Vorwort ... 31

  1.  Einleitung ... 33

       1.1 ... Aufbau des Buches ... 33

       1.2 ... Formatierungen und Auszeichnungen ... 35

       1.3 ... Listings ... 36

       1.4 ... Die DVD zum Buch ... 36

  2.  Schnelleinstieg: für Praktiker ... 39

       2.1 ... Planung: Welche Komponenten benötigen Sie? ... 39

       2.2 ... Kabel -- wenn ja, welches? ... 40

       2.3 ... Beispiel: Familie Müller ... 42

       2.4 ... Einkaufen ... 44

       2.5 ... Multifunktionsgeräte ... 45

       2.6 ... Hardware ein- und aufbauen ... 45

       2.7 ... IP konfigurieren ... 47

       2.8 ... Funktionstest ... 48

TEIL I  Netzwerk-Grundwissen ... 49

  3.  Grundlagen der Kommunikation ... 51

       3.1 ... Kommunikation im Alltag ... 51

       3.2 ... Kommunikation zwischen Computern ... 52

       3.3 ... Was ist nun ein Netzwerk? ... 53

  4.  Netzwerktopologien ... 55

       4.1 ... Bustopologie ... 55

       4.2 ... Ringtopologie ... 56

       4.3 ... Sterntopologie ... 56

  5.  Kommunikationsmodelle ... 59

       5.1 ... DoD-Modell ... 60

       5.2 ... ISO/OSI-Modell ... 61

       5.3 ... Ablauf der Kommunikation ... 62

TEIL II  Lokale Netze ... 67

  6.  Ethernet ... 69

       6.1 ... Ursprung von Ethernet ... 69

       6.2 ... Fast Ethernet ... 71

       6.3 ... Gigabit-Ethernet ... 72

       6.4 ... 10-Gigabit-Ethernet ... 73

       6.5 ... IEEE 802.3ba/j/m -- 40- und 100-Gigabit-Ethernet ... 74

       6.6 ... Hub ... 75

       6.7 ... Switch ... 76

       6.8 ... Ausblick ... 79

       6.9 ... Virtual LAN ... 80

       6.10 ... Das Ethernet-Datagramm ... 81

  7.  Wireless LAN ... 83

       7.1 ... IEEE 802.11 ... 84

       7.2 ... IEEE 802.11b ... 88

       7.3 ... IEEE 802.11a/h ... 88

       7.4 ... IEEE 802.11g ... 89

       7.5 ... IEEE 802.11n ... 89

       7.6 ... IEEE 802.11ac ... 90

       7.7 ... IEEE 802.11ad ... 90

       7.8 ... IEEE 802.11e ... 91

       7.9 ... Wi-Fi Alliance ... 91

       7.10 ... Beschleunigertechniken ... 91

       7.11 ... Kanalwahl ... 95

       7.12 ... Sendeleistung ... 99

       7.13 ... Antennenausrichtung und Position ... 100

       7.14 ... Sicherheit von WLANs ... 100

       7.15 ... Hot Spots ... 101

       7.16 ... WLAN-Direktverbindungen ... 103

       7.17 ... WLAN-Mesh ... 103

       7.18 ... Abgrenzung zu anderer drahtloser Kommunikation ... 106

       7.19 ... Ausblick ... 109

  8.  Netzwerk ohne neue Kabel ... 111

       8.1 ... Daten über Stromkabel ... 111

       8.2 ... Powerline Telecommunication ... 114

       8.3 ... Sicherheit ... 115

TEIL III  Weitverkehrsnetze ... 117

  9.  Kabelinternetzugang ... 119

       9.1 ... Aufbau ... 120

       9.2 ... Marktsituation ... 121

10.  DSL ... 123

       10.1 ... ADSL ... 123

       10.2 ... SDSL ... 126

       10.3 ... VDSL ... 126

       10.4 ... VDSL2 ... 127

       10.5 ... VDSL2-Vectoring ... 128

       10.6 ... Supervectoring ... 128

       10.7 ... G.fast ... 128

       10.8 ... TV über das Telefonkabel ... 129

       10.9 ... Ausblick ... 129

11.  Kabelloser Internetzugang ... 131

