Klausur K 3D13 SS2001 Datenkommunikation I Fachhochschule Karlsruhe Hochschule für Technik Fachbereich Geoinformationswesen Studiengang Kartographie

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1 Forschungszentrum Karlsruhe Technik und Umwelt Fortbildungszentrum für Technik und Umwelt Direktor: Dr. Klaus Körting Name: Matrikelnummer: Datum: Bearbeiter/-in: Dipl.-Inform. Torsten E. Neck Telefon: / Telefax: / torsten.neck@ftu.fzk.de Klausur K 3D13 SS2001 Datenkommunikation I Fachhochschule Karlsruhe Hochschule für Technik Fachbereich Geoinformationswesen Studiengang Kartographie Hinweise zur Durchführung der Klausur: Die Bearbeitungszeit für die Klausur beträgt 90 Minuten. Für das Bestehen der Klausur sind 90 Punkte hinreichend. Als Hilfsmittel sind zugelassen: die während der Vorlesung ausgegebenen Loseblätter, Ihre eigenen Aufzeichnungen und Taschenrechner; die Verwendung von Notebooks oder ähnlichen Geräten, die einen Elektround/oder Netzwerkanschluss erfordern, ist ausgeschlossen. Die Verwendung von Mobilfunktelefonen während der Klausur ist untersagt, bitte sorgen Sie auch dafür, dass durch Ihr Mobiltelefon Ihre Kommilitonen nicht in Ihrer Konzentration gestört werden. Auf jedem Lösungsblatt schreiben Sie bitte auf der Vorderseite in die obere, rechte Ecke Ihren Namen und Ihre Matrikelnummer; nicht namentlich gekennzeichnete Lösungsblätter können nicht in die Bewertung eingehen! Aufgabe 1: (9+6 = 15 Punkte) In der Vorlesung wurden Datennetze mit Hilfe des Begriffes Topologie charakterisiert.. (a) Nennen Sie drei Netztopologien und stellen Sie sie stichwortartig mit Vor- und Nachteilen einander gegenüber. (b) Nennen Sie die Ihnen bekannten Verbindungstopologien und charakterisieren Sie sie knapp in Stichworten. Aufgabe 2: (6+4 = 10 Punkte) Kommunikationsvorgänge lassen sich unter verschiedenen Aspekten charakterisieren. (a) Veranschaulichen Sie in einfachen Weg-Zeit-Diagrammen (1) den Simplexbetrieb, (2) den Vollduplexbetrieb und (3) den Halbduplexbetrieb. (b) Veranschaulichen Sie in einfachen Weg-Zeit-Diagrammen die Auslieferungsdisziplinen (1) FIFO und (2) LIFO. Aufgabe 3: (3+4 = 7 Punkte) (a) Kommunikation wurde in der Vorlesung als eine Ausprägung des allgemeineren Phänomens der Kooperation eingeführt. Welche Kooperationsform steht alternativ zur Kommunikation zur Verfügung und wo liegen die charakteristischen Unterschiede? (b) Das wesentliche Begriffspaar in der technischen Kommunikation ist "Dienst" und "Protokoll". Beschreiben Sie knapp (nur Stichworte, in der Art: "Dienst definiert..."!) beide Begriffe und führen Sie grob ein Beispiel für das Zusammenwirken von "Dienst" und "Protokoll" an. Aufgabe 4: ( = 35 Punkte) Die Abfolge der in einem Protokoll festgelegten Schnittstellenereignisse wird üblicherweise ebenfalls in Weg-Zeit- Diagrammen veranschaulicht. (a) Nennen Sie die im Zuge der Schnittstellenereignisse auftretenden Dienstprimitive und ihre Beziehung zueinander. Forschungszentrum Karlsruhe GmbH Technik und Umwelt Hermann-von-Helmholtz-Platz 1 D Eggenstein-Leopoldshafen Telefon / 82-0, Telefax / Postanschrift: Postfach 3640, D Karlsruhe Stadtadresse: Weberstraße 5, D Karlsruhe

