Themenschwerpunkt: Rechnernetze und Netzwerkdesign

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Klaus Joachim Hochberg
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1 Themenschwerpunkt: Rechnernetze und Netzwerkdesign Aufgabe 1: Nennen Sie den wesentlichen Vorteil eines Netzwerkes mit Bus-Topologie? Lösung: Wesentlicher Vorteil der Bus-Topologie ist der geringe Verkabelungsaufwand und die damit verbundenen vergleichsweise niedrigen Anschaffungskosten. Auch kann das Netzwerk an den Bus-Enden relativ einfach erweitert werden. Aufgabe 2: Welche Netzwerktopologien kennen Sie? Erklären und skizzieren Sie mindestens zwei davon. Lösung: Ring Bei dieser Netzwerktopologie sind alle Netzwerk-Pcs über ein geschlossenes Kabel, den Ring, miteinander verbunden. Stern

Bei dieser Netzwerktopologie sind alle Netzwerk-Pcs über ein eigenes Kabel mit einer zentralen Hardwarekomponente, dem sogennanten Switch verbunden.

2 Bei dieser Netzwerktopologie sind alle Netzwerk-Pcs über ein eigenes Kabel mit einer zentralen Hardwarekomponente, dem sogennanten Switch verbunden. Bus Bei dieser Netzwerktopologie sind alle Netzwerk-PCs über ein offenes, an beiden Enden durch Terminatoren (Abschlusswiederstände) abgeschlossenes Kabel, den Bus miteinander verbunden. Aufgabe 3: Bei welchen von diesen Netzwerktopologien führt ein Kabeldefekt zum Ausfall des gesamten Netzwerkes? Erkläre auch warum es passiert. Lösung: beim Bus und Ring Netzwerk

3 Aufgabe 4: Wie viele Schichten weist das OSI-Referenzmodell auf? Erkläre zwei Schichten genauer. Lösung: 1. Physikalische Schicht Diese Schicht ist für die Übertragung von Daten über Kabel verantwortlich. 2. Datenübertragungsschicht Diese Schicht ist für die zuverlässige Übertragung von Informationen über die Physikalische Schicht verantwortlich. Sie registriert z.b. Fehler und kontrolliert den Datenfluss. 3. Netzwerkschicht Diese Schicht stellt Software zur Verfügung, die Netzwerkverbindungen mithilfe der untergeordneten Schichten herstellen und verwalten kann. 4. Transportschicht Diese Schicht stellt Software zur Verfügung, die die Übertragung von Daten in Datenpaketen organisiert. 5. Verbindungsschicht Diese Schicht stellt Software zur Verfügung, die die Verbindung zwischen den Kommunikationspartnern kontrolliert. 6. Darstellungsschicht Diese Schicht stellt Software zur Darstellung von Daten zur Verfügung, die mithilfe der untergeordneten Schichten übertragen werden sollen. 7. Anwendungsschicht Diese Schicht stellt die Anwendersoftware zur Verfügung, die dem Anwender ermöglicht das Netzwerk zu nutzen.

4 Aufgabe 5: Welches Protokoll wird zum Senden und Empfangen von elektronischer Post im Internet benutzt? Beschreibe uns skizziere es. Lösung: Das Simple Mail Transfer Protocol ist ein Protokoll, das zum einfachen Senden und Empfangen von s verwendet wird. SMTP kommt ursprünglich aus der UNIXWelt und wird jetzt für die zuverlässige Übermittlung von elektronischer Post im Internet eingesetzt. SMTP ist ebenfalls in der Anwendungsschicht des OSI-Schichtenmodells angesiedelt und arbeitet beim Aufbau der Verbindung bzw. bei der Datenübermittlung mit dem Transportprotokoll TCP. Die Kommunikation zwischen Sender und Empfänger wird als Dialog durch Befehle und numerische Rückgabewerte gesteuert. Da STMP nur ASCII-Text übertragen kann, bestehen die Befehle und Rückgabewerte ebenfalls aus 7-Bit-ASCII-Zeichen. Aufgabe 6: Was wissen Sie über TCP/IP und welche Funktionen werden durch TCP realisiert? TCP/IP ist ein Protokoll, nachdem eine Verbindung in einem Netz mit dem Internetprotokoll (IP) zwischen einem Quell- und Zielrechner realisiert wird. Es ist das am häufigsten in Netzwerken eingesetzte Übertragungsprotokoll. TCP/IP ist ein verbindungsorientiertes Protokoll, d.h. zunächst wird eine Verbindung vom Quell- zum Zielrechner aufgebaut und erst wenn die Verbindung besteht, werden Informationen (Daten) verschickt. Dabei übernimmt der IP-Teil von TCP/IP die Adressierung und das Versenden der Datenpakete, während TCP die fehlerfreie Übertragung der Daten überwacht. TCP realisiert folgende Funktionen: _ Abstimmung über die Länge von TCP-Datensegmenten _ Datensegmentierung der zu sendenden Daten im Quellrechner _ Nummerierung der TCP-Datensegmente (Sequenznummer) _ Wiederherstellung der Daten im Zielrechner in der durch die Nummerierung vorgegebenen Reihenfolge _ Erneute Anforderung zur Übertragung von gestörten oder verloren gegangenen Datensegmenten beim Quellrechner

5 Aufgabe 7: Wie sieht eine IP Adresse aus? Wie wird eine IP Adresse binär (32 Bit) dargestellt? Eine IP Adresse besteht insgesamt aus 32 Bit, z.b Aufgabe 8) Welche Netzwerkklassen kennst du? Beschreibe Sie kurz. Die 2^32 möglichen IP-Adressen sind auf fünf Netzwerk Klassen verteilt: _ Klasse A (sehr große Netze mit vielen Endgeräten) _ Klasse B (mittelgroße bis große Netzwerke) _ Klasse C (kleine Netzwerke mit wenigen Endgeräten) _ Klasse D (Multicast Netzwerke mit dynamischen Adressen) _ Klasse E (Experimentelle Netze, Forschung) Aufgabe 9) Ergänze folgende Tabelle mit den richtigen Werten. Klasse IP Adresse Subnetzmaske Netzwerkadresse Hostadresse Max. Hostanzahl A B C Lösung: Klasse IP Adresse Subnetzmaske Netzwerkadresse Hostadresse Max. Hostanzahl A B C

6 Aufgabe 10: Netzwerkdesign I Die fünf lokalen Arbeitsstationen der Verwaltung werden mit einem Server und einem netzwerkfähigen Laserdrucker vernetzt. Ein IT-Mitarbeiter erstellt einen Vorschlag für das Verwaltungsnetz. Diskutieren Sie den gegebenen Vorschlag und korrigieren Sie vorhandene Fehler.

7 Aufgabe 11: Netzwerkdesign II Der Internetprovider bietet dir die Möglichkeit, statt eines herkömmlichen Telefonfestnetz-anschlusses nun über das Internet mittels Voice over IP (VoIP) zu telefonieren. VoIP-Telefonie basiert auf der Rechnervernetzung im Internet. Beschreibe die Systematik eines Verbindungs-aufbaus für ein VoIP- Gespräch mit einem Freund in Amerika anhand der folgenden Skizze! Lösung:

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