DIENSTLEISTUNGS-PORTFOLIO - Bergische Universität ...

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DIENSTLEISTUNGS-PORTFOLIO - Bergische Universität ...
2014   DIENSTLEISTUNGS-
       PORTFOLIO          1
DIENSTLEISTUNGS-PORTFOLIO - Bergische Universität ...
VORWORT

                      Dieses Dienstleistungsportfolio beschreibt die vielfältigen
                      Dienstleistungen des ZIM – Zentrum für Informations- und
                      Medienverarbeitung an der Bergischen Universität Wuppertal
                      im Bereich der Informationstechnik und neuen Medien.

      Zentraler IT- und Medien-Dienstleister für        Durch die Ressourcenbündelung können
      die Bergische Universität                         Dienstqualität und Wirtschaftlichkeit im Ver­
      Ende 2013 umfasst dieser Kundenkreis circa        gleich zu vielen kleinen Lösungen deutlich
      250 Pro­­fes­so­rinnen und Professoren, 3.130     verbessert wer­den.
      Mitarbeiter­innen und Mitarbeiter und rund
      19.000 Studierende. Mit seinen An­ge­bo­ten       Zentraler Betrieb, dezentrale Nutzung
      leistet das ZIM gemeinsam mit den an­de­ren       Ein Kennzeichen der netzwerkorientierten,
      Dienstleistern in den Fachbereichen und Ein­      ver­teil­­ten IT- und Mediennutzung ist der zen­
      rich­tungen einen wichtigen Beitrag zur Rea­li­   tra­li­sier­te Betrieb der Infrastruktur bei de­zen­
      sie­rung einer zuverlässigen, leistungsfähigen    traler Nut­zung. Standardisierte Schnittstellen
      und kos­ten­gün­stigen IT- und Medien-In­         ermögli­chen es den Benutzern, alle Dienste
      fra­struk­tur für Leh­re und Forschung an der     dezentral „vor Ort” zu nutzen und flexibel an
      Bergischen Universität Wuppertal.                 persönli­che Bedürfnisse anzupassen. Bei­
                                                        spiel E-Mail: Ge­ra­de die Zentralisierung der
      Die Hauptaufgaben des ZIM sind die Pla­           Mails auf einem Ser­­ver im Internet erlaubt
      nung, die Bereitstellung und der Betrieb          das Mailen im Büro, zuhause und un­ter­wegs
      einer technischen In­frastruktur für Kommuni­     auf dem PC, Laptop oder Smartphone – mit
      kation, Personal Compu­ting, wissenschaft­        einem Mail-Programm Ihrer Wahl, oder auch
      liches Rechnen, Einsatz neuer Me­dien,            per Web-Mail.
      E-Learning und den darauf aufbauenden
      Diens­ten so­wie Beratung und Support bei         Weiterbildung
      ihrer Nut­zung.                                   Der kontinuierlichen und schnellen Ver­
                                                        änderung der IT- und Medien-Landschaft
      IT und neue Medien für Forschung und              trägt das ZIM durch verstärkte Weiterbil­
      Studium                                           dungsmaßnahmen Rech­nung. Durch Wei­ter­
      Der größte Teil der ZIM-Infrastruktur dient       bildungsveranstaltun­gen geben wir unseren
      der Un­terstützung von Diensten, die für          Kunden in der Universität die Mög­lichkeit,
      das Studium und die wissenschaftlichen            vom Know-how unserer Mit­arbeiterinnen und
      Arbeiten unverzichtbar ge­worden sind.            Mitarbeiter zu pro­fi­tieren.
      Hierzu gehören die Netzinfrastruktur, E-Mail,     Das ZIM bildet in Zusammenarbeit mit der
      Web-Services, Mul­ti­me­dia-Produktion und        Ver­wal­tung der Bergischen Universität
      -Ausleihe, multimedialer Hör­saal-Support,        Fachinfor­ma­tikerinnen und Fachinfor­ma­
      E-Learning sowie Backup- und File-Service.        tiker aus. Außer­dem stellen wir im Rahmen
                                                        berufsqualifizierender Maßnahmen Prakti­
      Durch Bedarfsbündelung in Form einer zent­        kantenplätze zur Verfügung.
      ralen leistungsfähigen Hardware-Ausstattung
      – teilwei­se mit Finanzhilfen aus der Großge­
      räteförderung von Bund und Land be­schafft
      – versucht das ZIM, diese von allen ge­
      nutz­ten Dienstleistungen nachhaltig und ver­
      lässlich anzubieten.

2
DIENSTLEISTUNGS-PORTFOLIO - Bergische Universität ...
Abb.: 01. Digital-Signage-Monitor im Haupteingang der Universität

Kooperationen                                      Das Dienstleistungsportfolio
Das ZIM kooperiert mit anderen Rechen-             will Ihnen einen Überblick über die Dienst­
und Me­dien­zentren und be­teiligt sich aktiv      leis­tungen verschaffen, die das ZIM für Sie
an der Ausgestaltung von ko­­ope­rativen,          als Kunden erbringt. Unsere vielfältigen
hochschulübergreifenden Arbeits­krei­sen, wie      Angebote für die Fachbereiche, Einrich­
dem ARNW (Arbeitskreis der Leiter Wis­sen­         tungen und Angehörigen der Bergischen Uni­
schaftlicher Rechenzentren in NRW), DINI           versität werden in einer aktualisierten Fas­
(Deut­sche Initiative für Netzwerkinformation),    sung dargestellt. Hierdurch soll ein besseres
AMH (Arbeitsgemeinschaft der Medienzen-            Verständnis des ZIM-Angebotes geschaffen
tren an Hochschulen e.V.) und ZKI (Zentren         werden und eine zielorien­tierte Diskussion
für Kommunikation und Informations­ver­            über die Ausgestaltung einer qualitativ hoch­
arbeitung in Forschung und Lehre).                 werti­gen, kostengünstigen IT-Infrastruktur
                                                   für die Bergische Universität Wuppertal als
Das ZIM wird bei der Ausübung seiner Auf­          Ganzes gefördert werden.
gaben in Grundsatzangelegenheiten durch
die Senatskom­mission für das ZIM beraten.         Dem ZIM war und ist es im­mer sehr wich­tig,
Die Kommission vertritt die Inter­es­sen der       von Ihnen als Kunden Rückmel­dun­gen zu
Nutzerinnen und Nutzer.                            er­hal­ten, wel­che Dienstleistungen Ihnen ge­
                                                   fallen und welche op­timiert werden sollten.

                                                   Dieter Huth
                                                   Leiter des ZIM

                                                                                                             3
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INHALT

ZIM - ZENTRUM FÜR INFORMATIONS- UND MEDIENVERARBEITUNG
         VORWORT2

         INHALT4

         1 DAS ZIM ALS ZENTRALE BETRIEBSEINHEIT                   8
          Historisches8
          Die Bereiche des ZIM 9
         2 NETZWERK UND KOMMUNIKATION                             9
         ÜBERBLICK ÜBER DAS UNI-NETZ           9
           Kenndaten des Glasfasernetzes      11
           Kabelinfrastruktur11
           Zuständigkeiten und Netzzugang     11
           Netzstruktur und Netztopologie     11
           Wireless Local Area Network (WLAN) 13
           Anmerkungen zur WLAN-Technik       13
           Voice over IP                      13
         PLANUNG, AUSBAU UND UNTERHALTUNG DES NETZES             14
          Ausbau von Backbone und Gebäudenetzen 14
          Unterhaltung und Betrieb              15
          Außendienst15
         NETZWERK-MANAGEMENT15
          Namens- und IP-Adressenmanagement  15
          Überwachung16
          Störungen und Fehlerannahme        16
          ABUSE – Beschwerden bei Angriffen  16
         NETZZUGANG FÜR MOBILE NUTZER                            17
          Virtual Private Network (VPN) und WebVPN               17
          DFN-Roaming und Gast-Accounts                          17
         SICHERHEIT DES UNI-NETZES                               18
          Überblick18
          Subnetting18
          Paketfilter und Firewalls  18
          Pflichten der Nutzer       18
          Forensik19
          Beratung und Dokumentation 19
         VERSCHLÜSSELTE KOMMUNIKATION                            19
          Zertifikate für die sichere Kommunikation              19
          Gesicherte Client-Server Kommunikation                 19
         NETZWERK UND KOMMUNIKATION – DIE DIENSTE IM ÜBERBLICK   20
          Signieren von Dokumenten                               20
          Verschlüsselung von Nachrichten                        20
         3 INTERNET- UND WEBBASIERTE DIENSTE                     22

         ZENTRALES WEB-ANGEBOT DER BERGISCHEN UNIVERSITÄT        22
          Web-Server: die technische Realisierung  22
          Content-Management23
          Hochlastszenarien durch Varnish abfedern 23

