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Im Umfeld der Steuerungstechnik und dem Internet of Things (IoT) findet derzeit ein Umbruch statt. Zur Vernetzung der Steuerungssysteme, IO-Systeme und anderer Komponenten werden zunehmend Industrial Ethernet und WLAN als preiswerte Alternativen zu traditionellen Feldbussystemen genutzt. Die OT-Welt (Operational Technology) macht sich die Protokolle der IT-Welt zunutze und muss sich bzgl. Sicherheit und Verfügbarkeiten mit der IT-Welt beschäftigen. Zudem ergeben sich neue Möglichkeiten, industrielle Prozesse zu optimieren, wobei derzeit verschiedene Produkte und Standards miteinander konkurrieren und sich heterogene Umgebungen kaum vermeiden lassen.
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Kursinhalt
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- Anforderungen in der Steuerungstechnik
- Von klassischer Feldbus-Kommunikation zu IP
- Vor- und Nachteile des Industrial Ethernet
- Quality of Service und echtzeitfähige Kommunikation
- Netzwerkdesign (Star, Ring usw.)
- Sicherheit in der Automatisierungstechnik
- Hochverfügbare Netzwerkstrukturen
- Standards und deren Umsetzung
- Anbindung an die IT-Welt
- Spezielle Anforderungen an die Netzwerkkomponenten
- Netzwerkmanagement und Monitoring
Sie erhalten das ausführliche deutschsprachige Unterlagenpaket aus der Reihe ExperTeach Networking – Print, E-Book und personalisiertes PDF! Bei Online-Teilnahme erhalten Sie das E-Book sowie das personalisierte PDF.
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Zielgruppe
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Netzwerkplaner und -betreiber, die Industrial Ethernet in ihren Netzen implementieren und betreiben möchten, bilden die Zielgruppe für diesen Kurs. Im Rahmen eines Testnetzwerkes werden einige Protokolle praxisnah dargestellt und vertieft.
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Voraussetzungen
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Kenntnisse in den Bereichen LAN-Konzepte und Internetworking sind die Voraussetzung für eine erfolgreiche Teilnahme.
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Ergänzende und aufbauende Kurse
- Industrial Ethernet II – Industrie-Protokolle und erweiterte Funktionen
| 1 | Anforderungen an das industrielle Ethernet |
| 1.1 | Marktgetriebener Paradigmenwechsel |
| 1.1.1 | Industrie im Wandel... |
| 1.1.2 | CPS als Basis der smarten Fabrik |
| 1.1.3 | IoT als Plattform für Industrie 4.0 |
| 1.1.4 | Welche Industrien könnten profitieren? |
| 1.1.5 | Beispiel: Advanced Machine Learning |
| 1.2 | Besonderheiten im industriellen Umfeld |
| 1.2.1 | Feldbussysteme und Eigenschaften |
| 1.2.2 | Heterogene Systeme und proprietäre Lösungen |
| 1.2.3 | Zeitkritische Steuerungen |
| 1.2.4 | Schutzbestimmungen |
| 1.3 | Modelle und Standards |
| 1.3.1 | Kommunikationsmodelle der IT- und OT-Welt |
| 1.3.2 | Kommunikationsmodelle im Produktionsbetrieb |
| 1.3.3 | Design und Architektur von industriellen Sicherheitslösungen |
| 1.3.4 | SCADA |
| 1.3.5 | Cisco IoT Reference Model |
| 1.4 | Typische Netz-Topologien in der Fabrikation |
| 1.5 | Wandel im Industrienetz |
| 1.5.1 | Wandel zum Ethernet der Dinge |
| 2 | Ethernet-Protokoll und industrielle Varianten |
| 2.1 | Die Entwicklung des Ethernet-Protokolls |
| 2.1.1 | Vorteile von Ethernet gegenüber klassischen Bussystemen |
| 2.1.2 | Die Altlasten: CSMA/CD |
| 2.2 | Ethernet Standards durch IEEE 802.3 |
| 2.2.1 | Beispiel: Ethernet im Auto |
| 2.2.2 | Ethernet Frame-Formate |
| 2.2.3 | Adressierung im LAN |
| 2.2.4 | Repeater oder Hubs |
| 2.2.5 | Grundfunktion des Bridging und Switching |
| 2.3 | Deterministischer Zugriff im industriellen Ethernet |
