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Aus dem Inhalt:
- Netzwerk-Grundlagen - alles, was Sie benötigen
- Richten Sie Ihr LAN oder WLAN ein
- Nutzen Sie VoIP - zu Hause und im Büro
- Internet mit mehreren PCs gleichzeitig nutzen
- Machen Sie Ihr Netzwerk sicher
- Virtualisieren Sie Ihr Netzwerk
- Universal Plug and Play
- Windows, Linux und macOS einrichten
- Troubleshooting
- Verschlüsselung
- siegfried - Ihr virtueller Homeserver
- Netzwerk-Backup
- Medienstreaming
- Cloud-Computing
- Hausautomation
- Raspberry Pi als Media Center
Die Fachpresse zur Vorauflage:
nasserver-test. de: »Über die Grundlagen hinaus liefert dieses Buch wertvolle Tipps und Praxisbeispiele die den Leser dazu einladen über den Tellerrand zu blicken und verschiedene Dinge einfach einmal auszuprobieren. «
Mac Life: »Dieser ausführliche Band ist zum Lernen ebenso geeignet wie zum Nachschlagen. «
Inhaltsverzeichnis
Vorwort . . . 33
1. Einleitung . . . 35
1. 1 . . . Aufbau des Buches . . . 35
1. 2 . . . Formatierungen und Auszeichnungen . . . 36
1. 3 . . . Listings . . . 38
1. 4 . . . Das Material zum Buch . . . 38
2. Schnelleinstieg: für Praktiker . . . 41
2. 1 . . . Planung: Welche Komponenten benötigen Sie? . . . 41
2. 2 . . . Kabel -- wenn ja, welches? . . . 42
2. 3 . . . Beispiel: Familie Müller . . . 44
2. 4 . . . Einkaufen . . . 46
2. 5 . . . Multifunktionsgeräte . . . 47
2. 6 . . . Hardware ein- und aufbauen . . . 47
2. 7 . . . IP konfigurieren . . . 49
2. 8 . . . Funktionstest . . . 50
I Netzwerk-Grundwissen . . . 51
3. Grundlagen der Kommunikation . . . 53
3. 1 . . . Kommunikation im Alltag . . . 53
3. 2 . . . Kommunikation zwischen Computern . . . 54
3. 3 . . . Was ist nun ein Netzwerk? . . . 55
4. Netzwerktopologien . . . 57
4. 1 . . . Bustopologie . . . 57
4. 2 . . . Ringtopologie . . . 58
4. 3 . . . Sterntopologie . . . 59
5. Kommunikationsmodelle . . . 61
5. 1 . . . DoD-Modell . . . 62
5. 2 . . . ISO/OSI-Modell . . . 63
5. 3 . . . Ablauf der Kommunikation . . . 64
II Lokale Netze . . . 69
6. Ethernet . . . 71
6. 1 . . . Ursprung von Ethernet . . . 71
6. 2 . . . Fast Ethernet . . . 73
6. 3 . . . Gigabit-Ethernet . . . 74
6. 4 . . . NBase-T . . . 75
6. 5 . . . IEEE 802. 3ae -- 10GBASE . . . 75
6. 6 . . . IEEE 802. 3an -- 10GBASE-T . . . 76
6. 7 . . . IEEE 802. 3ba/j/m -- 40- und 100-Gigabit-Ethernet . . . 76
6. 8 . . . IEEE 802. 3bs -- 200- und 400-Gigabit-Ethernet . . . 77
6. 9 . . . Hub . . . 77
6. 10 . . . Switch . . . 78
6. 11 . . . Virtual LAN . . . 82
6. 12 . . . Das Ethernet-Datagramm . . . 83
7. Wireless LAN . . . 85
7. 1 . . . IEEE 802. 11 . . . 86
7. 2 . . . IEEE 802. 11b . . . 90
7. 3 . . . IEEE 802. 11a/h . . . 91
7. 4 . . . IEEE 802. 11g . . . 91
7. 5 . . . IEEE 802. 11n -- WiFi 4 . . . 92
7. 6 . . . IEEE 802. 11ac -- WiFi 5 . . . 92
7. 7 . . . IEEE 802. 11ax -- WiFi 6 . . . 93
7. 8 . . . IEEE 802. 11be -- WiFi 7 . . . 93
7. 9 . . . IEEE 802. 11ad . . . 94
7. 10 . . . IEEE 802. 11ay . . . 94
7. 11 . . . IEEE 802. 11e . . . 94
