Kommunikationsnetze

Warum Kommunikationsnetze?

Als ich mir das erste Mal Gedanken über die Wahl meines Nebenfachs gemacht habe und die Liste der Möglichkeiten durchgegangen bin, war ich von der Auswahl (Wirtschaft, Psychologie, Mathematik, …) weniger begeistert. Ich habe mir überlegt was für mein Informatik Studium wichtig sein könnte. Da mich Signalverarbeiten nicht interessiert hat, war Kommunikationsnetze meiner Ansicht nach (abgesehen von Mathematik – wobei dies sicherlich nicht das einfachste Nebenfach ist) das einzig sinnvolle. Umso mehr habe ich mich gewundert, wie wenig Informatiker die Veranstaltungen mit mir zusammen besucht haben.

Welche Veranstaltungen gehören dazu?

Der Aufbau des Nebenfachs gliedert sich in Wahl- und Pflichtveranstaltungen. Für Kommunikationsnetze sind die Wahl-/Pflichveranstaltungen*:

Pflicht:

• Grundlagen der Kommunikationsnetz (Dr.-Ing. Wolfgang Bziuk) | 8 LP | Prof. Admela Jukan

• Grundlagen des Mobilfunk | 4 LP | Prof. Thomas Kürner

Wahlpflicht:

• Kommunikationsnetze (Praktikum) | 4 LP | Prof. Admela Jukan

• Planung terrestrischer Funknetze | 4 LP | Prof. Thomas Kürner

• Netzwerksicherheit | 4 LP | Prof. Wael Adi

• Breitbandkommunikation | 4 LP | Prof. Admela Jukan

*Bitte informiert euch in eurem aktuellen Modulhandbuch bzw. eurer Prüfungsordnung über die genaue Bezeichnung und die Anzahl der Leistungspunkte die euch erwarten.

Mein Eindruck von diesem Nebenfach

Erstmal sollte vorweg erwähnt werden, dass ich zur Entstehungszeit dieses Artikels mein Nebenfach noch ganz abgeschlossen habe. Eine Wahlpflichtveranstaltung (vermutlich wird es „Netzwerksicherheit“) fehlt mir noch. Doch zu den bereits absolvierten kann ich meinen Eindruck schildern.

Grundlagen der Kommunikationsnetze

„Aller Anfang ist leicht, und die letzten Stufen werden am schwersten und seltensten erstiegen“ – Johann Wolfgang von Goethe

Diese Veranstaltung habe ich als aller erstes besucht. Zu diesem Zeitpunkt habe ich Computernetze noch nicht gehört gehabt und wurde daher von so mancher Folie (dessen Information als bereits bekannt vorausgesetzt wurde) erschlagen. Dieses Gefühl wurde nun besonders dadurch hervorgehoben, dass der Dozent Dr. Bziuk die Vorlesung mit einer wirklich erstaunlichen Geschwindigkeit vorantreibt. Es gab in meiner bisherigen Laufzeit an der Uni wenig Dozenten die die mir so kompetent erschienen wie jener. An diese Hektik gewöhnt man sich jedoch nach einiger Zeit. Ohne den Stoff zuhause nachzubereiten hat man meiner Meinung nach nur geringe Chancen alles bis ins kleinste Detail zu verstehen. Vielleicht muss man das aber auch gar nicht… Der Anspruch an die Veranstaltung von Dr. Bziuk ist sehr hoch, dadurch sind die vielen hundert Seiten (die wir als Ausdruck zur Verfügung gestellt bekommen haben) Skript umfangreich und ziemlich ausführlich. Ein wenig verwirrend war zu meiner Zeit, dass deutschsprachige und englischsprachige Folien gemischt wurden, da dass Skript gerade neuen Anforderungen entsprechend angepasst wurden. Vielleicht ist es mittlerweile komplett englischsprachig. Insgesamt erhält man wirklich eine gute Grundlage in Kommunikationsnetze, die mit den Oberflächlichkeiten der Veranstaltung „Computernetze“ nicht vergleichbar ist (für nähere inhaltliche Beschreibung siehe Information der Veranstaltung). Die Übungen die im Anschluss der Vorlesung gehalten wurde, war leider nicht selten durch die Überziehung der Vorlesung relativ kurz. Doch sind die Übungsaufgaben in Hinblick auf die Klausur sicherlich nicht zu vernachlässigen. Die Prüfung ist im Vergleich zum Durchschnitt etwas schwieriger. Sie ist relativ einfach zu bestehen (> 3.0), aber für eine gute Note (< 3.0) steigt der Aufwand exponentiell.