| 2.3.1 | Ethernet-Varianten im industriellen Umfeld |
| 2.3.2 | Besonderheiten im industriellen Umfeld |
| 2.3.3 | Ethernet-Stecker |
| 2.3.4 | Quality of Service |
| 2.3.5 | Bandbreitenberechnung für Ethernet |
| 2.3.6 | Power over Ethernet (PoE) in der Industrie |
| 2.3.7 | Sicherheit des Ethernet-Protokolls |
| 3 | Ethernet Switching |
| 3.1 | Moderne Industrie-Switches |
| 3.1.1 | Die Arbeitsweise eines Switches |
| 3.1.2 | Die Frame-Übertragung |
| 3.1.3 | Das Auto-Negotiation-Verfahren (klassisch) |
| 3.2 | Virtuelle LANs |
| 3.2.1 | Switch-übergreifende VLANs |
| 3.2.2 | VLANs nach IEEE 802.1Q |
| 3.3 | Spanning Tree Protocol (STP) |
| 3.3.1 | Funktionsweise des STP |
| 3.3.2 | Der Rapid-Spanning-Tree (RSTP) |
| 3.3.3 | Multiple Spanning Tree (MSTP) |
| 3.4 | Link Aggregation (LAG) |
| 3.4.1 | Proprietäre Redundanz-Konzepte: Cisco VSS 1440 |
| 3.5 | Stackable Switches |
| 3.5.1 | Konfiguration eines Stacks |
| 3.6 | Media Redundancy Protocol (MRP) |
| 3.6.1 | Das MRP Protocol |
| 3.6.2 | Parallel Redundancy Protocol (PRP) |
| 3.6.3 | High-availability Seamless Redundancy (HSR) |
| 3.7 | Auswahlkriterien für Ring-Konzepte, Spanning Tree oder LAG |
| 4 | TCP/IP und IP-basierende Anwendungen |
| 4.1 | IP und IP-Anwendungen |
| 4.1.1 | Der IP Header – Format und Funktionen |
| 4.1.2 | Darstellung einer IP-Adresse |
| 4.1.3 | Historisch: Die Klassennetze |
| 4.1.4 | Private Adressen mit NAT und PAT |
| 4.1.5 | ARP |
| 4.1.6 | Die Arbeitsweise des Routers |
| 4.1.7 | MTU und Jumbo Frames |
| 4.2 | Routing, Switching und NAT |
| 4.2.1 | L3NAT – Layer 3 Network Address Translation |
| 4.2.2 | Layer 2 NAT |
| 4.2.3 | L2NAT-Konfiguration |
| 4.3 | Die Transportprotokolle |
| 4.3.1 | UDP – verbindungslos und ungesichert |
| 4.3.2 | TCP – anwendungsorientiert und gesichert |
| 4.4 | Standardapplikationen der TCP/IP-Welt |
| 4.4.1 | DHCP zur automatischen IP-Konfiguration |
| 4.4.2 | DNS – Arbeiten mit Namen |
| 4.4.3 | Telnet |
| 4.4.4 | Secure Shell und Secure Copy |
| 4.4.5 | NTP |
| 4.4.6 | NTP Monitoring |
| 4.4.7 | Syslog-Meldungen |
| 4.4.8 | Logging-Ziele |
| 4.4.9 | Management via SNMP |
| 4.4.10 | ICMP – Oft nur als Ping bekannt |
| 4.5 | IP Multicasting - Das Prinzip |
| 5 | Safety und Security |
| 5.1 | Sicherheitsmaßnahmen im IoT |
| 5.1.1 | Status in vielen Industrieumgebungen |
| 5.1.2 | Firewalls im ICS |
| 5.2 | Zugriffsschutz auf Systeme und Netze |
| 5.2.1 | Komponenten |
| 5.2.2 | Authentisierungsmethoden |
| 5.3 | Port Security |
| 5.3.1 | Error-Disable |
| 5.4 | Access-Control-Listen |
| 6 | Netzwerkmanagement und Monitoring |
| 6.1 | Netzwerkmanagement klassisch |
| 6.1.1 | Netzwerkmanagement in industriellen Umgebungen |
| 6.2 | Systematische Fehlersuche |
| 6.2.1 | Baselining |
| 6.2.2 | Switched Port Analyzer |
| A | Befehle |
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Classroom Training
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Online Training
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Inhouse-Schulung
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Im Umfeld der Steuerungstechnik und dem Internet of Things (IoT) findet derzeit ein Umbruch statt. Zur Vernetzung der Steuerungssysteme, IO-Systeme und anderer Komponenten werden zunehmend Industrial Ethernet und WLAN als preiswerte Alternativen zu traditionellen Feldbussystemen genutzt. Die OT-Welt (Operational Technology) macht sich die Protokolle der IT-Welt zunutze und muss sich bzgl. Sicherheit und Verfügbarkeiten mit der IT-Welt beschäftigen. Zudem ergeben sich neue Möglichkeiten, industrielle Prozesse zu optimieren, wobei derzeit verschiedene Produkte und Standards miteinander konkurrieren und sich heterogene Umgebungen kaum vermeiden lassen.