7. 12 . . . Wi-Fi Alliance . . . 95
7. 13 . . . Beschleunigertechniken . . . 95
7. 14 . . . Kanalwahl . . . 100
7. 15 . . . Sendeleistung . . . 104
7. 16 . . . Antennenausrichtung und Position . . . 105
7. 17 . . . Sicherheit von WLANs . . . 105
7. 18 . . . Hot Spots . . . 106
7. 19 . . . WLAN-Direktverbindungen . . . 108
7. 20 . . . WLAN-Mesh . . . 108
7. 21 . . . Abgrenzung zu anderer drahtloser Kommunikation . . . 111
7. 22 . . . Ausblick . . . 114
8. Netzwerk ohne neue Kabel . . . 117
8. 1 . . . Daten über Stromkabel . . . 117
8. 2 . . . Powerline Telecommunication . . . 120
8. 3 . . . Sicherheit . . . 121
9. Glasfasertechnik . . . 123
9. 1 . . . Kabel . . . 124
9. 2 . . . Stecker . . . 125
9. 3 . . . SFP-Module . . . 127
III Weitverkehrsnetze . . . 129
10. Kabelinternetzugang . . . 131
10. 1 . . . Aufbau . . . 132
10. 2 . . . Marktsituation . . . 133
11. DSL . . . 135
11. 1 . . . ADSL . . . 135
11. 2 . . . SDSL . . . 137
11. 3 . . . VDSL . . . 138
11. 4 . . . VDSL2 . . . 139
11. 5 . . . VDSL2-Vectoring . . . 139
11. 6 . . . Supervectoring . . . 140
11. 7 . . . G. fast . . . 140
11. 8 . . . TV über das Telefonkabel . . . 141
12. Fibre-Internet . . . 143
IV Höhere Protokollschichten . . . 145
13. Kabelloser Internetzugang . . . 147
13. 1 . . . Vertragsarten und Anwendung . . . 148
13. 2 . . . Verbindungsaufbau mit MWconn und ixconn . . . 148
13. 3 . . . Verbindungsaufbau mit Huawei HiLink . . . 149
13. 4 . . . Messen der Signalstärke . . . 150
13. 5 . . . Signalverstärkung . . . 152
13. 6 . . . GPRS . . . 154
13. 7 . . . EDGE . . . 155
13. 8 . . . UMTS . . . 155
13. 9 . . . LTE . . . 156
13. 10 . . . 5G . . . 161
13. 11 . . . WiMAX . . . 162
14. Das Internetprotokoll . . . 165
14. 1 . . . IP-Broadcast . . . 169
14. 2 . . . IPv4-Multicast . . . 170
14. 3 . . . Routing . . . 172
14. 4 . . . Private IP-Adressen . . . 175
14. 5 . . . Network Address Translation . . . 176
14. 6 . . . Carrier-grade NAT . . . 178
14. 7 . . . IP-Version 6 . . . 178
14. 8 . . . IPv6 ausprobieren . . . 183
14. 9 . . . IPv6-only . . . 185
14. 10 . . . Das IPv4-Datagramm . . . 185
14. 11 . . . Das IPv6-Datagramm . . . 187
15. Address Resolution Protocol und Neighbor Discovery Protocol . . . 191
15. 1 . . . Address Resolution Protocol . . . 191
15. 2 . . . Neighbor Discovery Protocol . . . 192
15. 3 . . . Das ARP-Datagramm . . . 193
15. 4 . . . Das NDP-Datagramm . . . 194
16. Internet Control Message Protocol . . . 195
16. 1 . . . Paketlaufzeiten . . . 195
16. 2 . . . Das ICMP-Datagramm . . . 196
16. 3 . . . Das ICMPv6-Datagramm . . . 197
17. Transmission Control Protocol . . . 199
17. 1 . . . Der Ablauf einer TCP-Verbindung . . . 199
17. 2 . . . Multipath-TCP . . . 202
17. 3 . . . Das TCP-Datagramm . . . 203
18. User Datagram Protocol . . . 207
18. 1 . . . Der Ablauf einer UDP-Verbindung . . . 207
18. 2 . . . Das UDP-Datagramm . . . 207
19. DHCP . . . 209
19. 1 . . . Die einzelnen Pakete . . . 210
19. 2 . . . Der DHCP-Ablauf . . . 212