4
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Mobile Nutzung                                       23
 Dynamische Seiten für Fachbereiche und Einrichtungen 24
 Statische Seiten für Fachbereiche und Einrichtungen  24
 Web-Server für Hochschulangehörige                   24
 Weitere webbasierte Dienste des ZIM                  24
 Die Self-Service-Angebote                            24
 Websuche                                             24
 Webmail25
 Zentrale Multimedia- und E-Learning-Dienste          25
 Weitere Web-Server an der Universität                25
DER ZENTRALE E-MAIL-DIENST DER BERGISCHEN UNIVERSITÄT        26
 Der Zentrale Mail-Dienst                26
 Mail-Dienstleistungen26
 Selbstkonfiguration des E-Mail-Accounts 27
 LDAP als Uni-Adressbuch                 27
 Sichere E-Mail                          27
 Weitere Mail-Server an der Universität  28
 Mailinglisten28
 Bulk-Mail-Dienst28
INTERNET- UND WEBBASIERTE DIENSTE – DIE DIENSTE IM ÜBERBLICK 29

4 ZENTRALE SERVER UND ZENTRALE IT-DIENSTE                    30

ZENTRALE SERVER UND SERVER-HOUSING                           30
 Zentrale Serverräume und Server-Housing                     30
 Backup und File-Service mit Disaster-Recovering-Konzept     30
 Virtuelle Root Server                                       32
 Compute-Server für das wissenschaftliche Rechnen            32
 Betrieb von Datenbanksystemen                               33
 Account- und Benutzerverwaltung                             33
ZENTRALE SERVER UND IT-DIENSTE – DIE DIENSTE IM ÜBERBLICK    34

5 BENUTZERARBEITSPLÄTZE                                      35

DAS INTERNET-CAFÉ                                            35
 Upgrade: Von der Surfkiste zum Arbeitsplatz                 36
 Die Technik: ein wartungsfreundliches System                36
ZENTRALE WINDOWS-DIENSTE (ZWD)                               37
 Konzipiert für die ganze Uni                                37
 Die Dienste im Einzelnen                                    37
 Die technische Infrastruktur                                38
DIE AUSBILDUNGS-POOLS DES ZIM                                39

BENUTZERARBEITSPLÄTZE – DIE DIENSTE IM ÜBERBLICK             39

6 MEDIEN-SERVICE DES ZIM                                     40

DIE ZENTRALEN MEDIEN-DIENSTE AN DER BERGISCHEN UNIVERSITÄT 40

AUSLEIHE VON MEDIEN UND MEDIENTECHNISCHEN GERÄTEN            41
 Mediothek41

                                                                   5
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Archivkonzept der Mediothek 41
     Selbstlernprogramme41
     Scan-Station41
    MEDIENPRODUKTION UND MEDIENTECHNISCHE GERÄTE                            42
     Video- und Audioproduktion                                              42
     Geräteausleihe42
     Medientechnische Unterstützung von Vorlesungen und Vortragsveranstaltungen
     43
     Multimedia-Hörsäle43
     Video-Strea­ming und Hörsaalübertragung                                 44
     Video-Streaming-Server44
     Podcasting und Podcast-Portal                                           44
     Videokonferenzen45
     Digital Signage                                                         47
    MEDIEN-SERVICE DES ZIM – DIE DIENSTE IM ÜBERBLICK                       48

    7 E-LEARNING, SCHULUNG UND QUALIFIZIERUNG                               50

    E-LEARNING50
     Integration von E-Learning               50
     Direktes Beratungsangebot für E-Learning 50
     Die Lernplattform Moodle                 51
     E-Portfolio Mahara                       52
     BSCW52
     Podcast53
    SCHULUNG UND QUALIFIZIERUNG                                             53
     Die Angebote des ZIM                                             53
     Medienwerkstatt54
     „ZIM4learners” - Screencasting als Präsentations- und Lernmedium 54
     Potential „ZIM4learners“                                         54
     Beratung54
     E-Learning & Video-Training mit Video2Brain                      54
     E-Zirkel55
     Praktika55
     Ausbildung von Fachinformatikern                                 55
     Kooperationen und Arbeitsgemeinschaften                          55
    E-LEARNING, SCHULUNG UND QUALIFIZIERUNG -
    DIE DIENSTE IM ÜBERBLICK                                                56

    8 ANWENDERUNTERSTÜTZUNG                                                 57

    BENUTZERBERATUNG57
     Benutzerberatung des ZIM                                               57
     Die Beratungs- und Informationstheke                                   57
    ERSTELLUNG UND VERTRIEB VON DOKUMENTATIONEN                             58
     Erstellung von Dokumentationen    58
     Hotline und Trouble-Management    58
     Online-Video-Anleitungen58
     Mailinglisten des ZIM             58
     Vertrieb externer Dokumentationen 59

6
DIENSTLEISTUNGS-PORTFOLIO - Bergische Universität ...
SOFTWARE UND LIZENZEN                              60
 Zentrale Beschaffung von Software-Lizenzen        60
 Software-Vertrieb und Lizenz-Management           61
ANWENDERUNTERSTÜTZUNG – DIE DIENSTE IM ÜBERBLICK   61

ANHANG62
 Glossar62
 Organisatorische Abkürzungen        62
 Technische Begriffe und Abkürzungen 63
ABBILDUNGSVERZEICHNIS68

INDEX69

                                                         7
DIENSTLEISTUNGS-PORTFOLIO - Bergische Universität ...
1 DAS ZIM ALS ZENTRALE BETRIEBSEINHEIT
Dieses Kapitel gibt einen kurzen Überblick über die Zentrale Betriebseinheit „Zentrum für Infor­ma­­tions- und
Medien­verarbeitung (ZIM)“ der Bergischen Universität Wuppertal, seine Geschichte und Vorgängereinrich­
tungen und seine Abteilungsstruktur.

                   Historisches                                                Ziel der Fusion war es, Synergie- und
                   Das ZIM ent­stan­­d am 1. Sep­tember 2005                   Rationalisierungseffekte­zu erzielen.
                   durch Fu­sion der beiden Zentralen Betriebs­                Angebotsüberschnei­dungen gab es bei­
                   einheiten Au­dio­visuelles Medien­zen­trum                  spielsweise bei Schulung, Beratung, Support
                   (AVMZ) und Hoch­schul­rechenzentrum                         und E-Learning.
                   (HRZ), basierend auf den Em­pfeh­lungen
                   einer Rektoratskommission zur Be­­gut­­ach­                 Dabei er­gänzten sich die IT-Kompetenz des
                   tung der IT-Aktivitäten der Zentralen Ein­                  Re­chen­zentrums und die mediendidaktische
                   rich­tun­gen und der Verwaltung. Beide                      Kompe­tenz des Medienzentrums
                   Vorgänger­ein­rich­tungen be­stan­den seit                  hervorragend. Ein Bei­spiel ist die digitale
                   den 1970er Jahren, den Anfängen der Ber­                    Videoproduktion des Me­dien­zentrums, die
                   gischen Universität Wuppertal.                              auf den vom Rechenzen­trum auf­gesetzten
                                                                               Streaming-Server zurückgreifen konnte.

Abb.: 02. Organisationsplan des ZIM mit realen Stellenbeset­zun­gen (Stand: 07/2014)

8
DIENSTLEISTUNGS-PORTFOLIO - Bergische Universität ...
Die Bereiche des ZIM                             Leiter zugeordnet. Aktuell sind das Dr. Jo­
                Das ZIM umfasst die folgenden sieben             achim Schultes und Bert Zulauf.
                Abteilungen:
                                                                 Die kleine aber sehr wichtige Netzwerkab­
                1.   Zentrale Rechner                            teilung wird von Herrn Robert Schneider
                2.   Medien-Service                              geleitet, der gleichzeitig Stellvertreter des
                3.   E-Teaching                                  ZIM-Leiters ist.
                4.   Netzwerk
                5.   Zentrale Windows Dienste                    Abb.: 02 zeigt einen verein­fachten
                6.   Schulung und Qualifizierung                 Organisations­plan des ZIM mit den realen
                7.   Anwenderunterstützung                       Stellenbeset­zun­gen. Insbesondere in den
                                                                 Berei­chen Me­dien­tech­nik und Benutzerbe­
                Dabei werden die mehr hardware- bzw. sys­        ratung werden die Mitarbeiterinnen und Mit­
                tem­ori­en­tierten Abteilungen 1, 2 und 5 und    ar­bei­ter des ZIM von studentischen und
                die mehr software- bzw. unterstützungsorien­     wissenschaftlichen Hilfskräften tat­kräf­tig
                tierten Ab­teilun­gen 3, 6 und 7 jeweils einem   unterstützt.

