Übungen zur Vorlesung Grundlagen der Rechnernetze Sommersemester 2011

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Ursula Möller
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1 Universität Koblenz-Landau Übungen zur Vorlesung Grundlagen der Rechnernetze Sommersemester 2011 Übungsblatt 2 Abgabe bis Donnerstag, den 19. Mai 2011, 12 Uhr, vor Beginn der Übung, als pdf via SVN oder an vnuml@uni-koblenz.de Gruppenname: Name Uni-Kennung

2 Aufgabe 1 (2 Punkte) Erläutern Sie mit wenigen Worten das Client/Server Prinzip. Was unterscheidet den Client vom Server? Aufgabe 2 (2 Punkte) Was unterscheidet einen Prozess von einem Programm? Aufgabe 3 (3 Punkte) Nennen Sie die drei wesentlichen Konstruktionsprinzipien einer Rechnernetz-Archiktektur?

3 Aufgabe 4 (5 Punkte) Welche drei Festlegungen machen ein Netzwerk-Protokoll aus und was unterscheidet es vom Service einer Schicht der Rechnernetz-Architektur? Aufgabe 5 (6 Punkte) Erläutern Sie den Unterschied zwischen verbindungslosen (connection-less) und verbindungsorientierten (connection-oriented) Netzwerk-Protokollen. Nennen Sie jeweils einen Vor- und einen Nachteil, sowie ein Beispiel für eine Anwendung. Aufgabe 6 (6 Punkte) Nachfolgend sind einige Adressen im klassenlosen CIDR-Format aufgeführt. Geben Sie jeweils den zugehörigen Netz- und Hostadressanteil, sowie die Subnetzmaske an. net-id host-id subnet mask / / / 9

4 Aufgabe 7 (3 Punkte) Was ist der Vorteil des im Internet verwendeten Packet-Switching gegenüber dem alten Telefonleitungssystem. Aufgabe 8 (3 Punkte) Erläutern Sie kurz das Address Resolution Protcol (ARP). Wann kommt es zum Einsatz und warum ist es überhaupt notwendig? Für die folgenden Aufgaben benötigen Sie die Netzwerk-Simulationssoftware VNUML. Laden Sie sich das VNUML-Szenario scenario2.xml von der Webseite der Übung herunter und starten Sie es in Ihrer VNUML-Umgebung mit dem Befehl vnumlparser.pl -t scenario2.xml -v. Die abgebildete Netzwerk-Topologie wird dann aufgebaut. Die folgenden Aufgaben sollen das Verständnis für die Funktion von MAC-Adressen, IP- Adressen und Netzmasken vertiefen.

5 Aufgabe 9 (8 Punkte) Der Kommandozeilenbefehl route 1 zeigt die Weiterleitungstabelle des Betriebssystems (Linux-Kernel) an. Die Einträge in dieser Tabelle bestimmen, an welchen Nachbar-Knoten im Netzwerk (Next-Hop) die IP-Pakete aufgrund ihrer Ziel-Adresse weitergeleitet werden. Öffnen Sie ein (PuTTY)-Terminal und loggen Sie sich in die <vm> R3 ein (ssh R3). a) Geben Sie im Terminal von R3 den Befehl route -n in die Konsole ein und geben Sie die Ausgabe des Befehls hier an 2. b) Senden Sie von R3 aus jeweils einen Ping an die IP-Adresse von R1 und R2 (R1: ping -c ; R2: ping -c ). Geben Sie die Ausgabe des jeweiligen Pings und eine kurze Interpretation der Ausgabe hier an. 1 route -h und man route geben weitere Hinweise zum Befehl route. 2 Text-Kopieren.z.B. PuTTY: mit Maus Text in PuTTY markieren, dann Tastenkombination STRG-c, in einen Wordeditor wechseln und mit STRG-v Text einfügen. Screenshots unter Windows Tastenkombination STRG-Druck, Paint öffnen, STRG-v, mit Select/Auswählen wichtigsten Abschnitt auswählen rechte Maustaste Crop/Auschneiden als Bild speichern oder per Copy/Paste in Wordeditor einfügen.

