Computernetze
Computernetze - Wirtschaftsinformatik
Computernetze - Wirtschaftsinformatik
Was ist die Rolle des Feldes "Fenstergröße" im TCP-Header? (1 Punkt)
Gibt an wie groß der Empfangspuffer ist, also wie viele Daten die An. Zwischenspeichern kann
Was bedeutet es, wenn das SYN-Bit im TCP-Header gesetzt ist? (1 Punkt)
Das egrade ein Verbindungsaufbau stattfindet bzw. jemand eine Verbindung aufbauen will
Skizzieren Sie den Algorithmus (d.h. Forwarding und Backward Learning), der in einem Switch ausgeführt wird, wenn über Port X ein Frame von MAC_A eintrifft, welcher für MAC-B bestimmt ist, der an Port Y des Switches hängt. (4 Punkte)
--> suche Zieladresse in Adress Tabel
if (Zielport gefunden)
y=x lokaler Datenverkehr
y != x Daten über Port weiterleiten der in Tabel steht
Else(nicht gefunden)
Frame an alle weiterleiten (Flooding)
Angenommen Sie übertragen im LAN über ein selbst geschriebenes Programm via TCP den Inhalt einer Datei von Ihrem Rechner A auf einen anderen Rechner B. Zeichnen Sie den Aufbau der übertragenen Nachrichten (Header, Trailer, Nutzdaten). (2 Punkte)
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Was ist der Unterschied zwischen einem Broadcast und einem Multicast? (1 Punkt)
Broadcast an alle Multicast an eine ausgewählte Gruppe
Was versteht man unter einem Anycast?
Kombination aus P2P und Multicast
Was ist der Unterschied im Weiterleitungsverhalten eines Hubs und eines Switches? (1 Punkt)
Verhalten Sie sich in manchen Fällen auch gleich? Wenn nein, warum nicht, wenn ja, in welchen Fällen? (1 Punkt)
Hub auf Schicht 1 aktiv und Switch auf Schicht 2
- Bei Broadcast gleich
- bei weiterleiten einer Nachricht mit bestimmten Ziel nicht
Warum können Hubs aus prinzipiellen Gründen kein Backward-Learning durchführen? Seien Sie präzise. (1 Punkt)
Kann nur Bits weiterleiten & nicht zwischenspeichern oder Daten verstehen --> kein Adressen kennen macht nur Broadcast
Welches Problem löst das sog. "Spanning Tree Protocols (STP)" bei Switches? (1 Punkt)
sorgt dafür, dass keine Zyklen entstehen. Also das Nachrichtenpakete nicht endlos im Kreis laufen
Was macht das STP-Protokoll wenn ein Link ausfällt? (1 Punkt)
Sucht neuen Weg über Links die noch nicht aktiviert sind ..> sucht neuen schnellsten Weg
Angenommen man hat kein STP-Protokoll zur Verfügung und verwendet nur Konfigurationen, welche OHNE dieses Protokoll auskommen. Welchen Nachteil hat dies für den Nutzer? (1 Punkt)
Pakete können endlos im Kreis laufen also nie ankommen oder sehr lange benötigen
Neben halbduplex/ vollduplex haben wir in der Vorlesung weitere Klassifikationsmöglichkeiten von Kommunikationsprotokollen kennengelernt. Nennen Sie mindestens 3 davon. (3 Punkte)
- nach Netzwerktopologie (Bus...)
- nach Kommunikationsmuster (Broadcast, Multicast..)
- nach Anwendungsorganisation (C/S, PeerToPeer)
Welche Arten von Adressen haben wir auf Schicht 2, auf Schicht 3 und auf Schicht 4 kennengelernt? Geben Sie für jeden Adresstyp ein konkretes Beispiel/Wert. (3 Punkte)
Schicht 2: MAC FF-FF-FF-FF
SChicht 3 : IP Adressen 10.10.10.1
Schicht 4: Port --/80
Warum nutzt das Go-Back-N-Protokoll die Bandbreite eines Kanals weniger gut aus, als das Selective-Repeat-Protokoll? Seien Sie präzise. (2 Punkte)
Der Selective-Repeat wird nur das einzelene fehlende Paket wieder versenden. Bei Go-Back-N wird nochmal alles gesendet, was nach dem Fehlenden Packet gesendet wurde. Selective speichert diese Nachricht zwischen bis fehlendes Paket ankommt --> effizienter &schneller
Vergleichen Sie die beiden Protokolle (aus d)) bezüglich Speicherbedarf. (1 Punkt)
Go-Back braucht weniger Speicher. Sender hat Speicher was gesendet wurde und sendet ggf. nochmal selective-repeat haben Sender & Empfänger Speicher falls was verloren geht.
