Initial commit: IHK Ausbildung materials

2-Ausbildungsjahr/LF9-Netzwerke-Dienste/LF9-00-Übersicht.md

@@ -0,0 +1,32 @@
+# Lernfeld 9: Netzwerke und Dienste bereitstellen
+
+## Übersicht
+
+Dieses Lernfeld behandelt die Bereitstellung von Netzwerken und Netzwerkdiensten.
+
+## Themen
+
+| Nr. | Thema | Beschreibung |
+|-----|-------|-------------|
+| 9.1 | [[LF9-01-Netzwerkdienste|Netzwerkdienste]] | DHCP, DNS, HTTP |
+| 9.2 | [[LF9-02-Server|Server]] | Betrieb, Virtualisierung |
+| 9.3 | [[LF9-03-Virtualisierung|Virtualisierung]] | Container, Cloud |
+| 9.4 | [[LF9-04-Monitoring|Monitoring]] | Überwachung, Alerts |
+
+## Lernziele
+
+- Netzwerkdienste konfigurieren
+- Server betreiben
+- Virtualisierung verstehen
+- Systeme überwachen
+
+---
+
+## Querverweise
+
+- [[LF8-04-ETL-Prozesse|Zurück: ETL-Prozesse]]
+- [[Wissen/Wirtschafts-Sozialkunde/WISO-Zusammenfassung|WISO: Betriebswirtschaft]]
+
+---
+
+*Stand: 2024*

2-Ausbildungsjahr/LF9-Netzwerke-Dienste/LF9-01-Netzwerkdienste.md

@@ -0,0 +1,157 @@
+# 9.1 Netzwerkdienste
+
+## Wichtige Netzwerkdienste
+
+### Übersicht
+
+```
+Netzwerkdienste
+├── DHCP (IP-Adressen)
+├── DNS (Namen auflösen)
+├── HTTP/HTTPS (Web)
+├── SMTP (E-Mail)
+├── FTP/SFTP (Dateien)
+├── SSH (Remote-Zugriff)
+└── LDAP (Verzeichnis)
+```
+
+---
+
+## DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
+
+### Funktion
+
+```
+DHCP - Ablauf
+Client → DHCP Discover (Broadcast)
+Server → DHCP Offer
+Client → DHCP Request
+Server → DHCP Acknowledge
+```
+
+### Konfiguration
+
+```
+DHCP-Server - Einstellungen
+├── IP-Bereich (Pool)
+├── Subnetzmaske
+├── Gateway
+├── DNS-Server
+├── Lease Time
+└── Reservierungen
+```
+
+### Beispiel
+
+```yaml
+# DHCP-Konfiguration (ISC DHCP)
+subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 {
+    range 192.168.1.100 192.168.1.200;
+    option routers 192.168.1.1;
+    option domain-name-servers 8.8.8.8, 8.8.4.4;
+    default-lease-time 600;
+    max-lease-time 7200;
+}
+```
+
+---
+
+## DNS (Domain Name System)
+
+### Aufbau
+
+```
+DNS - Hierarchie
+. (Root)
+├── de
+│   └── example.de
+├── com
+│   └── example.com
+└── org
+    └── wikipedia.org
+```
+
+### DNS-Records
+
+| Typ | Bedeutung | Beispiel |
+|-----|----------|----------|
+| A | IPv4-Adresse | example.com → 93.184.216.34 |
+| AAAA | IPv6-Adresse | example.com → ... |
+| CNAME | Alias | www → example.com |
+| MX | Mail-Server | @ → mail.example.com |
+| TXT | Text | v=spf1 include:_spf.google.com ~all |
+
+### nslookup/dig
+
+```bash
+# DNS-Abfrage
+nslookup example.com
+dig example.com
+
+# Bestimmter Record-Typ
+dig MX example.com
+```
+
+---
+
+## HTTP/HTTPS
+
+### HTTP-Request
+
+```
+GET /index.html HTTP/1.1
+Host: www.example.com
+User-Agent: Mozilla/5.0
+Accept: text/html
+```
+
+### HTTPS/TLS
+
+```
+HTTPS - Ablauf
+1. Client → Server: Hallo
+2. Server → Client: Zertifikat + Public Key
+3. Client: Zertifikat prüfen
+4. Client → Server: Pre-Master-Secret (verschlüsselt)
+5. Beide: Session Key generieren
+6. Verschlüsselte Kommunikation
+```
+
+---
+
+## Weitere Dienste
+
+### SSH (Secure Shell)
+
+```bash
+# Verbinden
+ssh benutzer@server.example.com
+
+# Datei kopieren
+scp datei.txt benutzer@server:/pfad/
+
+# Schlüssel generieren
+ssh-keygen -t ed25519
+```
+
+### SMTP (E-Mail-Versand)
+
+```
+SMTP - Ablauf
+1. EHLO client
+2. MAIL FROM: absender@example.com
+3. RCPT TO: empfaenger@example.com
+4. DATA
+5. Nachricht
+6. QUIT
+```
+
+---
+
+## Querverweise
+
+- [[LF9-02-Server|Nächstes Thema: Server]]
+
+---
+
+*Stand: 2024*