2 NETZWERK UND KOMMUNIKATION
Das ZIM stellt für die Bergische Universität zentral die Netzwerkinfrastruktur zur Verfügung: das „Universitätsnetz” oder
kurz „Uni-Netz”. An dieses zentrale Netz sind alle Computer der Bergischen Universität Wuppertal per Kabel oder per Funk
(WLAN) angeschlossen. Das Uni-Netz ermöglicht nicht nur eine sichere interne Kommunikation, sondern auch die Anbindung
an das weltweite Internet.

Die Netzwerkinfrastruktur – Grundlage für die Versorgung mit digitalen Informationen – ist für eine mo­der­ne Universität so
elementar wie die Versorgung mit Strom oder Wasser. Diese Dienste kommen daher allen Universitätsangehörigen unmit­
telbar zugute, insbesondere auch den Studierenden. Interner Dienstleister dafür ist die Abteilung Netzwerk.

ÜBERBLICK ÜBER DAS UNI-NETZ
                Grundlage für den Transport der Daten
                innerhalb der Uni ist das Datennetz. Es
                besteht aus dem Kern­netz oder Backbone
                sowie den Gebäude­net­zen. Vom Backbone
                führen Zugangsleitungen zu den ein­zelnen
                Gebäuden, in denen in der Regel meh­rere
                unabhängige lokale Netze (LAN, Local Area
                Network) bedient werden. Dazu gehören
                in­ner­halb der Gebäudeverteiler neben den
                aktiven Kom­ponenten – ein oder mehrere
                Switche – weitere Kom­ponenten der soge­
                nannten passiven Netz­technik wie Kabel,
                Stecker, Dosen, Ver­teiler.
                                                                     Abb.: 03. Backbone-Switch des ZIM
                Die nur wenigen aktiven Netzkomponenten
                er­mög­lichen ein zentrales Management des       und Smartphones über Funk­netze (WLAN,
                Backbones, was zu einer einfachen Wartung        Wire­less LAN) ist in jüngerer Zeit noch wich­
                und damit einem zu­verlässigeren Netz führt.     tiger geworden.

                Der Betrieb dieser Geräte erfordert Basis-       Im Folgenden werden die Technik und die
                diens­te, die z.B. Adressen verwalten und        Funktion der Komponenten des Netzes und
                Wege durch das Netz (Routen) sicherstellen.      seines Betriebes und die damit verbundenen
                Die Organisation des gesamten Datenver­          Aufgabenstellungen und Dienstleistungen
                kehrs, einschließlich Steuerung und Überwa­      beschrieben:
                chung, ist Aufgabe des Netzmanagements.
                                                                 •    Kabelinfrastruktur (passive
                Der mobile Zugang für Notebooks, Tablets              Komponenten)

                                                                                                                               9
DIENSTLEISTUNGS-PORTFOLIO - Bergische Universität ...
Glasfasernetz
                   Pauluskirchstraße / Haspel
               280m                   300m                 150m                                                                      49m                                                  64m                                                  160m                                                                  61m                           59m
                                                                                        WKP E3.1         WKP E3.2         D.10               D.07                       96
  HB 1. OG             HA                     HF KG               HD KG                                                                                                    m                                    F.11                                                                G.10                                              G.13                   G.15
                                                                                                                               0m                                                                                                                                                                                       67
                                                                                                                                                    217m

                                                                                                                             18                                                           G.14                                                                                                                            m
              FM                 FME EG                  FME KG
                                                                                                                                                                                              87m
                                                                                                                                                                                                                BZ.09
                                                                                                         A
                                                                                                                                    BZ.07                                                     613m                                                                                                                                                  55m

                                                                                                                                                                                                                                                                                             125m
        50m

                                                   40m

                                                                                                                                         m
                                                                                                                                    80
               80m                    130m                170m                                                                                                                                                  Z.02                                                                                             M.13                 L.11                       H.11
                                                                                                                                                    331m, 10 Fasern

                                                                                                                                                                                    51                          286

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          80m
  FG                   FE                    FME                  FD                         FC 1. OG                     BZ.10                                                          3m                        m
                                                                                                                 2
                                                                                                                 Fa
                                                                                                                     se
                                                                                                                     rn

                                                                                                                                                                                                          80m                                                                                                                   45m                60m
                            36
                                                                       80m

                                 0m
                                                           270

                                                                                                                                                                             m
                                             30

                                                                                                                                                                        40                                                                                                                                  m
                                                                                                                                                                                                                                                                                                       86
                                             0m

                                                                                                                      18
                                                           m

                                                                                                         BZ.06          0m                                                        P.07           ME.04          ME.03                                                                                                M.11             M.14                       M.19
                                                                                                                                                                                                                                                                                             L.09
                                                                                                             80m                                                       P.05                                                     308m, 16 Fasern, 40 Fasern
        FBZ                 80m
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                85m
 170m

                                                                                        B KG                                                                                                                                                                                                               12
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                0m
                                                                                                                                                                                                                                                                                     5m
                                                                                                                                                                        38                                                                                                         44
                                                                                                      5m                                                                  m                                              30m           30m             30m
                                                                                                   181
                                                                                                            rn
                            160m                                                                         ase
                                                                                                    24 F

                                                                                                                                                                                                                                                                                             273m
                                                                                                                                                    155m, 10 Fasern
        FA                                                                                                                                                                        P.06                          I.16            I.15          I.14                I.13                                               CH                                          HS14

                                                                                                                                                                      77
 130m

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 M.10

                                                                                                                                                                        m
                                                                              FC
                            210m                                                                                                                                                                                  Gaußstraße
                                                                              Campus Freudenberg
                                                                                                                                                                                  P.09                                                                            HI.08
        FZH                                                                                                                                                           O.07                                             115m                                       106m                                51m
100m

                                                                                                                                                                                                                                                           S.09                                     U.10
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     U.14
                                                                                                                                                                                                                                                                            K.10
                                                                                                        INTERNET

                                                                                                                                                                                                                                                                                                           11
                                                                                                                                                                                                                                                     50m
                                                                                                                                                                                                    68

                                                                                                                                                    36m
  FB                                                                                                                                                                                                  m

                                                                                                                                                                             51

                                                                                                                                                                                                                                                                                                             1m
                                                                                                        DFN X-WIN

                                                                       570m
                                 0m                         m

                                                                                      680

                                                                                                                                                                              m
                                             0m

                                                                                                                                                                                                                                                                     130m
                                                           600
                            32
                                             39

                                                                                      m

                                                                                                                                                                                                                                                                                             80m
                                                                                                                                                                      O.09                O.12                          N.10                               S.13             K.11                                                             LWL-Multimode 50/125µ
                      FTZ
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             LWL-Singlemode 9/125µ
               120m                   270m                 50m                 140m                                                                                                                                                                                                                                  HI

                                                                                                                                                    60m

                                                                                                                                                                                                                                                                     150m
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             Gaußstraße

                                                                                                                                                                                                                                                                               21
                                                                                                                                                                                                                                                                                   5m
  FF                             80           FH                  FK                    FL                                                                                                                                                                                                                                                   Campus Freudenberg
                                                                                                                                                                      O.06
                      m

                                  m
                                                                                                                                                                                                                                                                            K.12
                     80
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             Pauluskirchstraße/Haspel
                                                                                                                                                                                                                         515m                                                                          70m
              FO                  FN                                                                                                                                                                                                                                                      T.09                       T.11

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        10
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             Stand: 18.02.2014
Abb.: 04. Schematische Darstellung des Glasfaser-Backbone-Netzes der Bergischen Universität Wuppertal
•   Netzstruktur und Netztopologie (aktive          Ein Datenknoten umfasst einen oder meh­
    Komponenten)                                    rere Netz­werkschränke mit Zuleitungen über
•   Planung, Ausbau und Unterhaltung des            Kupfer- und Glas­faserkabeltechnik, die in
    Netzes                                          Anschlussfeldern en­­den. Mittels spezieller
•   Netzmanagement und weitere Dienst­              Verbindungskabel („Patch-Ka­bel”) werden
    leistungen zum Netzbetrieb                      aktive Netztechnik-Komponenten wie Swit­
•   Mobiler Zugang (WLAN und VPN)                   ches, Medienkonverter und Access Points
•   Sicherheit im Netzbetrieb (Firewall,            angebunden, sowie Endgeräte der Fachbe­
    Paketfilter)                                    reiche und Einrichtungen an das Uni-Netz
•   Sichere Kommunikation.                          angeschlossen.

Kabelinfrastruktur                                  Zuständigkeiten und Netzzugang
Das Datennetz der Bergischen Univer­                Das ZIM ist für den Betrieb des Uni-Netzes
sität Wupper­tal ist bis                                                       zuständig, wobei
heute stetig gewachsen.                                                        es mit dem IT-Be­
Begonnen hat­te es mit                                                         reichsmanage­
ersten lokalen Verkabe­                                                        ment der Fach­
lun­gen in Univer­si­täts­ge­­                                                 bereiche und
bäu­den, wie etwa 1987 im                                                      Einrichtungen
damaligen HRZ.                                                                 zusam­men­arbeitet.