19. 3 . . . IPv6-Konfiguration . . . 214
19. 4 . . . Das DHCP-Datagramm . . . 217
19. 5 . . . Das DHCPv6-Datagramm . . . 219
20. Namensauflösung . . . 221
20. 1 . . . Die »hosts«-Datei . . . 221
20. 2 . . . NetBIOS . . . 222
20. 3 . . . WINS . . . 222
20. 4 . . . DNS . . . 222
20. 5 . . . Multicast DNS . . . 227
20. 6 . . . LLMNR . . . 228
20. 7 . . . systemd-resolved . . . 228
21. Simple Network Management Protocol (SNMP) . . . 229
V Praxiswissen . . . 231
22. Service Discovery . . . 233
22. 1 . . . Universal Plug and Play . . . 233
22. 2 . . . Zeroconf . . . 234
23. Netzwerkkabel . . . 239
23. 1 . . . Kategorien . . . 239
23. 2 . . . Linkklassen . . . 240
23. 3 . . . Schirmung . . . 241
23. 4 . . . Netzwerkstecker anbringen . . . 244
23. 5 . . . Kabeltest . . . 247
23. 6 . . . Patchpanel und Netzwerkdosen anschließen . . . 248
23. 7 . . . Cross-Kabel . . . 250
24. Netzwerkkarten . . . 251
24. 1 . . . Kaufhilfe für kabelgebundene Netzwerkkarten . . . 251
24. 2 . . . PCI-Express-Netzwerkkarten . . . 252
24. 3 . . . PCI Express Mini Card . . . 253
24. 4 . . . Next Generation Form Factor oder M. 2 . . . 254
24. 5 . . . PC-Card/Cardbus/ExpressCard . . . 254
24. 6 . . . USB-Adapter . . . 254
24. 7 . . . WLAN-Netzwerkkarten . . . 256
24. 8 . . . Sonderfunktionen . . . 257
25. Switches . . . 259
25. 1 . . . Einsteiger: Mini-Switches . . . 259
25. 2 . . . Webmanaged Switches . . . 261
25. 3 . . . Fachbegriffe für den Switch-Kauf . . . 263
25. 4 . . . Ein eigenes VLAN und WLAN für Gäste . . . 265
26. Windows einrichten . . . 269
26. 1 . . . Windows-Versionen und -Editionen . . . 269
26. 2 . . . Hardwareerkennung . . . 274
26. 3 . . . IPv4-Konfiguration . . . 274
26. 4 . . . IPv6-Konfiguration . . . 278
26. 5 . . . Windows-Firewall . . . 280
26. 6 . . . Jugendschutz . . . 283
26. 7 . . . File History . . . 285
26. 8 . . . Windows Defender . . . 288
26. 9 . . . Microsoft-Konto . . . 289
26. 10 . . . Einstellungen synchronisieren . . . 289
26. 11 . . . Bildcode . . . 291
26. 12 . . . Client HyperV . . . 291
26. 13 . . . Netzwerk- und Freigabecenter . . . 292
26. 14 . . . Microsoft-Konto verknüpfen . . . 300
26. 15 . . . Windows in verschiedenen Netzwerken . . . 300
26. 16 . . . Microsoft Edge . . . 301
26. 17 . . . Windows-Subsystem für Linux . . . 302
26. 18 . . . Smartphone mit Windows verknüpfen . . . 303
27. Linux einrichten . . . 305
27. 1 . . . Dokumentation . . . 306
27. 2 . . . Administration . . . 307
27. 3 . . . Predictable Interface Names . . . 308
27. 4 . . . Auswahl des Netzwerkmanagers . . . 309
27. 5 . . . NetworkManager . . . 310
27. 6 . . . Wicd . . . 311
27. 7 . . . Das systemd-Projekt . . . 311
27. 8 . . . Netzwerkkarte unter SUSE einrichten . . . 313
27. 9 . . . IPv4-Konfiguration . . . 314
27. 10 . . . IPv6-Konfiguration . . . 317
27. 11 . . . Firewalld . . . 318
27. 12 . . . WLAN unter Linux . . . 320
28. macOS einrichten . . . 323
28. 1 . . . Netzwerkumgebungen . . . 323
28. 2 . . . Schnittstellen verwalten . . . 325