Geben Sie die 4 wichtigsten Schritte des Link-State-Routing-Algorithmus an. (2 Punkte)
- Jeder Knoten ermittelt seine direkten Nachbarn
- Infos von jedem Knoten an alle anderen Knoten
- Jeder Knoten mach Dijkstra-Algo
- Pakete werden nun anhand kürzesten Weg weitergeleitet
Warum benötigt TCP einen Verbindungsaufbau? Geben Sie mindestens 2 Gründe hierfür an. (2 Punkte)
Um eine zuverlässige & verlustfreie Kommunikation zu ermöglichen
Kreuze an, was auf Even Parity und Odd Parity zutrifft!
Kreuze an, was auf 2-dimensionale Parity zutrifft?
Welche Schichten hat die ISO/OSI-Referenzarchitektur? (3 Punkte)
- Bitübertragungsschicht (Physical Layer)
- Sicherungsschicht (Data Link Layer)
- Vermittlungsschicht (Network Layer)
- Transportschicht (Transport Layer)
- Sitzungsschicht (Session Layer)
- Darstellungsschicht (Presentation Layer)
- Anwendungsschicht (Application Layer)
Wozu wird „Bit Stuffing“ gebraucht und wie funktioniert es? (3P)
Wozu: Damit das Muster des Start- und Endflags nicht innerhalb des Frames vorkommt
Wie: Sobald der Empfänger eine Folge von 5 Einsen gefolgt von einer Null im ankommenden Datenstrom erkennt, nimmt er das Nullbit automatisch aus dem Datenstrom heraus.
Even Parity
even parity = gerade Parität
Anzahl der in der Bitfolge auftretenden 1-Bits durch das Paritätsbit zu einer geraden Anzahl 1-Bits ergänzt
Odd Parity
odd parity = ungerade Parität
wird eine ungerade Anzahl 1-Bits hergestellt.
2-dimensionale Parity
XXX
Mit einem Paritätsbit wird ein Fehler (od allgemein ungerade Anzahl von Fehlern) innerhalb eines Bytes erkannt. Zwei Fehler kompensieren sich gegenseitig --> führen zu einem konkreten Paritätsbit.
Bei der zweidimensionalen Parität wird eine zweite Parität pro Position in Zeitrichtung eingeführt.
Es weden 3-Bit Fehler entdeckt
xxx
Das im kabelgebundenen LAN vorwiegend verwendete Ethernet-Protokoll (Layer 2) ist nicht zuverlässig. Wieso können wir trotzdem zuverlässig surfen? (1 Punkt)
xxx
Zeichnen Sie die Schichten (Stack) die eine Browseranwendung normalerweise verwendet (konkrete Protokollnamen !) und daneben den Typ der Adresse (der jeweils gängige Name), den jede der Schichten verwendet. (2 Punkte)
xxx
Welche der Adressen werden auf dem Weg vom Browser zum Web Server verändert, welche nicht? (1 Punkt)
xxx
Was ist der wesentliche Unterschied im Verhalten eines Hubs und eines Switches? (1 Punkt) ||
Hub: Schicht 1. Broadcast
Switch: Schicht 2 intelligentes weiterleiten. Schaut sich Ziel an & leitet nicht einfach alles über alle Ausgänge weiter wie ein Hub. Hubs verstehen nicht was sie weiterleiten
Warum sagt man, ein Switch sei "Plug&Play", während dies ein Router nicht ist? Seien Sie konkret. (2 Punkte)
xxx
Bridges/Switches müssen NICHT durch Administrator vorkonfiguriert werden (plug&play) durch backward learning der switch Automatischer Mechanismus, mit dem Switches/Bridges ihre eigene (Layer 2-) Umgebung ermitteln.
Während beim Router muss man konfigurieren: wo sitzt ein Subnetzwerk, wo ist welche IP angeschlossen.
