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
Wieso kennen A und B bereits die ersten beiden ACK-Werte, obwohl Sie noch nie Daten erhalten haben? (1 Punkt)
Wird vorher ausgetraucht.
SeqNr von A AckNr von B und anderstherum
Zeichnen Sie die Schichten des TCP/IP-Architekturmodells (mit Namen der Schicht). Ergänzen Sie jeweils mindestens 1 Protokoll, dass der Schicht zugeordnet werden kann. (4 Punkte)
Was ist die Aufgabe des ARP (Address Resolution Protocols) und wie funktioniert es? (Zeitdiagramm) (3 Punkte)
Wozu: Zuordnung zwischen MAC & IP-Adressen
Funktionsweise:
- ARP -Request --> Wer hat IP-xyz als Broadcast
- ARP-Reply --> Ich bin xyz habe MAC adresse abc
--> Datenübertragung
xxx
Was ist die Aufgabe des DHCP (Dynamic Host Configuration Protocols) und wie funktioniert es? (Zeitdiagramm) (4 Punkte)
DHCP ordnet Rechner IP-Adressen dynamisch zu
Skizze fehlt
Wie funktioniert CSMA/CD. Beschreiben Sie das Verfahren in Kürze (3 Punkte)
Regelt das Senden und lauschen auf einer Nachricht, damit Nachrichten Kollisionsfrei über Leitung übertragen werden können. Vor versenden wird auf Leitung gelauscht wenn frei Nachticht senden. Wenn nicht weiter lauschen und warten. Wenn Nachricht gesendet weiter lauschen ob Kollision, wenn ja warten bis Leitung frei erneut senden. Zuviele Fehlversuche Anwendung informieren.
Setzen Sie Bitstuffing ein, um die Nutzdaten 011011111100100111110101 zu übertragen. Was geht über die Leitung? (Kompletter Rahmen) (2 Punkte)
xxx
xxxxxxxweidimensionales Paritätsverfahren (Even Parity)
Kann dieses Verfahren einen Rahmen mit 3 fehlerhaften Bits immer/manchmal/nie erkennen? Begründen Sie ihre Antwort durch eine Fallunterscheidung. (3 Punkte)
xxxxxx1-3 Bit Fehler können dadurch immer erkannt werden. Würde 1 Bit kippen würde es in Zeile & Spalte auffalenn. 2 Bit und 3 Bit genau so, selbst wen Bits so kippen das Spalten gleich beliben würde untere Zeile sich ändern
Auf ISO/OSI-Schicht 2 werde ein Sliding Window Protokoll eingesetzt. Für die Sequenznummer stehen 4 Bit zur Verfügung.
Welchen Unterschied im Ablauf würden Sie sehen, wenn die Anwendung auf der Seite von Y selbst keine eigenen Daten zu versenden hätte? (1 Punkt)
Sequenznr von Y würde immer gleich bleiben
Beschreiben sie den ABlauf der Fehlerbehebung bei Go-Back-N Verfahren
xxx
Angenommen ein Sender ist durch die empfängerseitige Flusssteuerung blockiert. Wann darf er weitersenden? (2 Punkte) - im Falle eines Sliding Window Protokolls der Sicherungschicht: - im Falle von TCP:
im Falle eines Sliding Window Protokolls der Sicherungschicht::
wenn Empfänger Ack schickt und somit Daten quittiert ist wieder Platz im Sliding Window
im Falle von TCO:
Wenn Empfänger ACK schickt in den Window size größer null ist.
Angenommen bei TCP kommt eine Nachricht mit falscher (=nichterwarteter) Sequenznummer an. Wie verhält sich die empfangende Kommunikationsinstanz? (1 Punkt)
Schickt NAK an Sender und speichert nachfolgende Daten zwischen, bis richtige Nachricht eintrifft
n auf ihrem Computer 2 Webbrowserfenster offen, jede mit einer GoogleAnfrage. Woher weiß dass Kommunikationssubsystem an welches Fenster eine vom Internet eintreffende Antwort von Google gehen soll? (2 Punkte)
Durch URL die über DNS zu IP-Adresse umgewandelt wird. So haben beide Seiten unter IP und Kommunikationsinstanzen Wissen wohin.
Wozu dient das ICMP-Protokoll? (2 Punkte)
Protokoll zur Nachrichtensteuerung und zum Austausch von Fehlermeldungen
Zu welcher Schicht gehört UDP?
Transportschicht
Zu welcher Schicht gehört Ethernet? Und ist es zuverlässig?
Sicherungsschicht und es ist zuverlässig
xxx ist nicht immer zuverlässig oder? antworten gab es aber nur ja und nein und diesesmal kein manchmal
Zu welcher ISO/OSI Schicht gehört TCP?
Transportschicht
ZU welcher Schicht gehört IP? Und ist es zuverlässig?
Vermittlungsschicht. Und es ist nicht zuverlässig
Angenommen ein Schicht-4-Protokoll basiert auf mehreren hintereinander operierenden Schicht-2-Links, welche alle zuverlässig sind. Ist dann das Schicht-4- Protokoll ebenfalls zuverlässig? (Nur Antworten mit Begründung zählen). (2 Punkte)
Nicht unbedingt. Jedes Datenpaket wird einzeln betrachtet. Dadurch können Paket mit dem gleichen Ziel manchmal unterschiedliche Wege gehen. Ein Link kann verschwinden der zuvor noch da war und Paket geht verloren
???
Zuverlässigkeit wird in der Regel durch die Verwendung von Sequenznummern realisiert.