Diese ers­ten Gebäu­                                                            Das ZIM
denetze wurden inzwi­                                                           betreibt zudem
schen durch ei­ne zen­                                                          die Netzwerk­
tral gemanagte moderne                                                          infrastruk­tur der
Infrastruk­tur er­setzt. Seit                                                   Verwaltungs-DV,
1989 wurden entspre­                                                            das sogenannte
chend dem so­ge­nann­ten                                                        „Verwaltungsrech­
„DFG-Netzmemorandum”                                                            nernetz”. Es wird
erste Ge­bäu­de­teil­netze mit                                                  hier nicht weiter
Unterstützung durch Lan­                                                        betrachtet.
des­mit­tel er­stellt. Erste
Projekte waren die Uni­ver­                                                      Die Zu­stän­digkeit
sit­äts­bib­lio­thek und das                                                     des ZIM be­züg­lich
Rechenzentrum, später                                                            der Ver­füg­bar­keit
folg­ten Ge­bäude des Fach­    Abb.: 05. Backbone-Router des ZIM                 des Da­ten­netz­an­
bereichs Mathematik und                                                          schlus­ses einer
Naturwissenschaften.                                Ein­­richtung en­det im Re­gelfall am Überga­be­
                                                    punkt, der Netz­steck­dose.
Die installierte Kabeltechnik wurde zum
Zeitpunkt der Installation nach Möglich­            Der Zugang vom Ar­beitsplatz zum Netz er­
keit an den jeweiligen Stand der Techno­            folgt ent­we­der über die An­schluss­dose am
logie angepasst, um eine aktuel­le und mög­         lokalen Netz in­ner­halb einer Ein­rich­tung oder
lichst zukunftssichere IT-Infrastruktur für den     mobil per WLAN.
Betrieb und die Forschung bereitzustellen.
Der rasante Fortschritt führt aber auch dazu,       Netzstruktur und Netztopologie
dass die Netze kontinuierlich weiter ent­           Die Anschlusspunkte der lo­ka­len Netze und
wickelt werden müssen.                              des Kern­netzes werden durch Swit­ches und
                                                                                    Router ver­
Bis heute ist das Uni-Kern­                                                         knüpft. Durch
netz auf über 91 vom ZIM         Kenndaten des Glasfasernetzes                      ge­misch­te
betriebene Datenverteiler­                                                          Nut­zungs­
knoten angewach­sen. Im          Anzahl der Datenverteilerknoten:                   formen in vielen
Prinzipschaltbild (siehe Abb.:               91                                     Ge­bäuden, die
04) des in Multimode- und                                                           Notwendigkeit
Singlemode-Glasfaser-Tech­ Gesamtfaserlänge des Single-/                            der Bildung von
nologie ausgeführten Kabel­ Multimode-Netzes:                                       eige­nen Netzen
netzes wird der Umfang                      19.268 m (Gesamtlänge aller Faser­ für bestimmte
des aktuellen Kern­netzes                   bündel, nicht Einzelfasern)             Diens­te (z.B.
deutlich.                                                                           WLAN) und
                               Abb.: 06. Kenndaten des Glasfasernetzes              durch Umzüge,

                                                                                                        11
Abb.: 07. Monatliches X-WiN-Datenvolumen von 2009 bis August 2013

                  Neu­einrich­tungen und laufende An­pas­sung       Die Gebäudeswitches füh­ren die Datenpa­
                  an ak­tuelle Technologien ent­steht ein höchst    kete zu den Backbone-Routern. Das Back­
                  komplexes und dynamisches Gebilde.                bone-Netz entspricht einer Super-Autobahn,
                                                                    über die sämtliche Daten aller Einrichtungen
                  Das Netz der Bergischen Universität Wup­          geleitet werden. Die dort eingesetzten Router
                  pertal ist sternförmig aufgebaut mit einem        sind besonders leistungsfähig und zuver­
                  Collapsed Backbone.                               lässig, um die notwendige große Band­brei­te
                                                                    zur Verfügung stellen zu können.
                  Die Backbone-Vernetzung auf dem Campus
                  ist in 10-Gigabit-Ethernet-Technologie            Am Backbone-Netz hängt auch der X-WiN-
                  über Glasfasern aus­­geführt, wobei zum           Router, der das Netz der Bergischen Univer­
                  Teil eine Kanalbündelung zur Erhöhung             sität Wuppertal mit dem Wissenschaftsnetz
                  von Bandbreite und Redundanz ein­gesetzt          (X-WiN) des DFN-Vereins verbindet, unserem
                  wird. Der zentrale Backbone-Switch ist mit        Tor zum Rest der Welt. Der DFN e.V. („Verein
                  den zen­tralen Routern ebenfalls über eine        zur Förderung eines Deutschen Forschungs­
                  10-Gigabit-Strec­ke verbunden. Innerhalb der      netzes”) ist eine gemeinnützige Selbsthilfe­
                  Ge­bäu­de werden hauptsächlich Glasfaser-         einrichtung der deutschen Hochschulen und
                  oder Kup­ferverbindungen mit 1 Gbit/s oder        Forschungseinrichtungen und betreibt sein
                  100 Mbit/s be­nutzt.                              Netz selbst.
                                                                    Der X-WiN-Router wird derzeit mit einer
                  Jedes Fach­gebiet bzw. jede Einrichtung           Anschluss-Bandbreite von 2000 Mbit/s in
                  erhält in der Regel mindestens ein Subnetz,       beide Richtungen und einem nur durch
                  d.h. einen Bereich von IP-Adressen, in dem        die maximale Geschwindigkeit begrenzten
                  ein eventuell vor­handener lokaler Admini­        Volumen betrieben („Flatrate”).
                  strator nach Ab­spra­che mit dem ZIM frei         Der X-Win-Router verbindet die Hochschule
                  verfügen kann. Die Subnetze der verschie­         seit März 2012 auch mit dem LHC Open Net­
                  denen Einrichtun­gen werden über zentrale         work Environment (LHCONE), einem spezi­
                  Backbone-Router verbunden.                        ellen Netzwerk zur Verbindung der Tier 1 und
                                                                    Tier 2 Center des LHC-Experiments mit einer

12
Bandbreite von ebenfalls 2000 Mbit/s.           ab. Die volle Bandbreite kann ein Client in
                                                einer Funkzelle nur in geringer Distanz zum
Die Bergische Universität Wuppertal fungiert    Access Point erreichen, da die Bandbreite
ausserdem als „DFN-Knoten”, was durch           entfernungsabhängig vom Access Point ist.
erhöhte Redundanz – Anbindung an das
Fraunhofer-Institut Schloss Birlinghoven und    Da mehrere Clienten in einer Funkzelle
die Uni Duisburg-Essen – die Internet-Ver­      sich die Bandbreite teilen, sind Funknetze
bindung noch ein Stück sicherer macht.          generell weniger leistungsfähig als
Abb.: 07 zeigt das monatliche Datenvo­          kabelgebundene Netze.
lumen – empfangene und gesendete Daten
– von Januar 2009 bis August 2013 am            Voice over IP
Übergang zwischen Backbone und X-WiN            Vor dem Hintergrund der fortschreitenden
(Internet) bzw. LHCONE.                         Digitalisierung und Vernetzung nähern sich
                                                die Technologien von Sprach- und Daten­
Wireless Local Area Network (WLAN)              diensten immer weiter an.
Das WLAN ermöglicht den Universitäts­
angehörigen den drahtlosen Zugang zum           Unter IP-Telefonie (auch: Internet-Proto­
Uni-Netz und somit auch zum Internet.           koll-Telefonie, In­ternet-Telefonie oder Voice
                                                over IP, kurz VoIP) versteht man das Tele­
Die Grundstruktur des Funknetzes ist ein für    fonieren über Rechnernetzwerke, die nach
diesen Zweck errichteter separater virtueller   Internet-Standards aufgebaut sind. Die Tech­
Backbone. Da­bei wird ein möglichst weit­       nologie ermöglicht es, den Telefondienst auf
reichender Ausbau des WLAN angestrebt.          dieser IP-Infrastruktur zu realisieren, so dass
Das ZIM betreibt an ver­schie­denen Stand­      diese die herkömmliche Telefontechnologie
orten der Bergischen Universität Wuppertal      samt ISDN, Netz und allen Komponenten
bisher über 220 Access Points gemäß den         ersetzen kann.
Standards 802.11a/g mit bis zu 54 Mbit/s
und teilweise gemäß 802.11n mit bis zu 300      In vielen Fällen könnten hier bei flächen­
Mbit/s.                                         decken­der Einführung Infrastrukturkosten
Die Access Points werden durch einen zen­       durch Vereinheitlichung von Verkabelung
tralen Con­troller gesteuert. Als Authentifi­   und aktiven Systemkomponenten reduziert
zierungsverfah­ren wird die 802.1X-EAP-­        werden.
Authentifizierung mit WPA2 angewendet.
                                                Um zukünftigen Herausforderungen in dem
Anmerkungen zur WLAN-Technik                    Be­reich gewachsen zu sein, betreibt das
Zur Technik noch einige Anmerkungen: Die        ZIM ein in­ternes VoIP-Netz mit ca. zwanzig
WLAN-Technik bedient sich der Mikrowellen       Endgeräten. Durch Mit­nutzung der WLAN-­
im 2,4 GHz- und im 5 GHz-Band, die              Infrastruktur können auch VoIP-Mobiltele­
Sendeleistung ist dabei 100 bis 200 mal         fone verwendet werden.
schwächer als in Mobilfunknetzen üblich.

