines Ordners anzeigen)
- mkdir (Neues Verzeichnis erstellen)
- ping (Netzwerkverbindung prüfen)
- ipconfig (Netzwerkdetails anzeigen)
Unterschied zwischen CMD.exe und PowerShell? - CMD: Einfacher Befehlssatz, weniger Funktionen.
- PowerShell: Objektorientiert, mächtiger mit Skript- und Automatisierungsfunktionen.
Welche sollte ich bevorzugt nutzen? PowerShell, da sie leistungsfähiger ist und bessere Skriptfähigkeiten bietet.

Befehle in der PowerShell

Funktion PowerShell-Befehl
Inhalt eines Verzeichnisses anzeigen Get-ChildItem
Neues Verzeichnis anlegen New-Item -ItemType Directory -Path "C:\NeuerOrdner"
Hilfe zu einem Befehl erhalten Get-Help Befehl
Eigene IP im lokalen Netzwerk herausfinden ipconfig /all

Netzwerkinformationen mit ipconfig

Frage Antwort
In welchem Netzwerk befindet sich mein Notebook? Siehe ipconfig /all, dort steht die IP-Adresse des lokalen Netzwerks.
IPv4-Adresse, Netzmaske? ipconfig /all zeigt:
- IPv4-Adresse: z. B. 192.168.1.100
- Netzmaske: 255.255.255.0
Standardgateway? Zeigt ipconfig /all unter "Default Gateway" (z. B. 192.168.1.1).
IPv6-Adressen? ipconfig /all → Unter IPv6-Adresse zu finden.
Unterschied zwischen IPv6 und IPv4? - IPv4: 32 Bit, begrenzte Adressen (4,3 Milliarden).
- IPv6: 128 Bit, nahezu unendlich viele Adressen.
Wie finde ich heraus, welche Netzwerkadapter vorhanden sind? Get-NetAdapter oder ipconfig /all.
MAC-Adressen? ipconfig /all zeigt unter "Physikalische Adresse".
Was sind MAC-Adressen? Einzigartige Hardware-Adresse eines Netzwerkadapters.
Welche weiteren Informationen kann man aus MAC-Adressen herauslesen? Hersteller des Netzwerkadapters (z. B. Intel, TP-Link).

Verbindung im Netzwerk prüfen: ping

Frage Antwort
Pingen Sie das Notebook Ihrer Nachbarin/Ihres Nachbarn an. ping 192.168.X.X (Ersetzen mit IP-Adresse des Nachbarn).
Wie viele "Pings" in einer Sekunde sind möglich? Hängt von Netzwerkgeschwindigkeit und Latenzzeit ab, theoretisch mehrere hundert pro Sekunde.

Wege eines Pakets: tracert

Frage Antwort
Wie viele Stellen werden bis zur Homepage der KSB (ksb-sg.ch) durchlaufen? tracert ksb-sg.ch zeigt alle Router-Hops an.

IP-Adresse einer URL: nslookup

Frage Antwort
IPv4-Adresse von www.20min.ch? nslookup www.20min.ch gibt die IPv4-Adresse zurück.
IPv6-Adressen von www.google.com? nslookup www.google.com zeigt IPv6-Adressen an.
Beweise, dass IP-Adressen im Browser funktionieren Die IP-Adresse in die Adresszeile des Browsers eingeben.

Aktive Verbindungen anzeigen: netstat

Frage Antwort
Warum interessiert mich das? Zeigt offene Verbindungen und laufende Netzwerkprozesse (mögliches Sicherheitsrisiko).
Welche zusätzlichen Informationen lassen sich ableiten? - Offene Ports
- Aktive Netzwerkverbindungen
- Verbindungen zu fremden Servern

Schichtenmodell

Schichtenmodellen:

Schichtenbezeichnung (ISO/OSI-Modell) Zugehöriges Beispiel TCP/IP-Schichtenmodell
Application Layer (Applikationsschicht) HTTP für Webseiten, SMTP für E-Mail, FTP für Dateiübertragung Anwendungsschicht: HTTP, SMTP, FTP
Presentation Layer (Darstellungsschicht) SSL/TLS für Verschlüsselung, JPEG für Bilder - (Gehört in TCP/IP zur Anwendungsschicht)
Session Layer (Sitzungsschicht) NetBIOS für Sitzungen zwischen Computern in Windows Netzwerken - (Gehört in TCP/IP zur Anwendungsschicht)
Transport Layer (Transportschicht) TCP für zuverlässige Kommunikation, UDP für schnelle, zustandslose Übertragungen Transportschicht: TCP, UDP
Network Layer (Netzwerkschicht) IP für Internetadressierung und Routing Internetschicht: IPv4, IPv6
Data Link Layer (Sicherungsschicht) Ethernet für lokale Netzwerke, PPP für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen Netzzugangsschicht: Ethernet, ARP
Physical Layer (Physikalische Schicht) Kupferkabel, Glasfaser, WLAN-Übertragungstechnologien Netzzugangsschicht: Kupferkabel, Glasfaser, WLAN