2-Ausbildungsjahr/LF9-Netzwerke-Dienste/LF9-02-Server.md

@@ -0,0 +1,179 @@
+# 9.2 Server
+
+## Server-Grundlagen
+
+### Serverarten
+
+| Typ | Aufgabe |
+|-----|----------|
+| Webserver | HTTP bereitstellen |
+| Datenbankserver | Daten speichern |
+| Fileserver | Dateien bereitstellen |
+| Mailserver | E-Mail |
+| Druckserver | Drucker verwalten |
+| Authentifizierungsserver | Anmeldung (AD, LDAP) |
+
+### Betriebssysteme
+
+```
+Server-Betriebssysteme
+├── Windows Server
+│   ├── 2019
+│   └── 2022
+├── Linux
+│   ├── Ubuntu Server
+│   ├── CentOS/RHEL
+│   └── SUSE
+└── BSD
+```
+
+---
+
+## Linux-Server
+
+### Grundbefehle
+
+```bash
+# Paketverwaltung (Debian/Ubuntu)
+apt update
+apt upgrade
+apt install paketname
+
+# Systemd
+systemctl start dienst
+systemctl stop dienst
+systemctl status dienst
+systemctl enable dienst
+
+# Prozesse
+ps aux
+top
+htop
+```
+
+### Benutzerverwaltung
+
+```bash
+# Benutzer anlegen
+sudo useradd -m benutzername
+
+# Passwort ändern
+sudo passwd benutzername
+
+# Zur Gruppe hinzufügen
+sudo usermod -aG gruppe benutzername
+
+# Benutzer löschen
+sudo userdel benutzername
+```
+
+---
+
+## Windows Server
+
+### Rollen
+
+```
+Windows Server Rollen
+├── Active Directory (AD DS)
+├── DNS-Server
+├── DHCP-Server
+├── IIS (Webserver)
+├── Dateiserver
+├── Drucker-Server
+└── Hyper-V
+```
+
+### PowerShell
+
+```powershell
+# Dienst starten
+Start-Service -Name "Spooler"
+
+# Prozesse anzeigen
+Get-Process
+
+# Benutzer anlegen
+New-LocalUser -Name "Benutzer" -Password (ConvertTo-SecureString "Passwort" -AsPlainText -Force)
+```
+
+---
+
+## Webserver
+
+### Apache
+
+```apache
+# Virtual Host
+<VirtualHost *:80>
+    ServerName example.com
+    DocumentRoot /var/www/html
+
+    <Directory /var/www/html>
+        Options Indexes FollowSymLinks
+        AllowOverride All
+    </Directory>
+
+    ErrorLog ${APACHE_LOG_DIR}/error.log
+    CustomLog ${APACHE_LOG_DIR}/access.log combined
+</VirtualHost>
+```
+
+### Nginx
+
+```nginx
+server {
+    listen 80;
+    server_name example.com;
+
+    root /var/www/html;
+    index index.html index.php;
+
+    location / {
+        try_files $uri $uri/ =404;
+    }
+
+    location ~ \.php$ {
+        fastcgi_pass unix:/var/run/php/php-fpm.sock;
+        fastcgi_index index.php;
+        fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
+        include fastcgi_params;
+    }
+}
+```
+
+---
+
+## Server-Hardware
+
+### Komponenten
+
+| Komponente | Bedeutung |
+|------------|----------|
+| CPU | Rechenleistung |
+| RAM | Arbeitsspeicher |
+| Festplatte | Speicher (SSD bevorzugen) |
+| Netzwerk | Bandbreite |
+| USV | Ausfallschutz |
+
+### RAID
+
+```
+RAID - Stufen
+├── RAID 0: Striping (keine Redundanz)
+├── RAID 1: Mirroring (Spiegelung)
+├── RAID 5: Parität (min. 3 Platten)
+├── RAID 6: Doppelte Parität
+└── RAID 10: Spiegel + Striping
+```
+
+---
+
+## Querverweise
+
+- [[LF9-01-Netzwerkdienste|Zurück: Netzwerkdienste]]
+- [[LF9-03-Virtualisierung|Nächstes Thema: Virtualisierung]]
+
+---
+
+*Stand: 2024*