Ein Access Point deckt innerhalb von
Gebäuden ein Gebiet bis zu 30 Metern,
außerhalb von Gebäu­den bis zu 300 Metern

                                                                                                  13
PLANUNG, AUSBAU UND UNTERHALTUNG DES NETZES
                   Planung und Ausbau des leistungsfähigen,           Dazu bilden sich die Mitarbeiterinnen und
                   von al­len genutzten Uni-Netzes erfordern          Mitar­beiter ständig weiter. Außerdem pflegen
                   wegen der ver­teil­ten Zuständigkeiten einigen     sie den Kontakt mit den Herstellern von
                   Abstimmungs- und Be­­ratungsaufwand.               Netz­werk­kom­po­nenten und tauschen sich
                                                                      mit den Netzgruppen anderer Re­chen­
                   Für die Erstellung und Fortschreibung des          zentren aus.
                   Netz­kon­zepts ist das ZIM zuständig. Durch
                   die Ausdehnung der Universität im Stadt­           Detaillierte Informationen sind auf den Web­
                   bereich (siehe Abb.: 08 auf Seite 14 und           seiten des ZIM zu finden.[Link 01]
                   Abb.: 04 auf Seite 10) und die große
                   Zahl ­von Uni­ver­si­täts­ge­bäuden wird von den   Ausbau von Backbone und
                   ZIM-Mit­ar­­beiterinnen und -Mit­ar­bei­tern ein   Gebäudenetzen
                   umfangrei­ches Wis­sen über die ein­gesetzte       Für den Ausbau des Netzes und dessen
                   Technik und die Ge­bäu­de­in­fra­struktur          kontinuierliche Erneuerung wurden den
                   eben­so wie ein hohes Maß an Mo­bilität            Hochschulen Mittel entsprechend dem Hoch­
                   verlangt.                                          schulbauförderungsgesetz (HBFG) bzw. der
                                                                      Großgeräteförderung gemäß Artikel 91b
                   Durch das im ZIM vor­handene Wissen wird           Abs. 1 Nr. 3 GG (ab 2007) zur Verfügung
                   si­cher­gestellt, dass Flexibilität, Leistungs­    gestellt. Ins­ge­samt wurden vom ZIM vier
                   fähigkeit, Wart­barkeit und Zukunftssicherheit     Netz­anträge für die Zeiträume 1990–1997,
                   des Netzes ge­wahrt bleiben.
                                                                      [Link 01] www.zim.uni-wuppertal.de/Dienste/Netzzugang/

Abb.: 08. Standorte der Bergischen Universität Wuppertal

14
Daten zum Betrieb des Uni-Netzes                                Nach Festlegung der realisierbaren Pro­
 Gebäudeverteiler: 76                                             jekte wer­den weiterführende Detail- und
 Nutzer: 19.630                                                   Ausführungsplanungen mit allen zusätzlich
 Anzahl der vergebenen IP-Nummern: 20.809                         Beteiligten durchgeführt, die von einer Bau­
 Switches im Backbone und Gebäuden: 150                           maßnahme betroffen oder organisatorisch
 Backbone-Router: 4                                               einzubinden sind.
 Zahl der Subnetze: 149
 Access Points: 271                                               Die Baubegleitung ist ein wichtiger Bestand­
  Ports: 13.700                                                   teil der Dienstleistung des ZIM. Zwar ist der
                                                                  BLB für die Ge­bäudeinfrastruktur zuständig,
Abb.: 09. Daten zum Betrieb des Uni-Netzes
                                                                  gleichwohl verbleibt die Verantwortung für
                 1997–1999, 2003–2009 und 2011–2015               den Betrieb der Netze in den Händen der
                 beim Land einge­reicht. Nach Begutachtung        Uni und damit des ZIM. Bei Neu­bauten und
                 durch die DFG wurden dann Lan­des- und           Sanierungen vergibt der BLB auch die Netz­
                 Bun­des­mittel zugeteilt.                        bauaufträge, ansonsten geschieht dies im
                                                                  De­zernat 5 der Universität.
                 Für die Ausbaustufe 2003–2009 des Bergi­
                 sche Universität Wuppertal-Netzes wa­ren         Unterhaltung und Betrieb
                 Mittel in Höhe von 1,65 Mio. € vor­ge­sehen.     Die laufende Unterhaltung des Kernnetzes
                 Für die Jahre 2011 bis 2015 sind 2,20 Mio. €     und des Funknetzes umfasst alle strategi­
                 angesetzt. Die tat­säch­lichen jährlichen        schen Erweite­run­­gen und Umbauten sowie
                 Zu­wei­sun­gen schwanken zwi­schen 200.000       die Wartung und Ak­tu­a­li­­sierung der instal­
                 und 350.000 €.                                   lierten Technik in den Da­ten­ver­tei­ler­knoten
                 Dazu kom­men Mittel der Universi­tät in gerin­   der einzelnen Gebäude. Die Da­ten in der
                 ge­rem Umfang für kleinere Bau­maß­nah­men,      Abb.: 09 geben einen Ein­druck von der
                 die nicht in den Planungen be­rücksichtigt       Kom­ple­xität der Netz-Un­ter­hal­tung und des
                 werden kön­nen, und Eigenmittel der Einrich­     Betriebs.
                 tungen für die lokale Infrastruktur.
                                                                  Das ZIM stellt bei rechtzeitiger Voranmel­
                 Die Aufnahme und Aus­führung eines neuen         dung im Rahmen seiner Möglichkeiten
                 Netz­werk-Pro­jek­tes erfolgt in Zu­sam­         ­temporäre Netzwerke (z.B. bei Tagungen)
                 menarbeit mit den De­zernaten und Abtei­          bereit.
                 lun­gen der Bergischen Uni­versität, dem Bau-
                 und Liegenschaftsbetrieb NRW (BLB) und           Außendienst
                 den betroffenen Nutzern. Dabei wir­ken ins­      Im Rahmen der Netzunterhaltung sind Mitar­
                 besondere das ZIM und das Gebäu­de­ma­na­        beiter des ZIM oft täglich mehrfach auf dem
                 gement der Universität (Dezernat 5 der Ver­      Campus und den Außenstellen der Univer­
                 waltung) eng zu­sammen.                          sität unterwegs, um Dienstleistungen für Ein­
                                                                  richtungen zu erbringen.
                 Zum Ausbau des Backbones, der Zubrin­
                 gerstrecken und der Gebäudenetze werden          Die Art und der resultierende Umfang eines
                 die an das ZIM weitergegebenen Informa­          Ein­satzes sind in der Praxis hinsichtlich der
                 tionen zu Gebäudesanierungen, Neu- und           Komple­xi­tät der involvierten Technik, der
                 Anbauten, akuten Kabel-Engpässen sowie           notwendigen Werk­zeug- und Technikkom­
                 zusätzlichem allgemeinen Bedarf gesam­           ponenten sowie des Ar­beitsaufwands sehr
                 melt und in die weitere Netzausbauplanung        unterschiedlich.
                 eingebunden.

NETZWERK-MANAGEMENT
                 Die Netzwerk-Management-Dienste des ZIM          ihrer lo­ka­len Netze. Im Folgenden werden
                 umfas­sen nicht nur die in direkter Zustän­      die Dienste er­läutert.
                 digkeit des ZIM liegenden Bereiche des
                 Backbone-Netzes, der zentral betreuten           Namens- und IP-Adressenmanagement
                 Gebäudenetze und der Außenanbin­dun­gen,         Durch neue Dienste und die damit ver­
                 sondern unterstützen auch die Fachberei­che      bundene stei­gende Anzahl an Datenend­
                 und Einrichtungen der Bergischen Univer­         geräten wird das Uni-Netz immer größer
                 si­tät bei der Organisation und Verwaltung       und komplexer, mit einer stark steigenden

                                                                                                                     15
Zahl eingesetzter IP-Adressen (IP = Internet      ZIM werden dann verschiede­ne Mitarbeite­
     Protocol).                                        rinnen und Mitarbeiter tätig, die z.B. den Ver­
                                                       kehr mit Soft­ware­tools analysieren oder im
     Mit dem IP-Namens- und Adress-Manage­             Feld Messungen durch­führen und Kompo­
     ment werden IP-Netze und Namensräume              nenten tauschen.
     unter uni-wuppertal.de strukturiert darge­
     stellt und organi­siert. Der Bergischen Uni­      Die direkte Betriebsverantwortung des ZIM
     versität steht für ihre Fach­bereiche und Ein­    umfasst den Zugang zum Wissenschaftsnetz
     richtungen in 50 Gebäuden ein Class-B-Netz        (X-WiN), das Backbonenetz und die Gebäu­
     (IP-Adressen 132.195.*.*) zur Ver­fügung.         denetze bis hin zur Netzwerksteckdose.