- Angenommen PC-C schickt eine Nachricht an PC-E. Wie sehen die MACAdresstabellen der Switches 1-7 hinterher aus? (3 Punkte)
- Angenommen PC-E schickt nun eine Antwort an PC-C zurück. Welche zusätzlichen Einträge erhalten die MAC-Adresstabellen der Switches 1-7 ? (2 Punkte)
- Angenommen PC-A schickt nun eine Nachricht an PC-E. Wieviele Nachrichten werden in Folge generiert? Listen Sie im Folgenden alle generierten Nachrichten im Format xy (z.B. "S6S3" .. "S5PC-B") auf. (3 Punkte)
- Ein Administrator verbindet Switch 2 – Port 1 und Switch 3 – Port 3. Was könnte ein Grund dafür sein, dass er dies macht? (1 Punkt)
- Wir haben in der Vorlesung gelernt, dass eine solche Verbindung (wie bei 3) ) ohne weitere Vorkehrungen potentiell kreisende Pakete verursacht. Benennen Sie im Folgenden ein Beispiel einer Nachricht welches KEINEN Zyklus verursacht und ein weiteres Beispielpaket welches zu einem Endlos-Kreisen führt. (3 Punkte) Nachricht von PC….. zu PC…. . führt NICHT zu einem kreisenden Paket, weil: Nachricht von PC….. zu PC….. führt zu einem kreisenden Paket, weil:
xxx
Mit welchem Verfahren wird bei modernen Switches verhindert, dass es zu kreisenden Paketen kommt. Nennen Sie den Namen oder beschreiben Sie kurz das Prinzip (1 Punkt).
xxx
Neben der empfängergesteuerten Flusskontrolle gibt es in TCP noch die Überlastkontrolle (Congestion Control; Slow Start Verfahren). Warum wird dieses Verfahren zusätzlich zur empfängergesteuerten Flusskontrolle benötigt? (1 Punkt)
Wie funktioniert es? (grobe Erläuterung reicht) (2 Punkte)
xxx
Welche 4 Topologien von Netzwerken haben wir in der Vorlesung kennengelernt? (2 Punkte)
- Bus
- Ring
- Stern
- Vermascht
Auf Schicht 2 haben wir NAK-Nachrichten kennengelernt. In welchen 2 Fällen wird ein NAK geschickt? (2 Punkte)
xxx
Welche Topologie kann man verallgemeinern?
xxx
Wenn man NAKs einsetzt, braucht man auf Sendeseite keine Timeouts mehr. Begründen Sie dieses Statement oder widerlegen Sie es. (2 Punkte)
xxx
Wenn man auf Sendeseite Timeouts hat, kann man auch auf NAKs verzichten. Begründen Sie dieses Statement oder widerlegen Sie es. (2 Punkte)
xxx
Ist ein Switch immer besser als ein Hub? Begründen Sie ihre Antwort. (2 Punkte)
xxx
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Lernkarten
Was versteht man unter Ack-Akkumulierung und welchen Zielkonflikt muss man bei diesem Verfahren durch ein geeignetes Tuning lösen? (4 Punkte)
ACKS zsm.fassen um effizienter zu arbeiten. Nicht jede Nachricht mit einem Ack sondern mit drei oder mehrere Nachrichten mit einem Ack.
Wenn Anwendung irgendwann nichts mehr sendet kann es z.B bei Piggybacking dazu kommen dass Ack nicht gesendet worden o. man zu lange wartet und Timeouts ablaufen.
Mit Tuning soll das verbessert werden
In welchen 2 Fällen schicken Protokolle typischerweise ein negatives Acknowledgement? (2 Punkte)
- veränderte Nachricht Prüfsumme ___???
- verlorene Nachricht, wenn Empfänger "falsche" / nicht erwartete Ack erhält
TCP hat keine NAK-PDU. Womit behilft sich TCP stattdessen? (mit Erklärung) (2 Punkte)
Piggybacking, Daten & Ack gemeinsam senden + keine weiteren Daten bestätigt --> Timeout
Geben Sie 4 Felder eines Ethernet-Headers an (2 Punkte)
- Quelladresse
- Zieladresse
- Daten
- Typ
- Präambel
Was ist die Aufgabe der "MAC Address Table" in einem Switch? Welche Spalten hat Sie? (2 Punkte)
Timestamp Port MAC-Adress
Merkt sich welche MAC Adresse über welchen Port erreicht ist und wann zuletzt kommuniziert wurde
Was versteht man bei Switches unter Backward Learning? (2 Punkte)
Merkt sich nicht nur Adresspaare, die sie sendet sondern auch von dem Sie Daten empfängt.