6 c) Schauen Sie sich die Ausgabe von route -n und ifconfig eth1 auf R3 genau an. Geben Sie dann den Linux-Konsolenbefehl ifconfig eth1 netmask auf R3 ein und schauen Sie sich die Ausgaben der beiden Befehle route -n und ifconfig eth1 erneut an. Was wurde bzw. was hat sich für das eth1-interface verändert? d) Senden Sie den Ping aus Aufgabe 9b) an R1 und R2 jeweils erneut. Was passiert nun? Geben Sie eine Erklärung. Aufgabe 10 (10 Punkte) Bleiben Sie auf R3 eingeloggt und loggen Sie sich über ein weiteres Terminal 3 in die <vm> R5 (ssh R5) ein. Starten Sie in R5 einen tcpdump 4 über dem Interface eth1 mit dem Befehl tcpdump -i eth1 -n und beobachten Sie den Datenverkehr. a) Wechseln Sie zum Terminal von R3 (ohne R5 zu schließen) und senden Sie einen Ping an die IP-Adresse (IP von R6) (ping -c ). Welche Ausgabe erhalten Sie im tcpdump auf R5? Geben Sie die Ausgabe hier an. 3 z.b. in PuTTY über Duplicate Session 4 tcpdump wird über die Tastenkombination STRG-c wieder beendet

7 b) Erläutern Sie kurz die tcpdump-ausgabe von R5 aus 10a). Betrachten Sie die Ausgabe im Zusammenhang mit der Ausgabe des gesendeten Pings auf R3. c) Ändern Sie die Netzmaske des Interface eth2 auf R3 mit dem Befehl ifconfig eth2 netmask Kontrollieren Sie Ihre Änderung mit ifconfig eth2. Senden Sie den Ping aus Aufgabe 10a) erneut (ping -c ). Welche Ausgabe erhalten Sie auf R3? Erhalten Sie eine Ausgabe im tcpdump auf R5? d) Geben Sie im Anschluss auf R3 den Befehl route add -net netmask gw ein. Kontrollieren Sie die Weiterleitungstabelle von R3 mit route -n. Welcher Eintrag ist neu hinzu gekommen? e) Führen Sie den Ping auf R3 an R6 aus Aufgabe 10a) erneut aus. Welche Ausgabe erhalten Sie nun im tcpdump auf R5? Geben Sie die ersten 4 Zeilen der Ausgabe hier an und erläutern Sie diese kurz.

8 Aufgabe 11 (4 Punkte) Senden Sie von R3 aus erneut einen Ping an R1 und R6 (R1: ping -c ; R6: ping -c ) und lesen Sie direkt im Anschluss die ARP-Tabelle von R3 über den Befehl arp -an aus. Geben Sie die Ausgabe der ARP-Tabelle von R3 hier an und begründen Sie mit wenigen Worten, warum und welche der beiden IP-Adressen aufgeführt sind oder fehlen! 5 Aufgabe 12 (4 Punkte) Die MAC-Adresse einer Netzwerkschnittstelle ist zwar mit der Hardware verbunden, unter einigen Betriebssysteme ist es jedoch erlaubt MAC-Adressen zu verändern. Loggen Sie sich auf R5 ein und senden Sie von hier einen (erfolgreichen) Ping an R4 (ping -c ). Öffnen Sie nun ein weiteres Terminal und loggen Sie sich in die <vm> R4 ein. Geben Sie hier den Befehl ifconfig eth1 hw ether fe:fd:0:0:5:1 ein. Somit besitzen die eth1-interfaces von R4 und R5 die selbe MAC-Adresse und liegen im selben Netz. Starten Sie im Anschluss auf R4 einen tcpdump über eth1 mit tcpdump -i eth1 -n. Wechseln Sie zum Terminal von R5 und wiederholen Sie nun das Senden des Pings an R4 (ping -c ). Erreicht der Ping erneut sein Ziel? Geben Sie die tcpdump-ausgabe von R4 und die ARP-Tabelle von R5 (arp -an) hier an und erläutern Sie kurz die Umstände. 5 Die Einträge in der ARP-Tabelle bleiben nicht lange erhalten. Eventuell müssen Sie den Ping erneut ausführen. Mit den Cursor-Tasten up und down wählen Sie sich durch die bisher eingegebene Befehle. Somit müssen Sie sie nicht erneut eingeben. Stichwort: bash history.

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