Datakommunikationsnätverk – Teori och praktik Träningskurs

Introduktion till nätverk och OSI-referensmodellen

• Introduktion till datanätverk
• LAN och WAN
• Applikationstyper och krav
• OSI-referensmodellens funktioner och den modulare strukturen i datanätverket

Introduktion till LAN-teknik och Ethernetprotokoll

• Ethernetprotokollet och 10M/100M/1G/10Gbps Ethernet
• Ethernet-medietyper (twistat par, kabelkategorier – 5/5e, fibratkabel och anslutningar)
• CSMA/CD-algoritm
• Ramstruktur (802.3, 802.3, Ethernet-2, Ethernet-SNAP)
• Vanliga problem

LAN-switchning – Funktion och drift

• Karaktärisering och drift av LAN-bridgar
• Drift av LAN-switchar
• LAN-switchteknik – HD/FD och auto-negotiation (automatisk förhandling)
• VLAN (Virtual LAN) och VLAN-taggning
• Spanning Tree-protokoll – STP/RSTP/MSTP
• LAG och Etherchannel. LAN-struktur och topologier
• Datacenterswitchning

WAN-protokoll och tjänster

• Struktur i publika nätverk – tillträde, överföring och switchning
• Arkitektur och protokoll i traditionella nätverk
  • End-to-end-tjänster – FR, ATM och uthyrda linjer
  • Överföringstjänster – SDH och WDM/DWDM
  • Tillträdes­tjänster – xDSL, CaTV/DOCSIS
• Nätverk av ny generation
  • End-to-end-tjänster – Carrier Ethernet och MPLS IP-baserade tjänster
  • Överföringsnätverk – Carrier Ethernet
  • Tillträdesnätverk – avancerad xDSL, DOCSIS och optiska teknologier

Trådlösa nätverk och Wi-Fi

Nätverksarkitektur – element och nätverkstopologier

Fysikalagret

• 801.11a/b/g
• 801.11n – OFDM och MIMO

MAC-lagret – Konfliktupplösning

• CSMA/CA, RTS, CTS och NAV
• IEEE 802.11 Ramformat och adressering

Ytterligare funktioner

• Wi-Fi-säkerhet – WEP, EAP, TLS, TTLS och 802.11x

Wi-Fi QoS – Konfliktbaserad åtkomst – AIFS, åtkomstkategorier och konfliktfönster. Kontrollerad åtkomst – Polling och TXOPs. Hantering av servicekvalitet – ADDTS, trafikströmmar och TSPECs.

• Cellulära nätverk

Introduktion

• Frekvensbandets återanvändning
• Samtaluppställning och hantering
• Huvudserver – MSC, BSC, BTS och terminaler
• Handover och kanaler

Standarder och utveckling

3GPP, 3GPP2 och IMT-2000

Nätverkets utveckling – från cdma1 till EVDO/DV och från GSM till HSPA och LTE

Introduktion till TCP/IP

• TCP/IP-modellen och vanliga protokoll
• Protokollfunktioner
• Standardiseringsorganisationer

IPv4 – Protokollet och adressering

• IP-karaktäristik
• ARP – Address Resolution Protocol
• IP-ramstruktur
• IP-adressering och adressklasser
• Privata och publika adresser
• Subnettering av IP-adressutrymme – VLSM och CIDR
• Design av IP-adresser (Övning)
• DHCP – Dynamic Host Configuration Protocol
• Multicast och IGMP

IPv6 – Protokollet och adressering

• IPv6-karaktäristik och jämförelse med IPv4
• Paketstruktur och huvuden (kortfattat)
• IPv6-adresser och adresskategorier
• Autoconfigurationsprocessen
• Migrering från IPv4

L4-protokoll – TCP och UDP

• Introduktion till lager 4-protokoll och välkända portar
• UDP-paketstruktur och drift
• TCP-paketstruktur och drift
• TCP-koppling och tillförlitlighet
• TCP-sliding window (glidfönster), slow-start och congestion avoidance (undvikande av trängsel)
• sekvens- och ack-nummer
• Beräkning av maxgenomströmning i TCP (WS och RTT)
• Go-back-N och Selective-Repeat
• Prestationsproblem i TCP

Grundläggande ruttning och L3-switchning

• Principer för ruttprocessen
• Ruttdomäner och områden
• Statisk och dynamisk ruttning
• Distance-vector- och Link-state-protokoll
• Ruttmätare
• RIP och OSPF
• BGP – eBGP och iBGP
• L3-switchning
• Statisk och dynamisk NAT
• HSRP och VRRP
• QoS i IP-nätverk

QoS-parametrar – Bandbredd, försening (delay), jitter och packet loss (paketförlust)

• Applikationskrav och nätverksbeteende
• Klassificering och märkning, policing och shaping, köhantering, RED/WRED

Grundläggande nätverkssäkerhet och komponenter

• Grundläggande nätverkssäkerhet, hot och sårbarheter
• Säker nätverksarkitektur – brandväggar (FW), VPN, NAC och säkerhetsenheter
• Brandväggens drift – packet filtering och stateful inspection
• Säkerhetsprotokoll – Kryptering och autentisering
• Krypteringstyper och definitioner
  • Algoritmer med symmetrisk nyckel. Block- och strömkryptering
  • Kryptering med asymmetrisk nyckel (public-key)
  • Hashfunktioner
• Grundläggande autentisering
  • Faktorbaserad autentisering (Multi-factor)
  • Tokens, smart card-kryptering och trådlösa krypteringsprotokoll
  • OTP – One Time Passwords (engångslösenord)

Introduktion till design av datanätverk

• Introduktion till nätverksteknik
  • Kravspecifikationer
  • Flödesmodeller
• Arkitekturdesign (hög nivå)
  • Komponentarkitektur och referensarkitektur
  • Arkitekturnmodeller
  • System- och nätverksarkitekturer
  • Val av tjänste- och leverantörsarkitektur
• Topologidesign (låg nivå)
  • Design av företagsnätverk
  • Design av LAN/WAN
  • Design av IP-nätverk
  • Säkerhets- och sekretessdesign
  • Design av nätverkshantering
• Design av nätverksdrift