     Überwachung                                       Zentrale Anlaufstelle für alle das ZIM betref­
     Insgesamt überwacht die Abteilung „Netz­          fen­den Probleme ist die Benutzerberatung,
     werk” kon­ti­
     nuierlich acht
     Router und 210
     Switches mit
     14.100 Ports
     und mehr als
     220 Access
     Points.

     Alle fünf Minuten
     wird die Erreich­
     barkeit der
     akti­ven Netz­
     komponenten
     durch Aufrufen
     eines jeden
     Geräts geprüft.

     Um das kom­
     plexe Netz­
     system zu orga­
     nisieren, wird
     unter anderem
     ein OpenSour­
     ce-Manage­
     ment-Tool ein­
     gesetzt, welches
     alle Geräte
     im Datennetz
     erfasst. Aus­
     führliche Status­
     daten werden
     in regelmä­
     ßigen Abständen
     gesammelt, aus­
     gewertet und
     angezeigt.

     Störungen und Abb.: 10. Ausschnitt aus einer Darstellung des Uni-Netzes mit Hilfe des OpenSource-Tools Netdisco.
     Fehlerannahme                Die Gesamtdarstellung ist etwa zehnmal größer.
     Ausfälle im Netz­
     betrieb können wegen der techni­schen und              die unter 0202/439-3295 oder zimber@
     räumlichen Komplexität die verschieden­sten            uni-wuppertal.de erreichbar ist. Entspre­
     Fehlerquellen haben: Kabelverbindungen,                chende Hinweise werden um­gehend
     Netz­komponenten, Nutzer-Fehlverhalten.                weitergeleitet.
     Des­halb ist eine möglichst detaillierte Fehler­
     meldung an das ZIM zur schnelleren Fehler­             ABUSE – Beschwerden bei Angriffen
     findung und -behebung äußerst wichtig. Im              Leider kommt es immer wieder vor, dass sich

16
Nutzer oder Organisationen aus exter­nen                   Weiterhin tritt die Beschwerdestelle umge­
       Netzen von Rechnern aus der Bergischen                     hend mit den entsprechenden Nutzern
       Universität angegriffen, belästigt oder                    zur Behebung solcher Störungen in Kon­
       geschädigt fühlen – teilweise berechtigt.                  takt, damit diese nicht weiter nach außen
       ABUSE, erreichbar unter abuse@uni-wup­                     getragen werden oder sich innerhalb der
       pertal.de, nimmt sich solcher Beschwerden                  Bergischen Universität weiter verbreiten.
       an und klärt, ob der vorgetragene Tatbestand
       vorliegt oder auf gefälschte Angaben zurück­               ABUSE steht auch internen Nutzern zur
       zuführen ist.                                              Verfü­gung, ist aber nur für Missbrauch des
                                                                  Netzes ge­dacht.

NETZZUGANG FÜR MOBILE NUTZER
       Dienste wie das WLAN oder Virtual Private                  WebVPN ist eine spezielle Web-Appliance,
       Net­works (VPN) ermöglichen den Hoch­                      von der aus man nach Authentifizierung
       schulangehörigen, sich dyna­misch mit dem                  direkt mit einer Webseite verbunden wird,
       Netzwerk der Bergischen Universität zu ver­                die sonst nur aus dem Uni-Netz aufrufbar ist.
       binden. Aus praktischen Gründen bieten wir                 Nach dem Start von WebVPN muss einfach
       kei­ne Einwahldienste (DSL oder Telefon)                   nur die URL eingegeben werden.
       mehr an, da der Provider Ihres Vertrauens
       das viel günstiger kann als wir. Einschrän­
       kungen bei der Nutzung der Uni-Dienste gibt                DFN-Roaming und Gast-Accounts
       es dadurch nicht.                                          Die Bergische Universität nimmt am Dienst
                                                                  DFN-Roaming des DFN-Vereins teil. Dies ist
       Zugang zu diesen dynamischen Netzwerk­                     der einfachste und komfortabelste Zugang
       diens­ten haben alle Angehörigen der Univer­               für Gäste und Teilnehmer an Konferenzen
       sität. Stu­die­ren­de erhalten mit der Einschrei­          oder Tagungen, um einen Netzzugang zu
       bung einen Frei­schalt­code (PIN), mit dem                 erhalten.
       sie sich einen „Account” (Be­nut­zername und
       Passwort) für die Dienste des ZIM selbst­                  Mit DFN-Roaming können Nutzer aus dem
       ständig aktivieren können. Der Zugang bleibt               Wissenschaftsnetz einfach und ohne zusätz­
       gültig bis zur Exmatrikulation und wird dann               liche Anmeldung einen Netzzugang in ihrer
       nach einer Vorwarnung gelöscht.                            eigenen oder bei anderen wis­sen­schaftlichen
                                                                  Ein­richtungen bekommen. Die teilneh­
       Angehörige der Bergischen Universität,                     menden Einrichtungen sind auf einer Stand­
       die noch keinen Zugang haben, können                       ortkarte verzeichnet.[Link 03]
       einen solchen bean­tragen. Das Antragsfor­
       mular findet sich auf dem Web-Server des                   DFN-Roaming ist in entsprechende euro­
       ZIM.[Link 01]                                              päische Vorhaben eingebettet[Link 04] , die auch
                                                                  grenzüberschreitend eine transparente Nut­
                                                                  zung der Wissenschaftsnetze ermöglichen.
       Virtual Private Network (VPN) und
       WebVPN                                                     Dies gilt sowohl für Gäste bei uns als auch
       Der VPN-Dienst des ZIM bietet den Univer­                  für uns als Gäste bei anderen Einrichtungen.
       sitätsangehörigen die Möglichkeit, sich von
       entfernten Stand­orten im Internet über eine               Unabhängig davon können Gäste sowie Mit­
       gesicherte Ver­bin­dung mit dem Universitäts­              arbeiter und Studierende anderer Univer­
       netz zu verbinden – et­wa von zuhause aus                  sitäten, die nicht am DFN-Roaming teil­
       oder auf Reisen über Zu­gangs­provider.                    nehmen, auch „auf normalem Wege”
                                                                  einen Gast-Account bei uns erhalten.
       Als schnelle Einstiegslösung für den Zugriff               Nähere Informationen finden sich im
       auf universitätsinterne Web-Anwendungen                    Nutzerportal.[Link 05]
       außerhalb des Universitätsnetzes ohne Ins­
       tallation der Client-Software bietet das ZIM
       den WebVPN-Dienst an.[Link 02]

                                                                  [Link 03] www.dfn.de/dienstleistungen/dfnroaming/
                                                                            roamingstandorte/
       [Link 01] www.zim.uni-wuppertal.de/meinzim/benutzer.html   [Link 04] www.eduroam.org
       [Link 02] webvpn.uni-wuppertal.de                          [Link 05] www.zim.uni-wuppertal.de/meinzim/benutzer.html

