KT Lokale Netzwerke - Kapitel 5
Kapitel 5, Lokale Netzwerke, Kommunikationstechnik ZHAW
Kapitel 5, Lokale Netzwerke, Kommunikationstechnik ZHAW
CSMA/CD erfordert, dass die Meldung einer Kollision eintrifft, während dem das Frame noch gesendet wird. Dies bedeutet, dass die Collision Domain ...
Was passiert, wenn die Collision Domain zu gross ist?
Das Fehlerhafte Byte der Kollision trift erst beim Sender ein, wenn dieser bereits aufgehört hat zu senden. Dies wiederspricht dem Prinzip von CSMA/CD dass das Kollidierte Frame eintreffen muss, während dem der Sendevorgang noch läuft.
Wenn die Collision Domain zu gross ist führt dies zu sogenannten Late Collisions. Wie wirkt sich das für den Benutzer aus?
Beschreiben Sie, was auf diesem Bild passiert
Die Collision Domain dieses Netzwerkes ist zu gross. CSMA/CD erkennt Kollisionen nur, wenn diese Auftreten, während dem noch gesendet wird. In diesem Fall ist der Sender bereits fertig mit senden in dem Moment, in dem das kollidierte Frame eintrifft.
Eine Collision Domain darf maximal halb so gross wie die Ausdehnung eines einzelnen Frames sein.
Die Formel im Bild beschreibt die maximale grösse der Collision Domain. In Worte gefasst, wie gross darf diese sein?
Die Collision Domain darf maximal halb so gross wie die Ausdehnung des kleinsten Frames sein. Dabei muss auch die Zeitverzögerung von Repeatern eingerechnet werden.
Nennen Sie einen Vorteil der Bus-Netzwerk-Topologie:
- Sehr einfach
- Für das Netzwerk ist es kein Problem wenn ein Knoten ausfällt
Nennen Sie eine Vorteil der folgenden Baum-Netzwerk-Topologie:
- Erlaubt einen hierarchischen Aufbau des Netzes
- Erlaubt eine flexible Kontrolle der Datenflüsse
Auf dem Bild ist ein Flow-Diagram des CSMA/CD-Verfahrens zu sehen. Welche der genannten Verbindungen gibt es nicht?
Welche Art der Codierung ist auf dem Bild zu sehen?
Welche zwei Vorteile hat diese Codierung?
Manchester-Codierung.
Vorteile
- Gleichspannungsfreiheit
- Taktrückgewinnung
Auf dem Bild zu sehen ist die Übertragung mit einer Manchester-Codierung. Wofür stehen die aufsteigenden Flanken?
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Frage zur MAC-Adresse: Warum hat das Bit I/G in der "Source Address" keine Bedeutung?
I/G steht für Individually/Group.
Gruppen können keine Frames senden. Die Source Adress hat deshalb immer eine 0 (=Individuelle MAC-Adresse) beim I/G-Bit
Wofür steht MAC in MAC-Adresse?
Media Access Control
Die übertragung einer MAC-Adresse ist etwas anders, als sie Dargestellt wird. Was genau ist speziell?
Das least significant bit wird zuerst gesendet.
Geben sie eine typische (MAC-) Group Address an.
Was ist an einer solchen speziell?
Z.B. 01-00-0C-CC-CC-CC (Adresse aller Switches im Netzwerk)
Wichtig ist, dass das niederwertigste Bit im ersten Byte eine 1 haben muss.
Zu wem gehört die MAC-Adresse 02-00-AA-AB-CC-00?
Zu wem gehört die MAC-Adresse 09-00-AA-AB-CC-00? (Gruppe oder Individueller Knoten). Warum?
Zu einer Gruppe. Das tiefste Bit des ersten Bytes ist eine 1 (I/G=1). Dies markiert, dass die MAC-Addresse zu einer Gruppe gehört
Das I/G-Bit der MAC-Adresse (niedrigwertigstes Bit im ersten Byte) markiert, ob die MAC-Adresse zu einer Gruppe oder einem Knoten gehört.
Welches andere Bit ist auch noch wichtig, und wofür steht es?
Das U/L Bit (2. niedrigstes Bit im ersten Byte). Es markiert, ob die MAC-Adresse lokal vergeben wurde oder Global gültig ist.
Woran lässt sich erkennen, dass ein Ethernet-Frame fehlerhaft ist?
An der Frame Check Sequence (CRC-32 Checksum)
Ein Gerät im Netzwerk sendet fehlerhafte Daten und Sie müssen herausfinden welches. Mit welchem Teil der MAC-Adresse lässt sich diese Suche einschränken?
Die ersten 3 Bytes in der MAC-Adresse stehen für den Hersteller-Code. Damit kann herausgefunden werden, von welcher Marke das Fehlerhafte Gerät stammt.
Welche MAC-Adresse richtet sich an alle Hosts? (Broadcast)
Notation mit ':'
FF:FF:FF:FF:FF:FF
Welche Topologie benutzt dieses Netwerk?
Bustopologie
Welche Topologie benutzt dieses Netzwerk?