Kommunikationsnetze (Praktikum)

„Probleme sind Gelegenheiten zu zeigen was man kann.“ – Duke Ellington

Das Praktikum vermittelt nun anhand praktischer Beispiele teile des Inhalts der Veranstaltung „Grundlagen der Kommunikationsnetze“. Die zu bearbeitenden Aufgaben stammen aus einem Lehrbuch (in teilweise abgewandelter Form) und müssen durch Ausarbeitung eines Protokolls gelöst werden. Gruppenarbeit mit bis zu zwei Personen ist erlaubt. Dafür sitzt man an einem Windows-Rechner und nutzt mithilfe einer VMware Linux um Router und lokale Netzwerkschnittstellen zu konfigurieren oder mithilfe von Wireshark Pakete mitzuschneiden und zu Identifizieren. Dabei lernt man vom Grund auf alle wichtigen Basics von Netzwerken. Zu den einzelnen Versuchsaufbauten gehört auch die Verkabelung von Routers, Switches, Hubs und den PCs. Sollten Protokolle zu viele Fehler enthalten, muss man die betroffenen Bereich erneut bearbeiten (bis Dr.-Ing. Wolfgang Bziuk zufrieden ist). Dies darf auch bin ins nächste Semester dauern, was vor allem bei Protokollen gegen Ende des Semesters häufig der Fall ist (und bei uns auch war). In dem für das Praktikum vorgesehene Labor sitzt man jedoch nicht alleine und Probleme lassen sich mit Hilfe von Kommilitonen schnell lösen.

Grundlagen des Mobilfunk

„Eine gute Rede soll das Thema erschöpfen, nicht den Zuhörer.“ – Winston Churchill

Diese Pflichtveranstaltung war bereits zu Beginn für mich wenig interessant. Hätte ich die Wahl gehabt, wäre Mobilfunk sicher nicht meine engere Auswahl gewesen. Da für das Nebenfach diese Veranstaltung jedoch vorgesehen ist, musste ich diese irgendwie über- bzw. bestehen. Der Dozent Prof. Kürner macht einen sympathischen Eindruck. Zu Beginn plätschert die Vorlesung so vor sich hin. Auch wenn es nach ein paar Terminen anstrengender wird, empfehle ich stets weiter aufmerksam zu sein und nicht zu fehlen. Die Vorlesung enthält allgemeine Informationen über die Arten- und Planung von Mobilfunknetzen. Dann werden Ausbreitungsmechanismen und Diversitäten besprochen und weiter gegen Ende erfährt man dann noch wie das mit dem eigenen Handy in aktuellen Netztypen (GSM, UMTS) eigentlich genau funktioniert. Mein kleines Zitat zu Beginn sollte keineswegs Kritik am Dozenten sein, sondern vielmehr meine persönliche Sympathie zu diesem Thema widerspiegeln. Die Prüfung war meine erste mündliche an der Universität. Der Ablauf und die Benotung waren sehr fair! Es wird auf den gesamten Umfang der Veranstaltung geprüft. Die dort gestellten Fragen testen fast ausschließlich das Verständnis der Thematik des Prüflings (Prüfungsprotokoll von mir sollte im Netz zu finden sein). Daher ist es auch sinnvoll dem Verlauf der Vorlesung zu folgen und die Übungsaufgaben etwas vernachlässigen. Diese Empfehlung von mir gilt allerdings nur für eine mündliche Prüfung.

Fazit

„Kommunikationsnetze“ ist für Informatiker sicherlich nicht das einfachste Nebenfach. Die hier enthaltenen Informationen sich jedoch in jedem Fall eine wichtige Bereicherung des IT-Wissens. Gerade die Umfangreichen Erfahrungen des Praktikums mit der Konfiguration von Netzwerken war mir im privaten Bereich und für die Prüfung der Veranstaltung „Computernetze“ bereits sehr nützlich. Jeder Informatik-Student der als eigene IP-Adresse noch seine Hausnummer angibt oder Routing nur von seinem Navigationsgerät kennt, sei dieses Nebenfach auf jeden Fall ans Herz gelegt.