2-Ausbildungsjahr/LF9-Netzwerke-Dienste/LF9-03-Virtualisierung.md

@@ -0,0 +1,175 @@
+# 9.3 Virtualisierung
+
+## Virtualisierung - Grundlagen
+
+### Was ist Virtualisierung?
+
+```
+Virtualisierung
+Mehrere virtuelle Maschinen auf einer
+physischen Hardware betreiben
+```
+
+### Vorteile
+
+| Vorteil | Beschreibung |
+|---------|-------------|
+| Kosteneinsparung | Weniger Hardware |
+| Flexibilität | Schnell bereitgestellt |
+| Isolation | Getrennte Umgebungen |
+| Skalierung | Leicht erweiterbar |
+| Testumgebung | Schnell aufgesetzt |
+
+---
+
+## Virtualisierungstypen
+
+### Full Virtualization
+
+```
+Gast-OS läuft unverändert
+├── VMware Workstation
+├── VirtualBox
+└── Hyper-V
+```
+
+### Para-Virtualization
+
+```
+Gast-OS weiß von Virtualisierung
+├── Xen
+└── Citrix XenServer
+```
+
+### Container-Virtualisierung
+
+```
+Leichtgewichtige Virtualisierung
+├── Docker
+├── Podman
+└── Kubernetes
+```
+
+---
+
+## Docker
+
+### Grundlagen
+
+```
+Docker - Begriffe
+├── Image: Vorlage (Template)
+├── Container: Laufende Instanz
+├── Dockerfile: Image-Beschreibung
+├── Registry: Image-Speicher
+└── Volume: Persistenter Speicher
+```
+
+### Docker-Befehle
+
+```bash
+# Container starten
+docker run -d -p 8080:80 nginx
+
+# Container auflisten
+docker ps
+docker ps -a
+
+# Container stoppen
+docker stop container_id
+
+# Image bauen
+docker build -t mein-image .
+
+# Container entfernen
+docker rm container_id
+```
+
+### Dockerfile
+
+```dockerfile
+# Basis-Image
+FROM node:18-alpine
+
+# Arbeitsverzeichnis
+WORKDIR /app
+
+# Dateien kopieren
+COPY package*.json ./
+COPY . .
+
+# Abhängigkeiten installieren
+RUN npm install
+
+# Port freigeben
+EXPOSE 3000
+
+# Startbefehl
+CMD ["node", "server.js"]
+```
+
+---
+
+## Kubernetes
+
+### Architektur
+
+```
+Kubernetes - Komponenten
+├── Master Node
+│   ├── API Server
+│   ├── Scheduler
+│   ├── Controller Manager
+│   └── etcd
+├── Worker Nodes
+│   ├── Kubelet
+│   ├── Kube Proxy
+│   └── Container Runtime
+└── Add-ons (DNS, Dashboard)
+```
+
+### Kubernetes-Objekte
+
+| Objekt | Beschreibung |
+|--------|-------------|
+| Pod | Kleinste Einheit (1+ Container) |
+| Deployment | Replikate, Updates |
+| Service | Netzwerkzugriff |
+| Ingress | HTTP-Routing |
+| ConfigMap | Konfiguration |
+| Secret | Sensitive Daten |
+
+---
+
+## Cloud-Computing
+
+### Service-Modelle
+
+```
+Cloud - Modelle
+├── IaaS: Infrastructure as a Service
+│   └── Virtuelle Maschinen, Netzwerk
+├── PaaS: Platform as a Service
+│   └── Laufzeitumgebung
+└── SaaS: Software as a Service
+    └── Fertige Anwendung
+```
+
+### Anbieter
+
+| Anbieter | Service |
+|----------|----------|
+| AWS | EC2, S3, Lambda |
+| Azure | VMs, Blob, Functions |
+| Google Cloud | Compute Engine, Cloud Storage |
+
+---
+
+## Querverweise
+
+- [[LF9-02-Server|Zurück: Server]]
+- [[LF9-04-Monitoring|Nächstes Thema: Monitoring]]
+
+---
+
+*Stand: 2024*