Linientopologie
Welche Gefahr ist bei Netzwerken mit Linientopologie besonders gross?
Wie kann diese Gefahr entschärft werden?
Dass durch den Unterbruch eines einzelnen Knotens das ganze Netzwerk ausfällt.
Das Netzwerk kann an den beiden Enden zu einem Netzwerk mit Ringtopologie zusammengeschlossen werden.
Welche Topologie benutzt dieses Netzwerk?
Ringtopologie
Welche Topologie benutzt dieses Netzwerk?
Doppel-Ring Topologie
Welche Topologie benutzt dieses Netzwerk?
Sterntopologie
Charakterisieren Sie ein Netzwerk mit Sterntopologie.
Wie bei Bustopologie aber mit zentralem Verteiler
Dieser Verteiler erlaubt eine flexible Kontrolle der Datenflüsse
Nachteil: Bei Ausfall des Verteilers liegt ganzes Netzwerk lahm
Welche Topologie benutzt dieses Netzwerk?
Baumtopologie
Was charakterisisert die Baumtopologie?
Die Baumtopologie entsteht aus einer hierarchischen Kombination der Sterntopologie.
Unicast-Übertragung soll nur genau einen Empfänger erreichen. Welche der folgenden Topologien erlauben keine Unicast-Übertragung?
An welche Knoten im Netzwerk geht eine Broadcast-Übertragung?
An welche Knoten im Netzwerk geht eine Unicast-Übertragung?
An welche Knoten im Netzwerk geht eine Multicast-Übertragung?
Was geschieht, wenn ein Multicast (Übertragung an eine Gruppe von Knoten) nicht durchgeführt werden kann?
Die Übertragung wird an alle Knoten gesendet (Broadcast) und vom Knoten ausgefiltert.
Für was steht MAN?
Metropolitan Area Network
Sie haben ein 1000BASE-T Netzwerk. Für was steht 1000?
Die Bitrate in Mbit/s
Sie haben ein 1000BASE-T Netzwerk. Für was steht Base?
Baseband.
Alternative wäre BROAD wie Breitband
Sie haben ein 1000BASE-T Netzwerk. Für was steht T?
Das Medium im Netzwerk sind Twisted Pair Kabel
Was versteht man unter Thick-Wire-Ethernet? (Historisch)
Das am MIT entwickelte erste Ethernet, welches mit dicken gelben Koax-Kabel funktioniert hat. Jeder Knoten hatte dabei einen Transceiver (Transmitter/Receiver) mit dem auf das Kabel gesendet wurde.
Was versteht man unter Thin-Wire-Ethernet (10BASE2)? (Historisch)
Frühes Ethernet mit Koaxialkabel. Nachfolger von Thick-Wire-Internet. Hat sich nicht durchgesetzt.
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Cartes-fiches
Welche Topologie benutzt dieses Netwerk?
Bustopologie
Welche Topologie benutzt dieses Netzwerk?
Linientopologie
Welche Gefahr ist bei Netzwerken mit Linientopologie besonders gross?
Wie kann diese Gefahr entschärft werden?
Dass durch den Unterbruch eines einzelnen Knotens das ganze Netzwerk ausfällt.
Das Netzwerk kann an den beiden Enden zu einem Netzwerk mit Ringtopologie zusammengeschlossen werden.
Welche Topologie benutzt dieses Netzwerk?
Ringtopologie
Welche Topologie benutzt dieses Netzwerk?
Doppel-Ring Topologie
Welche Topologie benutzt dieses Netzwerk?
Sterntopologie
Charakterisieren Sie ein Netzwerk mit Sterntopologie.
Wie bei Bustopologie aber mit zentralem Verteiler
Dieser Verteiler erlaubt eine flexible Kontrolle der Datenflüsse
Nachteil: Bei Ausfall des Verteilers liegt ganzes Netzwerk lahm
Welche Topologie benutzt dieses Netzwerk?
Baumtopologie
Was charakterisisert die Baumtopologie?
Die Baumtopologie entsteht aus einer hierarchischen Kombination der Sterntopologie.
Unicast-Übertragung soll nur genau einen Empfänger erreichen. Welche der folgenden Topologien erlauben keine Unicast-Übertragung?
An welche Knoten im Netzwerk geht eine Broadcast-Übertragung?
An welche Knoten im Netzwerk geht eine Unicast-Übertragung?
An welche Knoten im Netzwerk geht eine Multicast-Übertragung?
Was geschieht, wenn ein Multicast (Übertragung an eine Gruppe von Knoten) nicht durchgeführt werden kann?
Die Übertragung wird an alle Knoten gesendet (Broadcast) und vom Knoten ausgefiltert.
Für was steht MAN?
Metropolitan Area Network
Sie haben ein 1000BASE-T Netzwerk. Für was steht 1000?
Die Bitrate in Mbit/s
Sie haben ein 1000BASE-T Netzwerk. Für was steht Base?
Baseband.
Alternative wäre BROAD wie Breitband
Sie haben ein 1000BASE-T Netzwerk. Für was steht T?