2 (b) Zeichnen Sie ein Weg-Zeit-Diagramm für die erfolgreiche Durchführung des Kommunikationsaktes "Zustellung eines Paketes". Berücksichtigen Sie dabei nur die Kommunikationsinstanzen "Sender", "Empfänger" und "Abstraktes Medium". Welche Anomalie im Protokoll ist hierbei zu beobachten? (c) Zeichnen Sie ein stark abstrahierendes Weg-Zeit-Diagramm für die erfolgreiche Durchführung des Kommunikationsaktes "Versenden eines zweiseitigen Faxes". Berücksichtigen Sie nur die Instanzen "Sender", "Empfänger" (bezogen auf das jeweilige Faxgerät) und "Abstraktes Medium", gehen Sie davon aus, dass die Übertragung einer Seite in einem Schritt möglich sei, und dass ein Sendebericht für die gesamte Sendung am Ende übermittelt wird. (d) Zeigen Sie in einem geschichteten (mehrstufigen) Weg-Zeit-Diagramm am Beispiel des Briefversands das Zusammenspiel der Schnittstellenereignisse an den Dienstschnittstellen Briefkasten und Briefzentrum unter Berücksichtigung der Instanzen Absender, Briefabholer (leert den Briefkasten), Postverteilung (im Briefzentrum), Briefträger und Empfänger. Machen Sie in Ihrer Beschriftung des Weg-Zeit-Diagrammes an geeigneter Stelle deutlich, dass lediglich die zwei Diensterbringerschichten Zustelldienst und Verteildienst und die Schicht Applikation zum Einsatz kommen. Ordnen Sie die aufgeführten Instanzen in einer separaten Aufschreibung den Schichten zu. Aufgabe 5: ( = 23 Punkte) Lokale Netze werden im Standard-Rahmenwerk 802 des IEEE genormt. (a) Welche Schichten des OSI-Basisreferenzmodells umfasst der Standard 802 und welche Änderung des OSI- Basisreferenzmodells werden darin definiert? (b) Erklären Sie stichwortartig die Funktionsweise des MAC-Verfahrens CSMA/CD (802.3). (c) Welche Realisierungsvarianten in Koaxkabeltechnik kennen Sie für den LAN-Standard 802.3? Stellen Sie einige charakteristische Parammeter (Benutzerzahl, maximale Ausdehnungen, Benutzeranschluss) dafür zusammen. (d) Können in einem rein in 10BaseT Technologie mit Hilfe von Hubs aufgebauten, standardkonformen LAN nach Kollissionen auftreten? Begründen Sie Ihre Antwort in Stichworten. (e) Welche Netztopologie weist ein 10BaseT LAN nach Standard mit einem zentralen Hub auf? Begründen Sie knapp Ihre Wahl. Aufgabe 6: (18 = 18 Punkte) In der Vorlesung wurden Ihnen drei Möglichkeiten zur Netzkopplung vorgestellt. Erläutern Sie stichwortartig die Charakteristika der drei Varianten bezüglich der Datenströme Unicast und Broadcast und des Verhaltens bei Auftreten von Kollissionen in einem Segment. Aufgabe 7: Betrachten Sie das folgende komplexe Netz aus Ethernet (802.3) Segmenten. ( = 25 Punkte) K L I J Rp. C B A Rp. F E D Rp. H G Port 4 Port 1 Bridge Port 3 N O Port 2 P M (a) Ist das gezeigte Netz nach IEEE 802 regelrecht, insbesondere im Hinblick auf die Zwei-Repeater-Regel? (Gehen Sie davon aus, dass alle Längenbeschränkungen eingehalten wurden.) Seite 2 von 20 G:\KLAUSUREN\Klausur-K3-SS2001.doc

3 (b) (c) (d) (e) Erstellen Sie die Bridgetabelle für das Netz unter der Annahme, dass Rechner P ausgeschaltet sei. Knoten A sendet einen Unicast an Knoten M. Wie verhält sich die Bridge? Knoten A sendet einen Unicast an Knoten H. Wie verhält sich jetzt die Bridge? Im Segment des Knotens M tritt nun der Knoten P neu hinzu (Einschalten). Knoten M sendet diesem Knoten P einen Unicast, bevor Knoten P selbst als Absender von Paketen aktiv wird. Wie verhält sich nun die Bridge? Aufgabe 8: ( = 40 Punkte) Die drei IP-Netze und und sollen über einen Router miteinander gekoppelt werden. Im Netz sind drei Workstations angeschlossen, in den Netzen und jeweils zwei PCs. (a) Zeichnen Sie das gekoppelte, komplette Netz schematisch und führen Sie die Resolvereinträge aller beteiligten Knoten auf. Gehen Sie zunächst davon aus, dass die Netze und getrennte Netze sind, zwischen denen geroutet werden muss. (b) Sie möchten nun, dass die Subnetze und als ein Netz betrachtet werden können, also nicht mehr zwischen Ihnen geroutet werden soll. Fügen Sie die dazu notwendige zusätzliche Koppelkomponente in das Netzwerk ein und ändern Sie die Resolvereinträge, wo es erforderlich ist. (c) Sehen Sie eine Möglichkeit, auch das Netz mit dem neuen Netz aus Aufgabenteil (b) so zu koppeln, dass ein Router ganz entbehrlich wird. Begründen Sie Ihre Antwort mit ein, zwei Stichworten. Aufgabe 9: (9+1+1 = 11 Punkte) Drei am Internet angeschlossene Rechner besitzen die statischen IP-Adressen (PC-A), (PC-B) und (PC-C). Bei PC-A ist als Netmask der Wert eingetragen, bei PC-B und PC-C jeweils (a) Geben sie in der nachstehenden Erreichbarkeitsmatrix durch ein Kreuz in der betreffenden Spalte an, wenn der im Zeilenkopf genannte Rechner dem in der Spalte aufgeführten Rechner direkt Datagramme senden kann. Kennzeichnen Sie in der nachstehenden Erreichbarkeitsmatrix durch ein R in der betreffenden Spalte, wenn der im Zeilenkopf genannte Rechner den in der Spalte genannten Rechner nur durch einen Router erreichen kann. PC-A: PC-B: PC-C: PC-A: PC-B: PC-C: (b) Welcher Dienst ermittelt die zu einer IP-Adresse gehörige MAC-Adresse? (c) Grenzen Sie knapp (in Stichworten) die beiden Adresstypen gegeneinander ab bzw. nennen Sie ihre charakteristischen Eigenschaften. Aufgabe 10: Ich wünsche Ihnen viel Erfolg bei der Bearbeitung der Aufgaben. (1 Punkt) (Erreichbare Summe: 185 Punkte) G:\KLAUSUREN\Klausur-K3-SS2001.doc Seite 3 von 20

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