28. 3 . . . Schnittstellen konfigurieren . . . 326
28. 4 . . . WLAN-Karte konfigurieren . . . 328
28. 5 . . . Die Firewalls von macOS . . . 330
28. 6 . . . »networksetup« am Terminal . . . 333
28. 7 . . . Freigaben für Windows unter macOS . . . 334
29. Troubleshooting . . . 337
29. 1 . . . Problemursachen finden . . . 338
29. 2 . . . Fehlersuche Schritt für Schritt . . . 340
29. 3 . . . Checkliste . . . 343
29. 4 . . . Windows-Bordmittel . . . 345
29. 5 . . . Linux-Bordmittel . . . 354
29. 6 . . . Bordmittel von macOS . . . 363
30. Zusatzprogramme . . . 369
30. 1 . . . Wireshark . . . 369
30. 2 . . . Zusatzprogramme für Windows . . . 379
30. 3 . . . Zusatzprogramme für Linux . . . 384
31. Netzwerkgeschwindigkeit ermitteln . . . 387
31. 1 . . . Performancemessung mit NetIO . . . 389
31. 2 . . . Performancemessung mit iPerf . . . 391
31. 3 . . . Intel NAS Performance Toolkit . . . 392
32. Fernadministration und Zusammenarbeit . . . 395
32. 1 . . . Telnet . . . 396
32. 2 . . . Secure Shell (SSH) . . . 397
32. 3 . . . X11, das grafische System unter Linux . . . 404
32. 4 . . . Remotedesktop . . . 408
32. 5 . . . Windows Admin Center . . . 411
32. 6 . . . Windows-Remoteunterstützung Easy Connect . . . 412
32. 7 . . . Quick Assist . . . 416
32. 8 . . . TeamViewer . . . 418
32. 9 . . . Virtual Network Computing (VNC) . . . 419
32. 10 . . . Zusammenarbeit im Internet -- Kollaboration . . . 426
33. Sicherheit und Datenschutz im LAN und im Internet . . . 431
33. 1 . . . Mögliche Sicherheitsprobleme . . . 433
33. 2 . . . Angriffsarten: Übersicht . . . 437
33. 3 . . . ARP- und NDP-Missbrauch . . . 438
33. 4 . . . Sicherheitslösungen im Überblick . . . 440
34. Programme zur Netzwerksicherheit . . . 447
34. 1 . . . Firewalls für Windows . . . 447
34. 2 . . . IPTables, Firewall für Linux . . . 448
34. 3 . . . Firewalls testen . . . 449
35. WLAN und Sicherheit . . . 451
35. 1 . . . WEP . . . 452
35. 2 . . . WPA . . . 452
35. 3 . . . WPA2 . . . 453
35. 4 . . . WPA3 . . . 453
35. 5 . . . Access List . . . 454
35. 6 . . . Wi-Fi Protected Setup . . . 454
35. 7 . . . WLAN-Konfiguration per QR-Code . . . 455
35. 8 . . . WLAN-Sicherheit analysieren . . . 457
36. Verschlüsselung . . . 461
36. 1 . . . Symmetrische Verschlüsselung . . . 461
36. 2 . . . Asymmetrische Verschlüsselung . . . 462
36. 3 . . . Hybride Verschlüsselung . . . 462
36. 4 . . . Signaturen . . . 463
36. 5 . . . (Un-)Sicherheitsfaktoren der Verschlüsselung . . . 463
36. 6 . . . GNU Privacy Guard (GnuPG) . . . 464
36. 7 . . . E-Mails mit Thunderbird und OpenPGP verschlüsseln . . . 472
36. 8 . . . Volksverschlüsselung . . . 476
36. 9 . . . GPGTools für macOS . . . 477
36. 10 . . . Verschlüsselte Kommunikation mit Servern . . . 479
37. Virtual Private Network . . . 483
37. 1 . . . PPTP . . . 483
37. 2 . . . L2TP . . . 484
37. 3 . . . IPsec . . . 484
37. 4 . . . SSL-VPN . . . 486
37. 5 . . . WireGuard VPN . . . 486
37. 6 . . . End-to-Site-VPN . . . 488