Kommunikationsnetze ist ein Nebenfach, das Vorlesungen beinhaltet, die am IDA und IfN gehalten werden. Die offiziellen Seiten zum Nebenfach finden sich hier

Ich habe damals Grundlagen des Mobilfunks bei Prof. Kürner, Grundlagen der Kommunikationsnetze, gehalten von Dr. Bziuk, Netzwerksicherheit bei Prof. Adi und das Praktikum Kommunikationsnetze bei Dr. Bziuk belegt und so mein Nebenfach abgeschlossen. Um einen kleinen Überblick über die Veranstaltungen zu erhalten folgen nun paar subjektive Einschätzungen der Vorlesungen.

Das Nebenfach bildet nach meiner Meinung einen guten Überblick über die „tiefer liegenden“ Schichten der Netzwerkprotokolle. Man beschäftigt sich hier also noch mehr mit Signalverarbeitung und Ausbreitungsmodellen als man das beim IBR-CN-Institut machen würde.

Grundlagen der Kommunikationsnetze (VL)

Hier werden verschieden Protokoll-Grundlagen auf einer „tieferen“, aber praktischen Ebene behandelt: IP-Basics, TCP und UDP Grundlagen, Sliding-Window-Verfahren, Stop-And-Wait-Verfahren. Die Prüfung war schriftlich und enthielt auf der einen Seite Grundlagen, die man auswendig lernen musste auf der anderen Seite aber auch Rechenaufgaben. Die Klausur war zeitlich knapp aber durchaus zu schaffen. Die Vorlesung behandelt, auch wie Grundlagen des Mobilfunks, ziemlich viel Stoff ziemlich schnell (auch aufgrund des temporeichen Vortragsstils von Dr. Bziuk).

Kommunikationstheorie (Praktikum)

Im Praktikum wendet man die ganzen Protokolle an, d.h. man konfiguriert Cisco-Switches und Linux-VMs nach einem Buch so, dass man die gestellten Aufgaben beantworten kann. Dies kann ziemlich viel Zeit in Anspruch nehmen, gerade wenn die Systeme mal nicht so laufen wie sie es sollten. Im Endeffekt sitzt man also teilweise ganze Tage im E-Tower und konfiguriert nach Anleitung Switches bis sie diese die gewünschten Ergebnisse liefern, die man meist mit Wireshark mitprotokolliert. Als Tipp kann ich hier geben die Aufgabenzettel sofort zusammen mit dem Partner vor Ort auszufüllen und dies nicht auf zu Hause zu verschieben, da man später meist nichts mehr mit den Wireshark-Protokollen anfangen kann. Auch Fehler können somit sofort erkannt werden. Alles in Allem ist das Praktikum sehr zeitaufwendig und orientiert sich stark an vorgegebenen Aufgaben. Man ist also nicht wirklich eigenständig, lernt aber praktisch echte Hardware zu konfigurieren.

Grundlagen des Mobilfunks (VL)

Diese Vorlesung beschäftigt sich mit Ausbreitungsmodellen im Mobilfunk, der Einteilung in Mobilfunkzellen, der sogenannten Verkehrstheorie, Antennenmodellen, Aufbau von Mobilfunkgeräten, Fehlerkorrekturverfahren, Spreizungscodes, Sicherheit in GSM und Mobilfunk-Standards. Man musste zwar sehr viel auswendig lernen um die mündliche Prüfung zu bestehen, was aber auch kein großes Problem darstellte, da die Foliensätze von Prof. Kürner sehr detailliert sind und ein zusätzliches Buch überflüssig machen. Die mündliche Prüfung war außerdem sehr fair und man saß damals zu dritt in der Prüfung, d.h. wenn einer eine Frage nicht beantworten konnte wurde diese an den nächsten Prüfling weitergegeben.

Netzwerksicherheit (VL)

In Netzwerksicherheit lernt man viele kryptografische Algorithmen und Protokolle kennen. Prof. Adi stellt diese eher praxisorientiert vor, meist ohne die algebraischen Grundlagen genauer zu erklären. Die Grundlagen werden zwar eingeführt aber nicht begründet. Dafür werden die Verfahren meist durch animierte Folien dargestellt, sodass man diese leicht auswendig lernen kann. Die Klausur ist nach meiner Meinung vergleichsweise schwer, da man sich neben den klassischen Algorithmen auch mit von Prof. Adi ausgedachten Algorithmen auseinandersetzen muss, die nicht komplett in der Vorlesung behandelt wurden. Dennoch kann ich auch diese Vorlesung empfehlen, da sie klar die praxisbezogene Seite der Kryptografie darstellt. Oft wird auch auf binärer Ebene schnell an der Tafel gerechnet was durchaus seinen Lerneffekt haben kann.