       11.1 ... Vertragsarten und Anwendung ... 132

       11.2 ... Verbindungsaufbau mit MWconn und ixconn ... 132

       11.3 ... LTE und macOS ... 133

       11.4 ... Verbindungsaufbau mit Huawei HiLink ... 133

       11.5 ... Messen der Signalstärke ... 134

       11.6 ... Signalverstärkung ... 137

       11.7 ... GPRS ... 139

       11.8 ... EDGE ... 140

       11.9 ... UMTS ... 140

       11.10 ... LTE ... 141

       11.11 ... 5G ... 145

       11.12 ... WiMAX ... 145

TEIL IV  Höhere Protokollschichten ... 147

12.  Das Internetprotokoll ... 149

       12.1 ... IP-Broadcast ... 154

       12.2 ... IPv4-Multicast ... 154

       12.3 ... Routing ... 156

       12.4 ... Private IP-Adressen ... 159

       12.5 ... Network Address Translation ... 160

       12.6 ... Carrier-grade NAT ... 161

       12.7 ... IP-Version 6 ... 162

       12.8 ... IPv6 ausprobieren ... 166

       12.9 ... Das IP-Datagramm ... 168

       12.10 ... Das IPv6-Datagramm ... 170

13.  Address Resolution Protocol und Neighbor Discovery Protocol ... 173

       13.1 ... Address Resolution Protocol ... 173

       13.2 ... Neighbor Discovery Protocol ... 174

       13.3 ... Das ARP-Datagramm ... 175

       13.4 ... Das NDP-Datagramm ... 176

14.  Internet Control Message Protocol ... 177

       14.1 ... Paketlaufzeiten ... 177

       14.2 ... Das ICMP-Datagramm ... 178

       14.3 ... Das ICMPv6-Datagramm ... 179

15.  Transmission Control Protocol ... 181

       15.1 ... Der Ablauf einer TCP-Verbindung ... 181

       15.2 ... Multipath-TCP ... 184

       15.3 ... Das TCP-Datagramm ... 185

16.  User Datagram Protocol ... 189

       16.1 ... Der Ablauf einer UDP-Verbindung ... 189

       16.2 ... Das UDP-Datagramm ... 189

17.  DHCP ... 191

       17.1 ... Die einzelnen Pakete ... 192

       17.2 ... Der DHCP-Ablauf ... 194

       17.3 ... IPv6-Konfiguration ... 196

       17.4 ... Das DHCP-Datagramm ... 198

       17.5 ... Das DHCPv6-Datagramm ... 200

18.  Namensauflösung ... 201

       18.1 ... Die hosts-Datei ... 201

       18.2 ... WINS ... 202

       18.3 ... DNS ... 202

       18.4 ... DNS als Filter ... 204

       18.5 ... DNS und Datenschutz ... 205

       18.6 ... Multicast DNS ... 206

19.  Simple Network Management Protocol ... 207

20.  Zeroconf ... 211

       20.1 ... Windows ... 211

       20.2 ... macOS ... 213

       20.3 ... Avahi unter Linux ... 214

21.  Universal Plug and Play ... 217

V  Praxiswissen ... 219

22.  Netzwerkkabel ... 221

       22.1 ... Kategorien ... 221

       22.2 ... Linkklassen ... 222

       22.3 ... Schirmung ... 223

       22.4 ... Netzwerkstecker anbringen ... 226

       22.5 ... Kabeltest ... 229

       22.6 ... Patchpanel und Netzwerkdosen anschließen ... 230

       22.7 ... Cross-Kabel ... 232

23.  Netzwerkkarten ... 233

       23.1 ... Kaufhilfe für kabelgebundene Netzwerkkarten ... 233

       23.2 ... PCI-Netzwerkkarten ... 234

       23.3 ... PCI-Express-Netzwerkkarten ... 235

       23.4 ... PC-Card/Cardbus/ExpressCard ... 236

       23.5 ... USB-Adapter ... 236