2-Ausbildungsjahr/LF9-Netzwerke-Dienste/LF9-04-Monitoring.md

@@ -0,0 +1,176 @@
+# 9.4 Monitoring
+
+## Monitoring - Grundlagen
+
+### Was wird überwacht?
+
+```
+Monitoring-Bereiche
+├── Verfügbarkeit (Ist das System erreichbar?)
+├── Performance (CPU, RAM, Disk)
+├── Netzwerk (Traffic, Latenz)
+├── Anwendungen (Logs, Fehler)
+└── Sicherheit (Eindringlinge)
+```
+
+### Wichtige Metriken
+
+| Metrik | Beschreibung | Beispiel |
+|--------|-------------|----------|
+| CPU | Auslastung | < 80% |
+| RAM | Speicherauslastung | < 85% |
+| Disk | Festplattennutzung | < 90% |
+| Network | Durchsatz | 100 Mbps |
+| Latency | Antwortzeit | < 200ms |
+
+---
+
+## Monitoring-Tools
+
+### Nagios
+
+```
+Nagios - Features
+├── Host-Überwachung
+├── Service-Überwachung
+├── Alerting
+├── Plugins
+└── Web-Interface
+```
+
+### Prometheus + Grafana
+
+```
+Stack
+├── Prometheus: Metriken sammeln
+├── Alertmanager: Alarme
+├── Grafana: Visualisierung
+└── Exporters: Datenquellen
+```
+
+### Prometheus - Beispiel
+
+```yaml
+# prometheus.yml
+global:
+  scrape_interval: 15s
+
+scrape_configs:
+  - job_name: 'node'
+    static_configs:
+      - targets: ['localhost:9100']
+```
+
+### Grafana Dashboard
+
+```
+Grafana - Verwendung
+1. Datenquelle hinzufügen (Prometheus)
+2. Dashboard erstellen
+3. Panels konfigurieren (Graph, Stat, Table)
+4. Alerts einrichten
+```
+
+---
+
+## Logging
+
+### Log-Management
+
+```
+Log-Stufen
+├── DEBUG: Detaillierte Informationen
+├── INFO: Allgemeine Informationen
+├── WARNING: Warnungen
+├── ERROR: Fehler
+└── CRITICAL: Kritische Fehler
+```
+
+### Zentrales Logging
+
+```
+ELK-Stack
+├── Elasticsearch: Suchmaschine
+├── Logstash: Verarbeitung
+├── Kibana: Visualisierung
+└── Beats: Sammlung
+```
+
+### Logging in Python
+
+```python
+import logging
+
+logging.basicConfig(
+    level=logging.INFO,
+    format='%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s'
+)
+
+logger = logging.getLogger(__name__)
+logger.info("Anwendung gestartet")
+logger.error("Fehler aufgetreten")
+```
+
+---
+
+## Alerting
+
+### Alert-Regeln
+
+```yaml
+groups:
+- name: example
+  rules:
+  - alert: HighCPU
+    expr: cpu_usage > 80
+    for: 5m
+    labels:
+      severity: warning
+    annotations:
+      summary: "Hohe CPU-Auslastung auf {{ $labels.instance }}"
+```
+
+### Benachrichtigungswege
+
+| Kanal | Einsatz |
+|-------|----------|
+| E-Mail | Standard |
+| Slack | Team-Kommunikation |
+| PagerDuty | Incident Management |
+| SMS | Kritische Alarme |
+
+---
+
+## Verfügbarkeit
+
+### Uptime
+
+```
+Uptime-Berechnung
+99%     → 7,3 Stunden/Jahr offline
+99,9%   → 8,7 Stunden/Jahr offline
+99,99%  → 52 Minuten/Jahr offline
+99,999% → 5 Minuten/Jahr offline
+```
+
+### Checks
+
+```
+Verfügbarkeitsprüfung
+├── Ping
+├── Port-Check
+├── HTTP-Response
+├── Zertifikat
+└── Transaktion
+```
+
+---
+
+## Querverweise
+
+- [[LF9-03-Virtualisierung|Zurück: Virtualisierung]]
+- [[Wissen/Wirtschafts-Sozialkunde/WISO-Zusammenfassung|WISO: Betriebswirtschaft]]
+
+---
+
+*Stand: 2024*