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Kursinhalt
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- Anforderungen in der Steuerungstechnik
- Von klassischer Feldbus-Kommunikation zu IP
- Vor- und Nachteile des Industrial Ethernet
- Quality of Service und echtzeitfähige Kommunikation
- Netzwerkdesign (Star, Ring usw.)
- Sicherheit in der Automatisierungstechnik
- Hochverfügbare Netzwerkstrukturen
- Standards und deren Umsetzung
- Anbindung an die IT-Welt
- Spezielle Anforderungen an die Netzwerkkomponenten
- Netzwerkmanagement und Monitoring
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Zielgruppe
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Netzwerkplaner und -betreiber, die Industrial Ethernet in ihren Netzen implementieren und betreiben möchten, bilden die Zielgruppe für diesen Kurs. Im Rahmen eines Testnetzwerkes werden einige Protokolle praxisnah dargestellt und vertieft.
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Voraussetzungen
-
Kenntnisse in den Bereichen LAN-Konzepte und Internetworking sind die Voraussetzung für eine erfolgreiche Teilnahme.
-
Ergänzende und aufbauende Kurse
- Industrial Ethernet II – Industrie-Protokolle und erweiterte Funktionen
| 1 | Anforderungen an das industrielle Ethernet |
| 1.1 | Marktgetriebener Paradigmenwechsel |
| 1.1.1 | Industrie im Wandel... |
| 1.1.2 | CPS als Basis der smarten Fabrik |
| 1.1.3 | IoT als Plattform für Industrie 4.0 |
| 1.1.4 | Welche Industrien könnten profitieren? |
| 1.1.5 | Beispiel: Advanced Machine Learning |
| 1.2 | Besonderheiten im industriellen Umfeld |
| 1.2.1 | Feldbussysteme und Eigenschaften |
| 1.2.2 | Heterogene Systeme und proprietäre Lösungen |
| 1.2.3 | Zeitkritische Steuerungen |
| 1.2.4 | Schutzbestimmungen |
| 1.3 | Modelle und Standards |
| 1.3.1 | Kommunikationsmodelle der IT- und OT-Welt |
| 1.3.2 | Kommunikationsmodelle im Produktionsbetrieb |
| 1.3.3 | Design und Architektur von industriellen Sicherheitslösungen |
| 1.3.4 | SCADA |
| 1.3.5 | Cisco IoT Reference Model |
| 1.4 | Typische Netz-Topologien in der Fabrikation |
| 1.5 | Wandel im Industrienetz |
| 1.5.1 | Wandel zum Ethernet der Dinge |
| 2 | Ethernet-Protokoll und industrielle Varianten |
| 2.1 | Die Entwicklung des Ethernet-Protokolls |
| 2.1.1 | Vorteile von Ethernet gegenüber klassischen Bussystemen |
| 2.1.2 | Die Altlasten: CSMA/CD |
| 2.2 | Ethernet Standards durch IEEE 802.3 |
| 2.2.1 | Beispiel: Ethernet im Auto |
| 2.2.2 | Ethernet Frame-Formate |
| 2.2.3 | Adressierung im LAN |
| 2.2.4 | Repeater oder Hubs |
| 2.2.5 | Grundfunktion des Bridging und Switching |
| 2.3 | Deterministischer Zugriff im industriellen Ethernet |
| 2.3.1 | Ethernet-Varianten im industriellen Umfeld |
| 2.3.2 | Besonderheiten im industriellen Umfeld |
| 2.3.3 | Ethernet-Stecker |
| 2.3.4 | Quality of Service |