37. 7 . . . Site-to-Site-VPN . . . 489
37. 8 . . . VPN zwischen Netzwerken . . . 490
37. 9 . . . FRITZ! Box-VPN . . . 491
38. Internetzugang . . . 493
38. 1 . . . Hardware-Router . . . 493
38. 2 . . . OpenWrt -- ein freies Betriebssystem für Router . . . 502
38. 3 . . . Proxy . . . 504
39. DynDNS-Dienste . . . 505
39. 1 . . . Anbieter . . . 505
40. Netzwerkspeicher . . . 509
40. 1 . . . EasyNAS, FreeNAS, OpenMediaVault und Co. . . . 510
40. 2 . . . Router mit externer USB-Platte . . . 510
40. 3 . . . Hardware-NAS . . . 511
41. Virtualisierung . . . 519
41. 1 . . . Hardwarevoraussetzungen . . . 520
41. 2 . . . Oracle VM VirtualBox . . . 521
41. 3 . . . Virtuelle Netzwerke . . . 523
41. 4 . . . VMware Workstation Player . . . 524
41. 5 . . . Anpassungen des Gastbetriebssystems . . . 525
41. 6 . . . Tuning . . . 526
41. 7 . . . Windows Sandbox . . . 526
42. Virtuelle Appliances . . . 527
42. 1 . . . IP-Adressen der virtuellen Maschinen . . . 527
42. 2 . . . Web Proxy Appliance . . . 528
42. 3 . . . Incredible PBX Asterisk Appliance . . . 535
43. siegfried6 -- ein vielseitiger Server . . . 541
43. 1 . . . Motivation -- oder: Warum ausgerechnet Linux? . . . 541
43. 2 . . . Aufgaben Ihres Netzwerkservers . . . 543
43. 3 . . . Einbinden der virtuellen Maschine . . . 544
43. 4 . . . Das B-Tree-Dateisystem . . . 544
43. 5 . . . Webmin . . . 546
43. 6 . . . DHCP-Server . . . 546
43. 7 . . . Samba als Fileserver . . . 551
43. 8 . . . Windows als Client . . . 558
43. 9 . . . Linux als Client . . . 559
43. 10 . . . macOS als Client . . . 562
43. 11 . . . Windows und macOS als Server . . . 563
43. 12 . . . Drucken im Netzwerk . . . 564
43. 13 . . . Netzwerkdrucker am Client einrichten . . . 567
43. 14 . . . Mailserver . . . 568
43. 15 . . . Postfachinhalte aus dem Internet holen . . . 575
43. 16 . . . Regelmäßiges Abholen der Post . . . 578
43. 17 . . . IMAP-Server für Clients im LAN vorbereiten . . . 579
43. 18 . . . IMAP-Clients im LAN an den Server anbinden . . . 581
43. 19 . . . Shared Folders . . . 582
43. 20 . . . Time-Server . . . 583
44. Containertechnologie . . . 589
44. 1 . . . Docker Client . . . 590
44. 2 . . . Dockerfile . . . 591
44. 3 . . . Docker Cloud . . . 593
44. 4 . . . CI/CD . . . 595
45. Netzwerkbackup . . . 597
45. 1 . . . Wozu Backup? . . . 597
45. 2 . . . Clonezilla . . . 599
45. 3 . . . Windows-Bordmittel . . . 601
45. 4 . . . Linux »rsync« . . . 605
45. 5 . . . macOS Time Machine . . . 605
45. 6 . . . Cloud-Backup . . . 608
46. Medienstreaming . . . 611
46. 1 . . . Protokolle und Codecs . . . 613
46. 2 . . . Streaminghardware . . . 616
46. 3 . . . Streamingsoftware . . . 623
46. 4 . . . Kodi Home Theater . . . 627
46. 5 . . . Plex . . . 631
47. Voice over IP . . . 633
47. 1 . . . Grundlagen zu VoIP . . . 635
47. 2 . . . Voraussetzungen für VoIP im Netzwerk . . . 640
47. 3 . . . HD Voice . . . 645
47. 4 . . . VoLTE . . . 646
47. 5 . . . WiFi calling . . . 646
47. 6 . . . SIP-Provider im Internet . . . 646