Quelladresse + Empfangs-Port + Zeit --> MAC AddressTable
Somit ermitteln sich Switches/Bridges ihre eigene (Layer 2-) Umgebung
Gegeben sei folgende Layer 2 – Konfiguration: siehe Bild
- Tabelle vervollständigen
- Wieviele Ethernet-Nachrichten werden als Teil des 3. Sendevorgangs (C nach B) insgesamt generiert? (Mit Begründung) (2 Punkte)
- Welchen Vorteil hätte es, LAN D noch mit Bridge 3 zu verbinden? Hätte es auch einen potentiellen Nachteil und wie geht man in der Praxis damit um? (3 Punkte)
1. siehe Bild
2. XXX
3.
Nachteil --> Zyklus entsteht
Vorteil --> eventuell schneller komm weniger Latenz
Spanning Tree Algo
Angenommen ihre Abteilung wird in drei Unterabteilungen gleicher Größe geteilt. Erklären Sie ihrem Chef, warum es nicht geht, jeder Abteilung die gleiche Anzahl IPAdressen zuzuweisen.(1 Punkt)
Netz lassen sich sozusagen immer nur halbieren oder viertel etc. 3 ist ungerade geht nicht. Man müsste 4 Subnetze erstellen
Was passiert wenn bei einer TCP-Verbindung zwischen 2 Anwendungen Nachricht verloren geht?
Timeout würde ablaufen und 1 erneut senden
Was versteht man unter "Piggybacking" und wie müsste man die obige Kommunikation erweitern, damit man Piggybacking beobachten könnte? (2 Punkte)
Piggybacking ist Huckepack nehmen der Daten
B müsste ebenfalls Daten senden
Was ist die Aufgabe des "Slow Start" Protocols und woher hat es seinen Namen? (2 Punkte)
langsame Erhähung der Datenmenge bis Kapazität erreicht wird
Was versteht man unter Flusskontrolle? (1 Punkt)
Flusskontrolle bedeutet, dass man bei der Datenübertragung darauf achtet die Geschwindigkeit & Leistungsfähigkeit der Teilnehmer nicht zu überlasten
Wie ist eine TCP-Nachricht aufgebaut (Anwendungsdaten, Header, Trailer, …)? (2,5 Punkte)
Welche unterschiedlichen Typen von Adressen werden in dieser Nachricht verwendet? (1,5 Punkte)
2.
- IP-Adressen
- MAC-Adressen
- Ports
Warum sind bei einem Sicherungsschichtprotokoll mit Sliding Window die Sequenznummern normalerweise kleiner als beim TCP-Protokoll? (1 Punkt)
Weil bei Schicht 2 Paket durchnummeriert werden je nachdem wie groß das sliding window ist 2³ = 8 --> 0-7 als SeqNr
Beim TCP- Protokoll auf Schicht vier entsteht die Sequenznummer durch die größer der versendeten Daten. Vorherige SeqNr=100 len = 50 --> neue SeqNr = 150
Können bei TCP Daten doppelt ausgeliefert werden? (ja/nein/manchmal)
manchmal
UDP entdeckt Fehler bei der Übertragung (ja/nein/manchmal)?
ja
Ethernet ist zuverlässig (ja/nein/manchmal)?
manchmal,
Es kann zuverlässig sein vorallem durch Verbesserung der Hardware, aber es kann nicht immer als zuverlässig klassifiziert werden.
xxx nochmal kontrollieren
Verlängert Bit-Stuffing die übertragenden Datenrahmen (ja/nein/manchmal)?
ja
Erhöht Bit-Stuffing die Fehlerwahrscheinlichkeit bei der Übertragung (ja/nein/manchmal)?
nein, Bit Stuffing sorgt für Fehlererkennung
Sind Hubs besser als Switches zum mitlauschen (ja/nein/manchmal)?
nein, Hubs leiten Packete einfach nur weiter.Verstehen nicht --> lauschen
Benötigt Switch die IP Zieladresse einer Nachricht für Forwarding (ja/nein/manchmal)?
Nein, Switch arbeiten mit MAC-Adressen & Ports
Benötigt eine Bridge die MAC-Quelladresse einer Nachricht für das Backward Learning (ja/nein/manchmal)?