| 2.3.5 | Bandbreitenberechnung für Ethernet |
| 2.3.6 | Power over Ethernet (PoE) in der Industrie |
| 2.3.7 | Sicherheit des Ethernet-Protokolls |
| 3 | Ethernet Switching |
| 3.1 | Moderne Industrie-Switches |
| 3.1.1 | Die Arbeitsweise eines Switches |
| 3.1.2 | Die Frame-Übertragung |
| 3.1.3 | Das Auto-Negotiation-Verfahren (klassisch) |
| 3.2 | Virtuelle LANs |
| 3.2.1 | Switch-übergreifende VLANs |
| 3.2.2 | VLANs nach IEEE 802.1Q |
| 3.3 | Spanning Tree Protocol (STP) |
| 3.3.1 | Funktionsweise des STP |
| 3.3.2 | Der Rapid-Spanning-Tree (RSTP) |
| 3.3.3 | Multiple Spanning Tree (MSTP) |
| 3.4 | Link Aggregation (LAG) |
| 3.4.1 | Proprietäre Redundanz-Konzepte: Cisco VSS 1440 |
| 3.5 | Stackable Switches |
| 3.5.1 | Konfiguration eines Stacks |
| 3.6 | Media Redundancy Protocol (MRP) |
| 3.6.1 | Das MRP Protocol |
| 3.6.2 | Parallel Redundancy Protocol (PRP) |
| 3.6.3 | High-availability Seamless Redundancy (HSR) |
| 3.7 | Auswahlkriterien für Ring-Konzepte, Spanning Tree oder LAG |
| 4 | TCP/IP und IP-basierende Anwendungen |
| 4.1 | IP und IP-Anwendungen |
| 4.1.1 | Der IP Header – Format und Funktionen |
| 4.1.2 | Darstellung einer IP-Adresse |
| 4.1.3 | Historisch: Die Klassennetze |
| 4.1.4 | Private Adressen mit NAT und PAT |
| 4.1.5 | ARP |
| 4.1.6 | Die Arbeitsweise des Routers |
| 4.1.7 | MTU und Jumbo Frames |
| 4.2 | Routing, Switching und NAT |
| 4.2.1 | L3NAT – Layer 3 Network Address Translation |
| 4.2.2 | Layer 2 NAT |
| 4.2.3 | L2NAT-Konfiguration |
| 4.3 | Die Transportprotokolle |
| 4.3.1 | UDP – verbindungslos und ungesichert |
| 4.3.2 | TCP – anwendungsorientiert und gesichert |
| 4.4 | Standardapplikationen der TCP/IP-Welt |
| 4.4.1 | DHCP zur automatischen IP-Konfiguration |
| 4.4.2 | DNS – Arbeiten mit Namen |
| 4.4.3 | Telnet |
| 4.4.4 | Secure Shell und Secure Copy |
| 4.4.5 | NTP |
| 4.4.6 | NTP Monitoring |
| 4.4.7 | Syslog-Meldungen |
| 4.4.8 | Logging-Ziele |
| 4.4.9 | Management via SNMP |
| 4.4.10 | ICMP – Oft nur als Ping bekannt |
| 4.5 | IP Multicasting - Das Prinzip |
| 5 | Safety und Security |
| 5.1 | Sicherheitsmaßnahmen im IoT |
| 5.1.1 | Status in vielen Industrieumgebungen |
| 5.1.2 | Firewalls im ICS |
| 5.2 | Zugriffsschutz auf Systeme und Netze |
| 5.2.1 | Komponenten |
| 5.2.2 | Authentisierungsmethoden |
| 5.3 | Port Security |
| 5.3.1 | Error-Disable |
| 5.4 | Access-Control-Listen |
| 6 | Netzwerkmanagement und Monitoring |
| 6.1 | Netzwerkmanagement klassisch |
| 6.1.1 | Netzwerkmanagement in industriellen Umgebungen |
| 6.2 | Systematische Fehlersuche |
| 6.2.1 | Baselining |
| 6.2.2 | Switched Port Analyzer |
| A | Befehle |
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Online Training
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Inhouse-Schulung
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