                                                                                                                             17
SICHERHEIT DES UNI-NETZES
       Die stetig zunehmende Anzahl von ans              Paketfilter und Firewalls
       Internet an­­geschlossenen Systemen (PCs,         Es liegt nahe, dass sich die Rechner inner­
       Server, Worksta­tions) macht die Aufgabe,         halb eines VLANs mehr Rechte bei der Kom­
       deren Sicherheit zu ge­währleisten, immer         munikation einräumen als den Systemen
       aufwändiger.                                      eines anderen Subnetzes oder gar denen
                                                         aus dem weltweiten Internet.
       Der Kern des Problems liegt darin, dass
       inzwischen fast jedes System über das             Schließlich arbeiten da Kolleginnen, Kollegen
       Internet Dienste anbietet, die im Falle einer     und Studierende eines Be­reiches zusammen,
       fehlerhaften Implemen­tierung Einbrüche           die z.B. auch die gleiche lo­kale Server-Infra­
       ermöglichen. Automatisierte „Port­scans”,         struktur nutzen.
       bei denen nach­einander alle Rechner eines
       Netzes abgefragt werden, kön­nen in kurzer        Um die Rechte der „fremden” Systeme
       Zeit ganze Netze kompro­mit­tieren.               gegenüber dem lokalen Subnetz einzu­
                                                         grenzen, setzt das ZIM Paketfilter und soge­
                                                         nannte Firewalls ein.
       Überblick
       Das ZIM betreibt sowohl den zentralen             Firewalls („Brandmauern”) stellen die
       Paketfilter der Bergischen Universität Wup­       kontrol­lierte Verbindung zwischen (Sub-)
       pertal am Internetzugang als auch die             Netzen her. Sie überwachen den durch sie
       Firewalls für die mehr als 100 Subnetze der       hindurch lau­fenden Da­ten­verkehr und ent­
       einzelnen Einrichtungen. Durch diese dop­         scheiden anhand fest­ge­leg­ter Regeln, ob
       pelstufige Architektur wird ein höherer Sicher­   bestimmte Netzwerkpakete durch­ge­las­sen
       heitsgrad erreicht als durch einen Paketfilter    werden oder nicht. Auf diese Weise ver­sucht
       allein, da Angriffe auch von kompromittierten     die Firewall das private Netzwerk bzw. das
       Rechnern innerhalb des Uni-Netzes kommen          Netz­seg­ment vor unerlaubten Zugriffen zu
       können, die zu Angriffsrobotern umfunktio­        schützen.
       niert wurden. Die Sicherheitsstruktur wird im
       Folgenden erklärt.                                Die vom ZIM eingesetzten Firewalls erlauben
                                                         die Context-based Access Control, d.h. die
                                                         Regeln sind vom Netzwerkprotokoll abhängig
       Subnetting                                        und berücksichtigen auch die zeitliche Ent­
       Die schon im Abschnitt „Netzstruktur” erläu­      wicklung des Netzwerkverkehrs, z.B. die
       terte Bildung von Subnetzen dient nicht nur       Dynamik des Auf- und Abbaus von Verbin­
       der Einteilung des Uni-Netzes in logisch          dungen. Die Regeln sind in Software in­ner­
       zusammenhängende Teilnetze zum Zweck              halb der Backbone-Router rea­li­siert.
       einer lokalen Administration, sondern ist die
       wichtigste Voraussetzung für eine sicher­         Am X-Win-Router, dem Gateway der lokalen
       heits­orientierte Netzwerkarchitektur.            Net­ze zum Internet, wird der Netzwerkver­
                                                         kehr durch einen Paketfilter kontrolliert.
       Ähnlich wie die Einteilung eines Schiffes in      Dieser erlaubt zwar nur statisch das Her­
       Schot­ten dafür sorgt, dass im Falle eines        ausfiltern von bestimm­ten Da­ten­paketen,
       Lecks nicht gleich das ganze Schiff sinkt,        allerdings hält der Paketfilter durch Im­­
       sichert die Sub­­netz-Einteilung die Integrität   plementierung der Regeln in der Hardware
       des Gesamt­net­zes im Falle der Kompromit­        auch mas­sivsten Angriffen stand.
       tierung eines Teilnet­zes.

       Zu erwähnen ist, dass die physikalische Sub­      Pflichten der Nutzer
       netz-Einteilung von einer „virtuellen Subnetz­    Firewalls und Paketfilter entbinden nicht von
       struktur” überlagert wird. Rechner, die in ver­   der Pflicht, die Soft­ware für öffentliche und
       schiedenen phy­sikalischen Subnetzen liegen,      lokale Dienste (etwa Web-Server) nach den
       können einem oder mehreren sogenannten            sicherheitstechni­schen Notwendigkeiten
       VLANs (Virtual LANs) zugeordnet werden.           aktuell zu halten.
       Da diese Zuordnung durch die Router-Hard­
       ware realisiert wird, kann sie von Software       Öffentlich verfügbare Server in den
       (z.B. eines Angreifers) nicht einfach ausge­      Fachberei­chen und Einrichtungen müssen,
       hebelt werden.                                    wie in der Verwaltungs- und Benutzungsord­
                                                         nung des ZIM bzw. dem IT-Sicherheitskon­
                                                         zept der Bergischen Universität Wuppertal

18
(siehe Seite 73) festgelegt, angemeldet                An­schließend wird eine Strategie erarbeitet,
      werden. Derzeit sind mehrere Tausend                   um ähn­liche Zwischenfälle zukünftig zu
      Geräte registriert. Spitzenreiter angebotener          vermeiden.
      Dienste sind HTTP (World Wide Web) und
      SSH (Secure Shell).
                                                             Beratung und Dokumentation
                                                             Die Beratung zur Sicherheitsproblematik
      Forensik                                               nimmt viel Zeit in Anspruch. Typische Prob­
      Kommt es doch einmal zu einer Kompromit­               lemfelder sind die sichere Konfiguration von
      tierung eines Computers, steht das ZIM den             Rechnersystemen und Subnetzen.
      Administrato­ren bei der Untersuchung zur
      Seite. Hierbei wird das Hauptaugenmerk auf             Das ZIM stellt auf seinen Webseiten
      die Klärung folgender Punkte gelegt: Seit              umfangrei­ches Material zur sicheren Kon­
      wann ist der Rechner kompromittiert? Was               figuration von Rechnern im Netz zur
      war die Schwachstelle, die zur Kompromit­              Verfügung.[Link 01]
      tierung führte und welche Kollateralschäden
      sind aufgetreten (z.B. gesniffte Passwörter)?
                                                             [Link 01] www.zim.uni-wuppertal.de/dienste/netzzugang

VERSCHLÜSSELTE KOMMUNIKATION
      Trotz der täglichen Angriffswellen über das            Alle Angehörigen der Bergischen Univer­
      Inter­net und der daraus resultierenden Behin­         sität Wuppertal können persönliche und Ser­
      derungen (Viren, Würmer u. a.) ist eine                ver-Zertifikate über die Webseite „Uni-Wup­­
      sichere und vertrau­liche Kommunikation über           pertal CA” beantragen. Dabei wird das
      das Internet möglich.                                  Schlüs­sel­paar bestehend aus privatem
                                                             Schlüssel (Private Key) und öffentlichem
                                                             Schlüssel (Public Key) während der Beantra­
      Zertifikate für die sichere Kommunikation              gung erzeugt.
      Stand der Technik ist es, Zertifikate für eine
      sichere Kommunikation einzusetzen.                     Das ZIM stellt nur Nutzerzertifikate aus, die
                                                             eine E-Mail-Adresse der Bergischen Univer­
      Das ZIM bietet für die Bergische Univer­               sität Wuppertal beinhalten und Server-Zer­ti­
      sität so­wohl persönliche Zertifikate als auch         fikate nur für offizielle Dienste der Bergischen
      Server-Zer­ti­fikate an. Realisiert wird dies          Universität Wuppertal.
      mittels einer an den DFN-Verein ausgela­
      gerten Zertifizierungsstelle (Cer­ti­fi­ca­te Autho­   Die Antragstellung erfolgt in beiden Fällen
      rity, CA), die Teil der DFN-PKI (Pu­blic-Key-In­       über die Webseite der „Uni-Wuppertal CA”:
      frastruktur) ist.
                                                             https://pki.pca.dfn.de/uni-wuppertal-ca/pub
      Als oberste Zertifizierungsinstanz (Policy
      Certifi­ca­tion Authority, PCA) dieser PKI fun­
      giert der DFN-Ver­ein. Die CA der DFN-PKI ist          Gesicherte Client-Server Kommunikation
      eine Zwischenzerti­fi­zierungsstelle und wurde         Server bieten dem Client neben der Mög­
      selbst durch ein Zer­ti­fi­kat der Stammzertifi­       lichkeit des unverschlüsselten Informations­
      zierungsstelle (Deut­sche Telekom Root-CA 2)           austausches häu­fig auch kryptographische
      authentifi­ziert. Der öf­fent­liche Schlüs­sel der     Protokolle zur gesicher­ten Kommunika­
      PCA ist in einem Zertifikat ent­halten (DFN-           tion an. Durch entsprechende Adres­sie­rung
      Verein PCA Global – G01), ausgestellt durch            des Servers (z.B. https) wird eine ver­schlüs­
      die Deutsche Telekom. Man spricht von einer            selte Kommunikation ausgewählt, und der
      „Zertifikatskette”.                                    Informa­tionsaustausch zwi­schen Server und
                                                             Client wird ab diesem Zeit­punkt verschlüs­
      Über die Root-CA sind die Bergische Uni­               selt ge­führt, oh­ne dass sich der Benutzer um
      versität Wuppertal-Zertifikate den gän­gigen           irgend­wel­che Schlüssel kümmern muss.
      Browsern und Mail-Clienten bekannt. Die
      Bergische Universität Wuppertal-Zertifikate            Die gängigen Browser unterstützen die Ver­
      können auch über die unten angegebene                  schlüs­selung und zeigen das durch Icons (z.
      Webseite importiert werden.                            B. ein geschlossenes Vorhängeschloss) an.

                                                                                                                     19
Von dieser Möglichkeit machen viele Web-            Die Mail-Software des Empfängers kann
               Server Gebrauch. Auch der zentrale Mail-            feststellen, ob die Nachricht verändert wurde
               Server der Bergischen Universität kommu­            oder nicht. Außerdem kann über die im Netz
               niziert ausschließlich über verschlüsselte          hinterlegten öf­fentlichen Zertifikate der CA
               Verbindungen mittels SSL (Se­cure Sockets           die Authentizität des Absenders bewiesen
               Layer), damit E-Mails nicht im Klartext über­       werden.
               tragen werden.
                                                                   Neben E-Mail können auch andere Doku­
                                                                   mente sig­niert werden. Das gilt auch für Soft­
               Signieren von Dokumenten                            ware, um ihre Integrität oder die Gültigkeit
               Die beiden Schlüssel (privater und öffent­          ihrer Lizenzierung über­prüfen zu können.
               licher) kön­nen zum Signieren von Doku­
               menten verwendet wer­den, beispielsweise
               von E-Mail.                                         Verschlüsselung von Nachrichten
                                                                   Wird die Mail vom Absender mit dem öf­fent­
               Der Mail-Client erstellt aus der E-Mail             lichen Schlüssel des Empfängers verschlüs­
               zunächst ei­nen Prüfwert, den sogenannten           selt, so kann nur der Empfänger diese mit
               Hashwert, der die Ein­deutigkeit eines Fin­         seinem geheimen Schlüs­sel wieder ent­
               gerabdrucks („Fingerprint”) hat. Daraus und         schlüsseln. Den öffentlichen Schlüs­sel
               aus dem privaten Schlüssel wird mit­tels            des Absenders kann man von der Zerti­
               eines kryptographischen Verfahrens dann             fizierungstelle in einer Art Schlüsseltelefon­
               die „­ Signatur” der Mail berechnet und mit         buch erhalten. Einem Horcher bliebe der
               per­sön­li­chen Angaben und seinem öffent­          Inhalt der verschlüsselten Botschaft auch
               lichen Schlüssel zu einem Unterschriftszerti­       nach Einsatz von massiver Rechenleistung
               fikat verpackt.                                     zur Dekodierung verborgen.

               Das Dokument samt dem Zertifikat des                Natürlich können statt E-Mail beliebige Daten
               Absenders, mit Angaben zu Absender                  ver­schlüsselt werden – geeignete Verschlüs­
               und Zertifizierungsstelle, dem öffentlichen         selungs-Software vorausgesetzt.
               Schlüssel und natürlich der Signatur wird
               dann verschickt.

NETZWERK UND KOMMUNIKATION – DIE DIENSTE IM ÜBERBLICK
In diesem Teil werden die Dienste des Bereichs „Netzwerk und Kommunikation” zusammengefasst dargestellt.
Interner Dienstleister dafür ist die Abteilung Netzwerk.

               Basisdienst Netzwerk                                Dieser Dienst wird von allen Studierenden,
               Versorgung der Bergischen Universität Wup­          Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern genutzt.
               pertal mit einer sicheren und schnellen
               Netzwerkin­fra­struk­tur für Inter- und Intranet,
               einschließlich der Kabelinfrastruktur bis hin       Netzwerksicherheit
               zu den Netzwerkdosen in den Büros und               Gewährleistung der Sicherheit des Netzbe­
               Hörsälen der Uni, Pflege der aktiven Netz­          triebs durch Subnetzbildung und Einsatz von
               komponenten (Router, Switche) sowie                 Firewalls und Paketfiltern.
               ­Netzplanung und Netzausbau.
                                                                   Dieser Dienst wird von allen Studierenden,
               Dieser Dienst wird von allen Studierenden,          Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern genutzt.
               Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern genutzt.

                                                                   Netzwerknahe Serverdienste
               Internet-Anbindung der Bergischen Uni-              Infrastrukturdienste zur Nutzung von Intra-
               versität Wuppertal                                  und Internet, inkl. DNS (Name-Server), Time-
               Versorgung der Uni mit einer sicheren               Server, Radius-Authentifizierung, VPN,
               und schnellen Internet-Anbindung durch              LDAP-Verzeichnisdienst; Grundlage aller
               Anschluss an das Wissenschaftsnetz                  anderen Dienste.
               (X-WiN) des DFN-Vereins.

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Dieser Dienst wird von allen Studierenden,      Basisdienst PKI-Infrastruktur
Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern genutzt.      Das ZIM stellt mit Hilfe der DFN-PKI (Public
                                                Key-Infrastruktur des DFN-Vereins) digi­
                                                tale Zertifikate für Netzwerk-Server zur Ver­
Wireless LAN (WLAN)                             fügung. Diese ermöglichen eine sichere
Netzzugang für mobile Geräte (Note­             Kommunikation und das Verschlüsseln von
books, PDAs, Smartphones) durch eine            Dokumenten. Die Zertifikate werden von
flächen­deckende Ausstattung des Campus         gängigen Browsern direkt akzeptiert.
mit Access Points. Über DFN-Roaming
steht dieser Dienst auch Gästen aus             Dieser Dienst steht auch den Fachbereichen
anderen Hochschulen zur Verfügung (und          und anderen zentralen Einrichtungen zur
umgekehrt).                                     Verfügung.

Dieser Dienst wird von allen Studierenden,      Weiterhin stellen wir persönliche Zertifi­
Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern genutzt.      kate zum Signieren und Verschlüsseln von
                                                E-Mails zur Verfügung.

VPN-Dienst
Aufbau einer gesicherten Verbindung im          Teststellung IP-Telefonie
Internet mit dem Universitätsnetz für Uni­      Probebetrieb eines ZIM-in­ternen VoIP-
versitätsangehörige von entfernten Stand­       Netzes mit ca. zwanzig Endgeräten als
orten aus (zuhause oder auf Reisen über         Technologiedemonstration. Einsatz von
Zugangsprovider); Bereitstellung eines          VoIP-Mobiltelefonen durch Mit­nutzung der
VPN-Gateways; sicherer Datenverkehr ver­        WLAN-Infrastruktur.
schlüsselt über „VPN-Tunnel” durch IPsec
(„IP security”); Bereitsstellung einer IP-Ad­   Der Dienst wird bisher nur von den ZIM-Mit­
resse aus dem Uni-Netz für das Endgerät.        arbeiterinnen und -Mitarbeitern genutzt.

Dieser Dienst kann von allen Studierenden,
Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern genutzt
werden.

                                                                                                21
3 INTERNET- UND WEBBASIERTE DIENSTE
Die zunehmende Nutzung des World Wide Web in Forschung und Lehre, aber auch in Wirtschaft und Ver­
waltung, hat in den vergangenen Jahren die Geschwindigkeit nicht verlangsamt. Im Gegenteil: Neue Ent­
wicklungen finden immer schneller ihren Weg in die Massenmärkte und verursachen so einen enormen Inno­
vationsdruck – wer hätte vor 2007 gedacht, dass Internetzugänge nicht länger auf den Desktop-PC oder
Laptop begrenzt sein werden, sondern in Zukunft jederzeit und mobil verfügbar sind?

ZENTRALES WEB-ANGEBOT DER BERGISCHEN UNIVERSITÄT
                  Die Vorläufereinrichtung des ZIM betrieb seit             Gestaltung und Pflege der Webseiten sind
                  Anfang 1995 einen Web-Server, der seit dem                die Einrichtungen selbst verantwortlich.
                  Start allen Universitätseinrichtungen zur Ver­
                  fügung stand.                                             Web-Server: die technische Realisierung
                                                                            Einen „zentralen Web-Server” im Sinne des
                  Dies ist auch heute noch so: Einrichtungen                Wortes als einzelnen Rechner gibt es nicht.
                  können ihren Internet-Auftritt auf den zent­              Das ZIM betreibt für die Bergische Univer­
                  ralen Servern speichern, ohne sich um tech­               sität Wuppertal vielmehr ein System zentraler
                  nische Details wie Hardware, Verfügbarkeit                statischer und dynamischer Web-Server,
                  der Dienste, Updates oder Verbindung zum                  das vom überwiegenden Teil der Fachbe­
                  Internet kümmern zu müssen. Das Dienstan­                 reiche und Einrichtungen genutzt wird. Durch
                  gebot des ZIM umfasst die Bereitstellung                  die Verteilung auf mehrere kleinere Rech­
                  und Pflege der Hard- und Software. Für die                nersysteme kann eine ressourcenoptimierte

Abb.: 11. Aktuelle Homepage der Bergischen Universität Wuppertal (Stand 07/2014)

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