2-Ausbildungsjahr/LF9-Netzwerke-Dienste/LF9-Notizen.md

@@ -0,0 +1,187 @@
+# LF 9: Netzwerke und Dienste bereitstellen
+
+> **2. Ausbildungsjahr** | Zeitrichtwert: **80 Stunden**
+
+## Kernkompetenz
+
+Die Schülerinnen und Schüler verfügen über die Kompetenz, Netzwerke und Dienste zu planen, zu konfigurieren und zu erweitern.
+
+---
+
+## Lernziele
+
+Nach diesem Lernfeld kannst du:
+- [ ] Anforderungen an Netzwerke und Dienste ermitteln
+- [ ] Netzwerkkomponenten auswählen
+- [ ] Dienste konfigurieren (DNS, DHCP, etc.)
+- [ ] Netzwerksicherheit implementieren
+- [ ] Funktionsprüfungen durchführen
+- [ ] Dokumentation erstellen
+
+---
+
+## Netzwerkdienste
+
+### DNS (Domain Name System)
+
+**Aufgabe**: Namen zu IP-Adressen auflösen
+
+**Zonentypen:**
+- **Master**: Originaldaten, Schreibzugriff
+- **Slave**: Kopie vom Master
+- **Forward**: Name → IP
+- **Reverse**: IP → Name
+
+**Beispiel named.conf:**
+```
+zone "example.com" {
+    type master;
+    file "db.example.com";
+};
+```
+
+### DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
+
+**Aufgabe**: IP-Konfiguration automatisch vergeben
+
+**Konfigurationsbeispiel:**
+```
+subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 {
+    range 192.168.1.100 192.168.1.200;
+    option routers 192.168.1.1;
+    option domain-name-servers 8.8.8.8, 8.8.4.4;
+    default-lease-time 86400;
+}
+```
+
+### Weitere Dienste
+
+| Dienst | Port | Beschreibung |
+|--------|------|--------------|
+| HTTP | 80/443 | Webserver |
+| FTP | 21 | Dateiübertragung |
+| SSH | 22 | Sichere Shell |
+| SMTP | 25 | E-Mail-Versand |
+| IMAP/POP3 | 143/110 | E-Mail-Abruf |
+| LDAP | 389 | Verzeichnisdienst |
+| SNMP | 161/162 | Netzwerküberwachung |
+
+---
+
+## Netzwerksicherheit
+
+### Firewall
+
+**Typen:**
+- **Paketfilter**: Layer 3/4
+- **Stateful Inspection**: Verbindungsverfolgung
+- **Application Layer Gateway**: Layer 7
+
+**iptables-Beispiel:**
+```bash
+# Eingehend blocken, ausgehend erlauben
+iptables -P INPUT DROP
+iptables -P OUTPUT ACCEPT
+# Lokale Kommunikation erlauben
+iptables -A INPUT -i lo -j ACCEPT
+# SSH erlauben
+iptables -A INPUT -p tcp --dport 22 -j ACCEPT
+# Bestehende Verbindungen erlauben
+iptables -A INPUT -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
