5.) Nach erfolgreicher Übertragung entfernt der Sender seinen Daten-Rahmen vom Ring. Wodurch kann ein verwaister Rahmen entstehen?

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1 Übung 5 1.) In einem CSMA/CD-LAN mit einer Übertragungsrate von 10 Mbps soll der erste Bit- Schlitz nach jeder erfolgreichen Rahmenübertragung für den Empfänger reserviert sein, der dann den Kanal besetzt und einen 4 Byte Bestätigungsrahmen sendet. Die höheren Protokollschichten des Senders nutzen bei der Datenfragmentierung die maximal mögliche Ethernet-Rahmengröße von 1500 Byte voll aus. Wie hoch ist die effektive Datenübertragungsrate unter der Annahme, daß keine Kollisionen auftreten? (Hinweis: Signalgeschwindigkeit beträgt 200 m/µs) 2.) Eine Möglichkeit zur Realisierung eines kollisionsfreien Kanalzuteilungsverfahren ist die Anwendung des Token-Prinzips. Beim Token-Ring-LAN nach IEEE besteht dieses spezielle Bitmuster zur Zugriffssteuerung aus 24 Bit. Warum muß die Ringbitzahl R so gewählt werden, daß das Token komplett in den Kanal paßt? 3.) Ein Token-Ring-LAN mit 20 Stationen sei durch die folgenden Parameter charakterisiert: - Ringlänge L=500 m, - Übertragungsgeschwindigkeit K=4 Mbps, - Signalgeschwindigkeit V=200 m/µs. Wieviel Bitzeiten Signalverzögerung muß pro Station realisiert werden, um eine Ringbitzahl von R=50 zu erreichen? 4.) In einem freien Token-Ring-Übertragungskanal zirkuliert nur das spezielle Bitmuster des Token (Marke, Pfand) zwischen den Netzwerkstationen. Erläutern Sie, wie eine sendewillige Station zur Kennzeichnung der Kanalbelegung das Token vom Ring entfernt. 5.) Nach erfolgreicher Übertragung entfernt der Sender seinen Daten-Rahmen vom Ring. Wodurch kann ein verwaister Rahmen entstehen? 6.) In einem sehr stark ausgelasteten 4 Mbps Token-Ring-Netzwerk sind 50 Stationen gleichmäßig verteilt an den Ring mit einer Länge von 1000 m angeschlossen. Die Datenrahmenlänge beträgt 1024 Bit. Das Token nach IEEE umfaßt 3 Byte. Wie lange muß eine Station maximal auf ein freies Token warten, wenn ständig alle Teilnehmer senden wollen? (Signalgeschwindigkeit: 200 m/µs) 7.) Auf welche Größe müssen die Datenrahmen laut Aufgabe 6 verringert werden, damit eine maximale Wartezeit von 10 ms pro Station eingehalten werden kann? 8.) Im FDDI-Netzwerk (Fiber Distributed Data Interface) wird für die Kanalzugriffssteuerung das Timed Token Rotation Protocol verwendet. Wodurch wird dabei der gegenüber Token Ring höhere Durchsatz erreicht? 9.) Erläutern Sie die Funktionsweise des MAN-Protokolls DQDB (Distributed Queue Dual Bus). Warum beträgt die Slotzeit 125 µs?

2 - Single Frame Ring: Ein neues freies Token wird generiert und weitergeleitet, wenn das eigene Paket wieder vollständig beim Sende eingetroffen ist. - Single Token Ring: Ein neues freies Token wird generiert und weitergeleitet, wenn der eigene Nachrichtenkopf (header) zur sendenden Station zurückgekehrt ist und die Übertragung beendet ist, sonst an die gesendete Nachricht angehängt. - Multiple Token Ring: Ein neues freies Token wird unmittelbar im Anschluß an die übertragene Nachricht generiert und an den Nachfolger im Ring weitergeleitet - Early Token Release. Es können mehrere belegte, aber nur ein freies Token koexistieren. - FDDI (Fiber Distributed Data Interface): Timed Token Rotation Protocol: Mischung aus Early Token Release und Token Bus-Protokoll CDDI: Kupfer - - Getaktet Ringe: DQDB - - Codierung: - 8B/6T-Codierung bei 100BaseT4-4B/5B-Codierung und weiter mit MLT-3-Code aufs TP-Kabel: 100BaseTX, CDDI - 4B/5B-NRZI-Codierung aufs LWL-Kabel: 100BaseFX, FDDI - 8B/10B-Codierung: Fibre Channel, Gigabit-Ethernet, ATM - - Auto Negotiation Protokoll: - Mit Hilfe diese Protokolls vereinbaren 100BaseT-Komponenten die Betriebsart - A0: 10BaseT - A1: 10 BaseT Full Duplex - A2: 100BaseTX - A3: 100BaseTX Full Duplex - A4: 100BaseT4

3 IP Masquerading PAT: Port and Address Translation - IP Masquerading (PAT) bildet alle IP-Adressen eines privaten LAN s auf eine einzelne öffentliche (dynamische) IP-Nummer über verschiedene Portnummern ab. - Nachteil: Die Rechner können nicht aus dem Internet angewählt werden. - Vorteil: Eine gesamte LAN-Topologie kann hinter einer IP-Nummer versteckt werden. PAT Tabelle Port Nr Port Nr Port Nr Port Nr Port Nr Port Nr PPP ( dynamische Adresse ) IP-Router

4 IP Network Address Translation NAT: Network Address Translation - IP-Adressbereich für private Netze Class A Netz Class B Netz Class C Netz Die IP-Adressen eines privaten Netzes werden tabellarisch auf IP-Nummern des Internets abgebildet. - Vorteil: Die interne Struktur des LAN bleibt verborgen. Für eine Datenverbindung innerhalb des LAN werden keine öffentlichen IP-Nummern benötigt. Die Rechner sind aus dem Internet direkt erreichbar. NAT Tabelle Stand-Leitung IP-Router

5 WLAN WinNT - Netz WLAN - AP Bridge Campus Router Warnemünde Cisco Catalyst 5000 Router Switch Module UNI - Netz Bibliotheks -Netz UNIX - Netz LINUX - Firewall Dual P 500 router WIN

6 WIN / Internet Uni - RZ defaultrouter defaultrouter defaultrouter defaultrouter defaultrouter defaultrouter router router router202 router203 router204 router Haus 8 Haus 1 - kummerow - teterow -mdnt1 -mdnt2 -mdnt3 Haus 1 -spice -cordic - verilog Haus 11 ( TB ) Haus 8 -atnw1 TZW ( GS ) nameserver: netmask: domain: e-technik.uni-rostock.de Campus - Warnemünde - Netzkonfiguration

7 Domäne uni-rostock.de Domäne e-technik.uni-rostock.de Domäne rz.uni-rostock.de Domän-Controller -mdnt1 -mdnt5 Domäne gs.e-technik.uni-rostock.de mdspice Mitarbeiter MD MD-PC s Student Computer 1216 NT AT MD Jura R1216-R1218 Labor-Computer Active Directory Domäne amd.e-technik.uni-rostock.de