       23.6 ... WLAN-Netzwerkkarten ... 237

       23.7 ... Sonderfunktionen ... 239

24.  Switches ... 241

       24.1 ... Einsteiger: Mini-Switches ... 241

       24.2 ... Webmanaged Switches ... 242

       24.3 ... Fachbegriffe für den Switch-Kauf ... 245

       24.4 ... Fazit und Empfehlung ... 246

       24.5 ... Switches im Netzwerk integrieren ... 247

       24.6 ... Ein eigenes VLAN und WLAN für Gäste ... 247

25.  Windows einrichten ... 251

       25.1 ... Windows-Versionen und -Editionen ... 251

       25.2 ... Hardware-Erkennung ... 255

       25.3 ... IPv4-Konfiguration ... 256

       25.4 ... IPv6-Konfiguration ... 260

       25.5 ... Firewall ... 262

       25.6 ... Jugendschutz ... 266

       25.7 ... File History ... 268

       25.8 ... Windows Defender ... 271

       25.9 ... Microsoft-Konto ... 273

       25.10 ... Einstellungen synchronisieren ... 274

       25.11 ... Bildcode ... 275

       25.12 ... Client HyperV ... 276

       25.13 ... Homegroup ... 277

       25.14 ... Netzwerk- und Freigabecenter ... 279

       25.15 ... Microsoft-Konto verknüpfen ... 287

       25.16 ... Windows in verschiedenen Netzwerken ... 288

       25.17 ... Microsoft Edge ... 289

       25.18 ... Windows-Subsystem für Linux ... 290

26.  Linux einrichten ... 293

       26.1 ... Dokumentation ... 294

       26.2 ... Administration ... 295

       26.3 ... Predictable Interface Names ... 296

       26.4 ... Netzwerkkarte unter SUSE einrichten ... 297

       26.5 ... IPv4-Konfiguration ... 299

       26.6 ... IPv6-Konfiguration ... 302

       26.7 ... Firewalld ... 303

       26.8 ... WLAN unter Linux ... 304

       26.9 ... WLAN unter SUSE einrichten ... 305

27.  macOS einrichten ... 307

       27.1 ... Netzwerkumgebungen ... 307

       27.2 ... Schnittstellen verwalten ... 309

       27.3 ... Schnittstellen konfigurieren ... 310

       27.4 ... WLAN-Karte konfigurieren ... 311

       27.5 ... Die Firewalls von macOS ... 314

       27.6 ... »networksetup« am Terminal ... 317

       27.7 ... Freigaben für Windows unter macOS ... 317

28.  Troubleshooting ... 321

       28.1 ... Problemursachen finden ... 322

       28.2 ... Fehlersuche Schritt für Schritt ... 324

       28.3 ... Checkliste ... 327

       28.4 ... Windows-Bordmittel ... 329

       28.5 ... Linux-Bordmittel ... 338

       28.6 ... Bordmittel von macOS ... 348

29.  Zusatzprogramme ... 353

       29.1 ... Wireshark ... 353

       29.2 ... Zusatzprogramme für Windows ... 360

       29.3 ... Zusatzprogramme für Linux ... 365

30.  Netzwerkgeschwindigkeit ermitteln ... 367

       30.1 ... Performancemessung mit NetIO ... 367

       30.2 ... Performancemessung mit iPerf ... 369

       30.3 ... Intel NAS Performance Toolkit ... 370

31.  Fernadministration und Zusammenarbeit ... 373

       31.1 ... Telnet ... 374

       31.2 ... Secure Shell (SSH) ... 375

       31.3 ... X11, das grafische System unter Linux ... 383

       31.4 ... TeamViewer ... 387

       31.5 ... Zusammenarbeit im Internet -- Kollaboration ... 389

       31.6 ... Virtual Network Computing (VNC) ... 393

