Computer Networking CNB

Pflichmodule des Bachelorstudiengangs Computer Networking CNB

Die folgenden Module sind Pflichmodule nur im Bachelorstudiengang Computer Networking:

Formale Methoden

Lehrziele:

Der Student soll lernen, mit abstrakten mathematischen und logischen Strukturen umzugehen, um diese Fähigkeiten in Problemstellungen der Praxis anzuwenden.

Lehrinhalte:

1. Mengen: elementare Operationen, Mächtigkeit, Potenzmenge, Mengenalgebra
2. Relationen und Abbildungen: kartesisches Produkt, Beschreibung von Relationen, Eigenschaften zweistelliger Relationen, Äquivanlenzrelationen, Ordnungsrelationen, Verknüpfung von Relationen, Abbildungen, Eigenschaften von Abbildungen

Sonstige Hinweise (z.B. Voraussetzungen):

Der semesterbegleitende Brückenkurs hilft, die unterschiedlichen Eingangniveaus der Studienanfänger auszugleichen.

-Grundlagen Netzwerke

Lehrziele:

Die Studenten lernen den sicheren Umgang mit rechnerinternen Darstellungen, insbesondere Zahlen und Texten. Sie lernen die Basiskomponenten von Rechnern auf der Ebene digitaler Logik kennen und können ihre Funktion als Beitrag zum Gesamtsystem verstehen.

Lehrinhalte:

Die Vorlesung Netzwerke I vermittelt Grundlagen der technischen Informatik und der Kommunikationstechnik, entsprechend der Ausrichtung des Studiengangs Computer Networks.

Der Informatikteil behandelt folgende Themen:

* Informationsdarstellung (Zeichen, Bilder, Texte)
* Rechnerarithmetik (Ganzzahl- und Gleitkommaarithmetik)

Der kommunikationstechnische Teil der Vorlesung vermittelt Grundlagen der Datenübertragung mit folgenden Themenschwerpunkten:

* Übertragungsmedien und Übertragung digitaler Signale
* Synchronisation

-Netzprogrammierung

Lehrziele:

Programmierung von Netzapplikationen mit den verschiedenen Ansätzen. Vertiefung der Client- Server-Programmierung in den Programmiersprachen C und Java. Beurteilung von verschiedenen Anwendungsfällen in Bezug auf Vor- und Nachteile und deren Eignung.

Lehrinhalte:

* Ein-, Ausgabe (Streams, Puffer, Kanäle)
* Socketprogrammierung in Java und C
* Client-Server Applikationen mit TCP und UDP
* Serverkonzepte (iterative, concurrent, stateless, statefull, ...)

Sonstige Hinweise (z.B. Voraussetzungen):

Voraussetzung ist Programmierung 1 und Programmierung 2

-Netzwerke 1
Lehrziele:

Ziel ist das Erlernen der wesentlichen Standards im Bereich Modellbildung für Kommunikationssysteme, sowie der grundlegenden Netzkomponenten zur Realisierung von komplexen Netzinfrastrukturen.

Lehrinhalte:

* Referenzmodelle und deren Dienste
* Netzwerke anhand des OSI-Referenzmodells
* Netzwerktopologien

-Netzwerke 2

Lehrziele:

Ziel ist die Vermittlung von grundlegenden Internet-Protokollen und -Diensten. Dabei wird auf die darunter liegenden Prinzipien Wert gelegt. Der Student soll in der Lage sein Robustheit, Sicherheit, Funktionsumfang, Erweiterbarkeit, etc. von Internetprotokollen und -diensten zu bewerten und einzuschätzen.

Lehrinhalte:

Zwischen der Internet Protocol Adresse und der Hardware Adresse muss ein Zusammenhang hergestellt werden. Das Address Resolution Protocol bildet IP-Adressen auf Hardwareadressen ab.

Sonstige Hinweise (z.B. Voraussetzungen):

Netzwerke 1

-Netzwerk-Sicherheit

Lehrziele:

Einerseits sollen Empfindlichkeiten für (un-)sichere Rechnernetze geweckt werden und andererseits die generellen Mechanismen und gerade aktuellen Tools zum Umgang mit den Problemen kennengelernt und teilweise geübt werden.

Lehrinhalte:

Kryptographie:

* Erfahrungen aus der Vergangenheit, Geschichtlicher Überblick
* Symmetrische und asymmetrische Verschlüsselung

Architekturen, Techniken und Verfahren der Netzwerk-Sicherheit:

* Grundlagen (Modelle, Host-Based, Net-Based)
* Protokolle (IPSec, SSL etc.)

Praktikum:

* Analyse von Sicherungsarchitekturen und ihren Schwachstellen unter Nutzung der Geräte des Netzlabors (Router, Switches, Test-Rechner, etc.)
* Erarbeitung in Projektgruppen

-Software Engineering

Lehrziele:

Die Studenten erhalten mit "Software Engineering 1" das notwendige Wissen, um eine Anwendung methodisch zu untersuchen und zu entwerfen.

Aus dem Inhalt:

* Einführung in die Modellierung
* Strukturierte Analyse und Design
* Datenmodellierung
* Analyse und Entwurf mit UML: Use Cases, Statisches Modell, Dynamisches Modell

Sonstige Hinweise (z.B. Voraussetzungen):

Der Inhalt dieses Moduls ist mit dem des Moduls "Software Engineering 1" für AI identisch.

-Systemarchitektur
Lehrziele:

Ziel ist das Erlernen von Konzepten und Technologien im Kontext von Systemarchitekturen, und zwar aus Sicht von Rechner- sowie aus Sicht von Softwarearchitekturen. Dies umfasst zunächst die Struktur eines Rechners und die Eigenschaften seiner Komponenten, um deren Eignung für dedizierte Anwendungen beurteilen zu können, sowie die maschinennahe Programmierung.

Lehrinhalte:

Der Teil Rechnerarchitekturen vermittelt die Strukturen und Funktionen komplexer Rechnersysteme und ihrer Komponenten. Themen umfassen: Prozessor (Aufbau und Funktionseinheiten), Programmiermodell, Leistungsbewertung, Mikroarchitekturen, Speicherarchitekturen, Ein-/Ausgabe /(Massenspeicher, Bussysteme), Multiprozessorsysteme. Die Vorlesung wird ergänzt um Übungen. Hierbei wird beispielsweise wird ein Simulator eines realen RISC-Prozessors genutzt.

-Systemsoftware

Lehrziele:

Die wichtigsten Funktionalitäten von Betriebssystemen einerseits und darauf aufbauenden Benutzerschnittstellen andererseits sollen kennengelernt und in ausgewählten Teilen praktisch umgesetzt werden. Grundziel ist das Verstehen der Mechanismen, um an den Schnittstellen damit umgehen zu können.

Lehrinhalte:

Vorlesung:

* Multi-Processing, Prozess/Thread, Semphore, Scheduling (Theoretische Grundlagen)
* Datenmanagement (Phys./Virtueller Speicher, Paging/Swapping, Paging-Algorithmen, Platten, Dateisysteme, ...)
* UNIX Systemfunktionen zur Prozesssteuerung (IPC, Posix)

Sonstige Hinweise (z.B. Voraussetzungen):

Lehrbasis für die Konzepte ist UNIX, andere Betriebssysteme werden bei den verschiedenen Themen nach Bedarf berücksichtigt.

Experimente im Bereich Windows können die Teilnehmer im eigenen Rechnerumfeld durchführen.