Worin unterscheidet sich diese Verwendung auf Schicht 2 (Sicherungsschicht) und Schicht 4 (TCP)? (1 Punkt)
Schicht 2 --> 0-7
Schicht 5 --> vorherige SeqNr + Länge vorheriger Nachricht = neu SeqNr oder Ack
Was würde im Protokoll passieren, wenn X und Y keine weiteren Nutzdaten mehr zum Austauschen haben? (1 Punkt)
xxx
Erklären Sie die Notwendigkeit von Sequenznummern bei einem Stop-and-Wait-Protokoll.
Geben Sie ein Bsp, welches zeigt, dass das Protokoll (selbst mit Acks und Timeouts) ohne Sequenznummern nicht immer zuverlässig wäre. (4 Punkte)
Sequenznummer werden dafür benötigt, dass Empfänger weiß welche Daten er gerade erhält & ob es die richtigen sind. Ohne SeqNr. kann Empfänger nicht sagen ob Reihenfolge eingehalten, ob Daten evt. verloren gegangen sind. Ob Daten doppelt angekommen sind. Wenn Ack nach Timeout kommt sendet Sender erneut, damit doppelte Daten und keiner merkt es.
Ein Hub erhält eine Nachricht mit Ziel Z. An wen leitet er sie weiter? (1 Punkt)
An alle angeschlossenen Ports, Also 0,1,2,3
xxx
Ein Switch erhält eine Nachricht mit Ziel Z. An wen leitet er sie weiter? Erläutern Sie die drei möglichen Fälle. (3 Punkte)
- Ziel gespeichert in Tabelle --> weiterleiten
- Ziel nicht gespeichert in Tabelle --> Flooding
- Ziel ist gleich Port lokaler Datentransfer
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) (2 Punkte)
Damit Netzwerküberlastung nicht eintritt.
Es gibt zusätzlich noch congestion (=Stau) Window darüber wird ausgelotet wie stark das Netzwerk ausgelastet werden kann. Segmente bzw Daten solange erhöhen bis erste Pakete verloren gehen. Dann Daten reduzieren. Somit weiß man wann das Netzwerk überlastet ist.
Wie arbeitet ein Switch / eine Bridge?
xxxx
Erkennt UDP fehlerhafte Daten?
Nein, Udp ist ein unzuverlässiges Protokoll. Heißt Daten können verloren gehen & verändert sein
Stimmt die Aussage:
Beim Bit Stuffing muss nach 5 übertragenen Einsen eine Null eingefügt werden?
Ja, sonst weiß man nicht wo die Nachricht beginnt/endet da Einsen Angang & Ende signalisieren
Stimmt die Aussage Bit Stuffing-Verfahren verändern die Länge des übertragenen Rahmens?
Ja, es werden 8 Bits vorne und 8 Bits hinten eingefügt zusätzlich evt. zwischendrin eine Null
xxxx
Stimmt die Aussage:
Einer der Use Cases für die Vorwärtsfehlerkorrektur sind Simplex-Kanäle.
xxx??
Manchmal, nicht nur für Simplex. Kann dort aber verwendet werden.
xxx???
Wenn ich mit Even Parity einen Fehler entdecke, dann entdecke ich ihn auch mit Odd Parity.
Nein, Even (=gerade) Parity erkennt gerade Fehler und Odd Parity (=ungerade) Paritäten.
Kann man bei zweidimensionaler Parität 1 Bit Fehler korrigieren?
Ja, da durch die Matrix genau nachverfolgt werden kann wo der Fehler genau liegt.
Vervollständigen Sie die Zustandsübergangstabelle fpr das Stop-and-Wait-Protokoll ohne SeqNr und NAK
Benennen Sie die 4 Schichten der TCP/IP-Architektur. (2 Punkte)
- (Anwendungsschicht)
- Transportschicht
- Vermittlungsschicht
- Sicherungsschicht
- Bitübertragungsschicht
Was ist der Hauptgrund dafür, dass Kommunikationssysteme ein Schichtenmodell einsetzen? (1 Punkt)
Arbeitsteilung/ Effizienz jede SChicht hat andere Aufgabe & für Weiterleitung braucht man nicht alle Schichten
Welchen Vorteil bietet das "Piggybacking"-Verfahren? (1 Punkt)
Bessere Effizienz & Nutzung der Kanalbreite durch gemeinsames Senden von Daten & Ack
Geben Sie ein aussagekräftiges Beispiel mit maximal 3 Nachrichten, welches Piggybacking beinhaltet. Die Nachrichten müssen, wo nötig, mit Typ sowie Seq/AckNummern beschriftet sein. (2 Punkte)
Data x,y
Dabei x = SeqNr
und y = Acknr
In welchem Protokoll wird das CSMA/CD-Verfahren eingesetzt? Erklären Sie die Hauptelemente seiner Funktionsweise. (3 Punkte)
Bitübertragungsschicht
Zuerst horcht das Medoum ab ob Leitung belegt ist, dann sendet er wenn frei, wenn nicht wartet.
Bei senden wird weiter gehört. Bei Erfolg, wird aufgehört zu lauschen & Meldung versendet. Bei Kollision Übertragung beendet. Wenn max Übertragungsversuche nicht erreicht, beginnt es wieder von vorne. Max erreicht - Fehler Meldung senden. Übertragung beenden
Unterschied Schicht 4 und Schicht 2, wann wird Sliding Window als voll betrachtet?
Schicht 2:
Anzahl möglicher SeqNr -1 = Menge möglicher Nachrichten zum versenden
Window Size: wird bei Ack mitgegeben und somit weiß Sender wieviele Bytes er noch senden kann bevor der Puffer voll ist
xxxxxxx Schicht 4?
Unterschiede Schicht 2 und 4, wie Retransmission Timeout-Werte festgelegt werden
xxx