       31.7 ... Remotedesktop ... 400

       31.8 ... Windows-Remoteunterstützung Easy Connect ... 403

       31.9 ... Quick Assist ... 407

32.  Sicherheit und Datenschutz im LAN und im Internet ... 409

       32.1 ... Mögliche Sicherheitsprobleme ... 411

       32.2 ... Angriffsarten: übersicht ... 415

       32.3 ... ARP- und NDP-Missbrauch ... 416

       32.4 ... Sicherheitslösungen im überblick ... 419

33.  Programme zur Netzwerksicherheit ... 425

       33.1 ... Firewalls für Windows ... 425

       33.2 ... IPTables, Firewall für Linux ... 427

       33.3 ... Firewalls testen ... 427

34.  WLAN und Sicherheit ... 429

       34.1 ... WEP ... 430

       34.2 ... WPA ... 430

       34.3 ... WPA2 ... 431

       34.4 ... WPA3 ... 431

       34.5 ... Access List ... 432

       34.6 ... Wi-Fi Protected Setup ... 432

       34.7 ... WLAN-Konfiguration per QR-Code ... 433

       34.8 ... WLAN-Sicherheit analysieren ... 435

35.  Verschlüsselung ... 439

       35.1 ... Symmetrische Verschlüsselung ... 439

       35.2 ... Asymmetrische Verschlüsselung ... 440

       35.3 ... Hybride Verschlüsselung ... 440

       35.4 ... Signaturen ... 441

       35.5 ... (Un-)Sicherheitsfaktoren der Verschlüsselung ... 441

       35.6 ... GNU Privacy Guard (GnuPG) ... 442

       35.7 ... E-Mails mit GnuPG und Enigmail verschlüsseln ... 450

       35.8 ... Volksverschlüsselung ... 456

       35.9 ... GPGTools für macOS ... 457

       35.10 ... Virtual Private Network ... 459

36.  Internetzugang ... 471

       36.1 ... Hardware-Router ... 471

       36.2 ... OpenWrt -- ein freies Betriebssystem für Router ... 481

       36.3 ... Proxy ... 484

37.  DynDNS-Dienste ... 485

       37.1 ... Anbieter ... 485

       37.2 ... Aktualisierung ... 485

38.  Netzwerkspeicher ... 489

       38.1 ... FreeNAS, OpenMediaVault und Co. ... 490

       38.2 ... Router mit externer USB-Platte ... 491

       38.3 ... Hardware-NAS ... 493

39.  Virtualisierung ... 497

       39.1 ... Hardware-Voraussetzungen ... 498

       39.2 ... Oracle VM VirtualBox ... 499

       39.3 ... Virtuelle Netzwerke ... 500

       39.4 ... VMware Workstation Player ... 502

       39.5 ... Anpassungen des Gastbetriebssystems ... 504

       39.6 ... Tuning ... 504

40.  Virtuelle Appliances ... 505

       40.1 ... IP-Adressen der virtuellen Maschinen ... 505

       40.2 ... Web-Proxy-Appliance ... 506

       40.3 ... Incredible PBX Asterisk Appliance ... 513

41.  siegfried5 -- ein vielseitiger Server ... 519

       41.1 ... Motivation -- oder: Warum ausgerechnet Linux? ... 519

       41.2 ... Aufgaben Ihres Netzwerkservers ... 521

       41.3 ... Einbinden der virtuellen Maschine ... 522

       41.4 ... Das B-Tree-Dateisystem ... 522

       41.5 ... Webmin ... 524

       41.6 ... DHCP-Server ... 524

       41.7 ... Samba als Fileserver ... 529

       41.8 ... Windows als Client ... 536

       41.9 ... Linux als Client ... 537

       41.10 ... macOS als Client ... 540

       41.11 ... Windows und macOS als Server ... 541