+```
+
+### VPN (Virtual Private Network)
+
+**Arten:**
+- **Site-to-Site**: Netzwerk-zu-Netzwerk
+- **Remote Access**: Einzelner Client
+
+**Protokolle:**
+- **IPsec**: Sicher, weit verbreitet
+- **OpenVPN**: Open Source, flexibel
+- **WireGuard**: Modern, einfach
+
+---
+
+## VLAN (Virtual Local Area Network)
+
+### VLAN-Konzepte
+
+```
+┌────────────────────────────────────┐
+│            Switch                   │
+├──────┬──────┬──────┬─────────────┤
+│ VLAN10│ VLAN20│ VLAN30│   Native   │
+│ (Mgmt)│ (Data)│ (Voice)│           │
+└──────┴──────┴──────┴─────────────┘
+```
+
+**VLAN-Tagging (802.1Q):**
+- Jeder Frame erhält VLAN-ID
+- Tagged Frames über Trunk-Ports
+
+### Routing zwischen VLANs
+
+```
+┌────────┐      ┌────────┐
+│ VLAN10 │──────│        │
+│ 192.168.10.0/24     │ Router│
+├────────┤      │        │      ┌────────┐
+│ VLAN20 │──────│        │──────│ VLAN30 │
+│ 192.168.20.0/24     │        │      │ 192.168.30.0/24
+└────────┘      └────────┘      └────────┘
+```
+
+---
+
+## Netzwerk-Monitoring
+
+### Tools
+
+| Tool | Typ | Beschreibung |
+|------|-----|--------------|
+| Nagios | Monitoring | Verfügbarkeitsprüfung |
+| Zabbix | Monitoring | Umfassend |
+| Wireshark | Analyse | Paket Sniffing |
+| tcpdump | Analyse | Kommandozeile |
+| Cacti | Visualisierung | Graphen |
+
+### SNMP (Simple Network Management Protocol)
+
+**Komponenten:**
+- **Manager**: Überwachungssystem
+- **Agent**: Auf überwachtem Gerät
+- **MIB**: Management Information Base
+
+**SNMP-Versionen:**
+- v1: Keine Sicherheit
+- v2c: Performance, keine Sicherheit
+- v3: Authentifizierung und Verschlüsselung
+
+---
+
+## Handlungsphasen
+
+1. **Informieren**: Anforderungen erheben, recherchieren
+2. **Planen**: Konzept erstellen, Komponenten wählen
+3. **Konfigurieren**: Dienste einrichten, testen
+4. **Dokumentieren**: Konfiguration beschreiben
+5. **Reflektieren**: Optimierungsmöglichkeiten finden
+
+---
+
+## Prüfungsrelevanz
+
+- Wichtig für Systemintegration
+- Netzwerkkenntnisse in Teil 2
+
+---
+
+## Querverweise
+
+- [[2-Ausbildungsyear/LF8-Daten-bereitstellen|Vorher: LF 8]]
+- [[3-Ausbildungsyear/LF10a-Benutzeroberflächen|Nachher: LF 10a]]
+
+---
+
+*Stand: 2024 | Quelle: KMK Rahmenlehrplan 13.12.2019*