47. 7 . . . Softphones . . . 648
47. 8 . . . VoIP-Hardware . . . 650
47. 9 . . . Headsets . . . 654
48. Cloud-Computing . . . 657
48. 1 . . . Infrastrukturen . . . 658
48. 2 . . . Everything as a Service . . . 658
48. 3 . . . Beispiele aus der Cloud . . . 660
48. 4 . . . Windows Cloud Clipboard . . . 669
49. Hausautomation . . . 671
49. 1 . . . Kabel und Funk im Vergleich . . . 674
49. 2 . . . Sensoren und Aktoren . . . 677
49. 3 . . . Zentrale oder dezentrale Steuerung? . . . 678
50. FHEM-Steuerzentrale . . . 681
50. 1 . . . FHEM auf dem Raspberry Pi installieren . . . 681
50. 2 . . . Zugriff auf FHEM . . . 682
50. 3 . . . Erste Schritte in FHEM . . . 683
50. 4 . . . Das CUL flashen und einbinden . . . 685
50. 5 . . . Die grundlegende Konfiguration des CUL . . . 687
50. 6 . . . Ein HomeMatic-Funkmodul für den Raspberry Pi . . . 687
50. 7 . . . Weitere FHEM-Module . . . 687
50. 8 . . . Zugriff auf FHEM mit Apps . . . 693
50. 9 . . . Zugriff auf FHEM aus dem Internet . . . 694
50. 10 . . . Einen Sprachassistenten einbinden . . . 696
51. Eine FS20-Hausautomation mit FHEM . . . 699
51. 1 . . . Kommunikation im FS20-Netzwerk . . . 699
51. 2 . . . Eine Zeitsteuerung für die Markise . . . 703
51. 3 . . . Der Dimmer der Terrassenüberdachung . . . 704
51. 4 . . . Sensoren anlernen . . . 706
52. Eine HomeMatic-Hausautomation mit FHEM . . . 709
52. 1 . . . Funkschnittstelle . . . 709
52. 2 . . . Kommunikation im HomeMatic-Netzwerk . . . 711
52. 3 . . . Steuern des Garagentorantriebes . . . 714
52. 4 . . . Relais zum Brandmelder . . . 714
52. 5 . . . Firmware . . . 715
52. 6 . . . Sicherheit . . . 715
53. Selbstgebaute Geräte mit dem ESP8266 . . . 717
53. 1 . . . Hardware . . . 717
53. 2 . . . Firmware flashen . . . 721
53. 3 . . . Tasmota für WLAN konfigurieren . . . 723
53. 4 . . . FHEM als MQTT Broker . . . 724
53. 5 . . . MH-RD . . . 724
53. 6 . . . DHT22 . . . 726
53. 7 . . . Tasmota als MQTT Publisher . . . 727
53. 8 . . . Überwachung der Sensoren . . . 728
53. 9 . . . Taupunktberechnung mit Dewpoint . . . 729
53. 10 . . . Plot erzeugen . . . 729
54. Raspberry Pi . . . 731
54. 1 . . . Hardware im Vergleich . . . 731
54. 2 . . . LAN-Performance in der Praxis . . . 733
54. 3 . . . Stromversorgung . . . 733
54. 4 . . . Firmwareeinstellungen . . . 734
54. 5 . . . Auswahl des Betriebssystems für den Raspberry Pi . . . 735
54. 6 . . . Eine bootfähige SD-Karte erstellen . . . 736
54. 7 . . . Erste Schritte mit Raspberry Pi OS . . . 737
55. Projekte mit dem Raspberry Pi . . . 741
55. 1 . . . Raspberry Pi als Media Center . . . 741
55. 2 . . . Ihr eigener Router für unterwegs . . . 746
55. 3 . . . Der Raspberry-Pi-Radiowecker . . . 752
55. 4 . . . Raspberry NAS . . . 760
55. 5 . . . Pi-hole als schwarzes Loch für Werbung . . . 764
Anhang . . . 767
A. Linux-Werkzeuge . . . 767
A. 1 . . . Vorbemerkung . . . 767
A. 2 . . . Grundbefehle . . . 768
A. 3 . . . Der Editor vi . . . 778
A. 4 . . . Shell-Skripte . . . 781
B. Glossar . . . 783
Index . . . 805