       41.12 ... Drucken im Netzwerk ... 541

       41.13 ... Netzwerkdrucker am Client einrichten ... 545

       41.14 ... Mailserver ... 546

       41.15 ... Postfachinhalte aus dem Internet holen ... 553

       41.16 ... Regelmäßiges Abholen der Post ... 556

       41.17 ... IMAP-Server für Clients im LAN vorbereiten ... 557

       41.18 ... IMAP-Clients im LAN an den Server anbinden ... 559

       41.19 ... Shared Folders ... 560

       41.20 ... Time-Server ... 561

42.  Netzwerkbackup ... 565

       42.1 ... Wozu Backup? ... 565

       42.2 ... Backup ... 566

       42.3 ... Restore ... 567

       42.4 ... Disaster Recovery ... 567

       42.5 ... Clonezilla ... 567

       42.6 ... Windows-Bordmittel ... 569

       42.7 ... Linux »rsync« ... 573

       42.8 ... macOS Time Machine ... 574

       42.9 ... Cloud-Backup ... 577

43.  Medienstreaming ... 579

       43.1 ... Protokolle und Codecs ... 581

       43.2 ... Streaminghardware ... 584

       43.3 ... Streamingsoftware ... 591

       43.4 ... Kodi Home Theater ... 595

       43.5 ... Plex ... 599

44.  Voice over IP ... 601

       44.1 ... Grundlagen zu VoIP ... 603

       44.2 ... Voraussetzungen für VoIP im Netzwerk ... 608

       44.3 ... HD Voice ... 613

       44.4 ... VoLTE ... 614

       44.5 ... WiFi calling ... 614

       44.6 ... SIP-Provider im Internet ... 614

       44.7 ... Softphones ... 616

       44.8 ... VoIP-Hardware ... 618

       44.9 ... Headsets ... 622

45.  Cloud-Computing ... 625

       45.1 ... Infrastrukturen ... 626

       45.2 ... Everything as a Service ... 626

       45.3 ... Beispiele aus der Cloud ... 628

46.  Hausautomation ... 637

       46.1 ... Kabel und Funk im Vergleich ... 640

       46.2 ... Sensoren und Aktoren ... 643

       46.3 ... Zentrale oder dezentrale Steuerung? ... 643

       46.4 ... Beispiel einer FS20-Hausautomation mit FHEM ... 645

       46.5 ... Beispiel einer HomeMatic-Hausautomation mit FHEM ... 653

       46.6 ... Weitere FHEM-Module ... 660

       46.7 ... Zugriff auf FHEM mit Apps ... 664

       46.8 ... Zugriff auf FHEM aus dem Internet ... 665

       46.9 ... Einen Sprachassistenten einbinden ... 668

47.  Raspberry Pi ... 669

       47.1 ... Hardware im Vergleich ... 669

       47.2 ... LAN-Performance in der Praxis ... 670

       47.3 ... Stromversorgung ... 671

       47.4 ... Firmwareeinstellungen ... 672

       47.5 ... Auswahl des Betriebssystems für den Raspberry Pi ... 672

       47.6 ... Erste Schritte mit Raspbian ... 676

       47.7 ... Performancesteigerung ... 678

       47.8 ... Raspberry Pi als Media Center ... 679

       47.9 ... Ihr eigener UMTS-Router für unterwegs ... 684

       47.10 ... FHEM-Steuerzentrale ... 690

       47.11 ... Der Raspberry-Pi-Radiowecker ... 694

       47.12 ... Raspberry NAS ... 702

  Anhang ... 707

  A.  Linux-Werkzeuge ... 709

       A.1 ... Vorbemerkung ... 709

       A.2 ... Grundbefehle ... 710

       A.3 ... Der Editor Vi ... 719

       A.4 ... Shell-Skripte ... 722

  B.  ASCII-Tabelle ... 725

  C.  Glossar ... 727

  Index ... 749