Ja
Welche 2 negativen Effekte können eintreten, wenn das Tuning der Ack-Akkumulierung (Delayed Ack) schlecht war? (3 Punkte)
Timeouts können ablaufen während Server Acks zusammenfasst somit kann es passieren, dass Client Daten doppelt sendet
xxx
Warum wird das DVR-Verfahren in größeren Netzen nicht eingesetzt? (1 Punkt)
Was ist der große Nachteil des DVR-Verfahrens? (1 Punkt)
Weil es sehr lange braucht bis das ganze Netzwerk über Kostenänderung bescheid weiß
Welches andere zentrale Routingverfahren, neben dem DVR-Verfahren, haben wir in der Vorlesung kennengelernt und was ist der grundlegende Unterschied? (2 Punkte)
Link State Routing, arbeitet mit Dijkstra. Es wird sotzsagen das ganze Netzwerk ermittelt mit allen Knoten und Kosten damit Dijkstra berechnen was der kürzeste Weg ist
TCP Kommunikation. Handshake hat schon stattgefunden
ACk = seq + len von der eigenen vorherigen Nachricht
xxx bild stimmt noch nicht Aufgabe SS2013
Wie nennt man das Verfahren, welches erlaubt, Daten und Bestätigungen zsm. zu verschicken?
Piggybacking
Was versteht man unter "halb-duplex"? (1 Punkt)
Kommunikation in beide Richtungen möglich aber nicht parallel
Was versteht man unter Simplex?
xxx
Was versteht man unter (Full-)Duplex
xxx
Welche 2 Gründe haben wir in der Vorlesung kennengelernt, warum der Empfänger einer Nachricht ein NAK verschickt? (2 Punkte)
- Wenn neue Nachricht mit "falscher" SeqNr auftaucht
- Wenn Nachrichtenprüfsumme nicht stimmt (Bits gekippt sind)
Erklären Sie den Unterschied zwischen Dienst und Protokoll anhand eines Architekturmodells. (3 Punkte)
Zu welcher Schicht des ISO/OSI-Referenzmodells kann man die Netzwerkgeräte "Switch", "Repeater", "Router" und "Hub" jeweils zuordnen? (2 Punkte)
- Repeater + Hub --> Bitübertragungsschicht
- Switch --> Sicherungsschicht
- Router --> Vermittlungsschicht
Was ist die Rolle der "Timestamp"-Spalte in der MAC-Adresstabelle eines Switches? (2 Punkte)
Um nur aktuelle Daten zu haben z.B kann ein Rechner umgestöpselt werden und ist nun über anderen Port erreichbar. Würden die Einträge in Tabelle dauerhaft sein würden Pakete im nichts langen.
Wozu dient der "Spanning Tree"-Algorithmus für Switches und wie funktioniert er (nur Grundprinzip)? (3 Punkte)
Spanning-Tree Algo dient dem finden des kürzesten Weges.
Switches setzen diesen Algo ein um Pakete optimal/ schnell zu versendet. Der Algo ermittelt die jeweiligen Kosten von Knoten zu Knoten und berechnet damit kürzesten Weg
Nennen Sie 4 Felder des Ethernet-Rahmens. (2 Punkte)
- Quell-MAC-Adresse
- Ziel-MAC-Adresse
- Typ
- Daten
Was versteht man unter "Flusskontrolle" im Allgemeinen?
Und was konkret im Falle von TCP in obigem Szenario? (3 Punkte)
Flusskontrolle regelt die Datenrate, so dass Datenübertragung verlustfrei möglich ist ohne das Netzwerk/Empfänger zu überlasten.
Wie unterscheidet sich die Flusskontrolle von TCP von der Flusskontrolle auf Schicht 2 (Sicherungsschicht)? (1 Punkt)
Max Datenmenge wird bestimmt, größer als die Byte Anzahl nicht versendet.
Schicht 2 hat max. Paket Anzahl die versendet werden darf
xxx
Geben Sie, neben dem unten angegebenen, 4 weitere in der Vorlesung behandelte Kriterien an, nach denen man Kommunikationstypen klassifizieren kann. (4 Punkte)
- simplex/halbduplex/vollduplex nach Übertragungsparallelität
- Ring/Bus/Vermascht/Stern nach Netzwerktypologie
- unzuverlässig/zuverlässig
- verbindungsorientiert/verbindungslos
- Broadcast/Multicast/Anycast/Pint to Point nach Kommunikationsmuser
- Client/ Server Peer to Peer nach Anwendungsorganisation
Was ist der Unterschied zwischen halbduplex und vollduplex? (1 Punkt)
halbduplex beidseitige Kommunikation möglich aber nicht parallel. Vollduplex beidseitig und parallel möglich