Das Medium im Netzwerk sind Twisted Pair Kabel
Was versteht man unter Thick-Wire-Ethernet? (Historisch)
Das am MIT entwickelte erste Ethernet, welches mit dicken gelben Koax-Kabel funktioniert hat. Jeder Knoten hatte dabei einen Transceiver (Transmitter/Receiver) mit dem auf das Kabel gesendet wurde.
Was versteht man unter Thin-Wire-Ethernet (10BASE2)? (Historisch)
Frühes Ethernet mit Koaxialkabel. Nachfolger von Thick-Wire-Internet. Hat sich nicht durchgesetzt.
Auf dem Bild ist eine Manchester-Codierung zu sehen. Welchen Code wird hier gesendet?
11001001
Was ist das Problem bei der Manchester-Codierung auf dem Bild?
Sie ist nicht Gleichstromfrei (Spannungsbereich ist immer negativ)
Beschreiben Sie die synchronisierung am Anfang eines Frames bei einem Manchester-Code im Ethernet.
7 Byte gefüllt mit 1 und 0.
1 Byte mit 1 und 0, ausser das letzte Bit. Dieses wird auch zur 1
(10101011)
Anschliessend kommen die Daten
CSMA/CD regelt den Zugriff auf die Leitung im Ethernet. Welche Bedingung muss erfüllt sein, dass ein Knoten beginnt zu senden?
Es darf gerade niemand anders am senden sein.
Was sendet ein Sender im Ethernet bevor er die eigentlichen Daten sendet?
Er sendet die Preambel (7 Byte 1 und 0) und den Start Frame Delimiter (10101011)
Wem meldet der Physical Layer, dass eine Kollision stattgefundet hat, oder, dass die Übertragung erfolgreich war?
Beschreiben Sie, wie sich ein Knoten verhält, wenn er merkt, dass ein anderer Knoten am Senden ist.
- Der Physical Layer meldet es dem Data Link Layer, dass dieser nicht mehr senden soll
- Alle Knoten werden zu Empfangsknoten und synchronisieren auf die empfangene Präambel.
- Daten werden empfangen
Beschreiben Sie, wie sich ein Knoten verhält, der bemerkt, dass es bei seinen gesendeten Daten eine Kollision gegeben hat.
- Der Knoten sendet ein Jam-Signal (32 Bit mit beliebigem Inhalt).
- Das Senden wird eingestellt
- Die Empfänger sortieren das Frame aus, welches von der Kollision betroffen ist.
- Ein neuer Übertragungsversuch wird nach einer (pseudo-)zufälligen Zeit gestartet.
Bei einer Kollision im Ethernet wird eine bestimmte Zeit gewartet, bis der Sender einen neuen Versuch beginnt.
Diese Zeit ist immer ein vielfaches der Zeit, die das senden von 512 Bit auf der jeweiligen Leitung benötigt.
Bei der ersten Kollsion wird das 0-Fache oder das 1-Fache dieser Zeit genommen.
Bei der zweiten Kollision das 0, 1, 2, 3 Fache.
Das wievielfache dieser Zeit kann der Abwartezeitraum bei der dritten Kollision betragen?
(TODO: Frage verbessern)
Wie viele Wiederholversuche werden maximal bei einer Kollision auf der Leitung unternommen, ehe das Senden abgebrochen wird?
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Welche Aktion wird ausgeführt, wenn auf der Leitung eine Kollision erkannt wurde? (Bild: Beim ?)
Senden eines Jam-Signals auf die Leitung
Beim Ethernet-Frame wird zuerst die Präambel und dann der Startframe-Delimiter gelesen.
Was kommt danach? Welche Konsquenzen kann das gelesene haben?
Bei der Destination Address im Ethernet-Header handelt es sich um eine ...-Adresse
MAC
Aus wie vielen Bytes besteht eine MAC-Adresse?
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Im Bild zu sehen ist eine MAC-Adresse. Wofür stehen die linken drei Bytes?
Die linken drei bytes werden als Organizationally Unique Identifier (OUI) bezeichnet und sind üblicherweise Hersteller-spezifisch. Eines OUI muss beim IEEE gekauft werden.
Auf dem Bild sieht man eine Mac-Adresse. Wofür werden die rechten drei Bytes benutzt?
Die rechten drei Bytes sind eine Laufnummer. Die Hersteller können jedem ihrer Geräte eine Nummer zuweisen (die ersten drei Bytes müssen der Organizationally Unique Identifier (OUI) entsprechen).
Auf dem Bild ist eine MAC-Adresse abgebildet. Falls das niederwertigste Bit des linken Bytes eine 0 ist, bedeutet das:
Auf dem Bild ist eine MAC-Adresse abgebildet. Falls das niederwertigste Bit des linken Bytes eine 1 ist, bedeutet das:
Das zweite Bit von rechts im linken Byte ist auf 0 gesetzt. Dies bedeutet:
Das zweite Bit von rechts im linken Byte ist auf 1 gesetzt. Dies bedeutet:
