Kontrollfragen zur Vorlesung Kommunikationsnetze Fachgebiet Kommunikationsnetze Technische Universität Ilmenau VERSION VOM 24. JANUAR 2019 Im Folgenden finden sich eine ganze Reihe möglicher Fragen für eine mündliche Prüfung zu den folgenden Themen: Grundlegendes Kommunikationsdienst und -protokoll Geschichtete Kommunikationssysteme Spezifikation von Kommunikationsdiensten und -protokollen Medienzugang Netzkopplung und Vermittlung Das Internet Mobilkommunikationsnetze Es gibt aber keine Musterlösung hierzu, doch wenn Unklarheiten bestehen, können Sie einfach einen Termin mit Dr.-Ing. Maik Debes oder Prof. Jochen Seitz ausmachen. 1 Grundlegendes 1. Erläutern Sie das Grundmodell der Telekommunikation. Was bedeutet dabei der Begriff Medium? 2. Woraus besteht ein Kommunikationsnetz und was sind seine Aufgaben? 3. Wie kann ein Kommunikationsdienst charakterisiert werden? Kann ein solcher Dienst weiter zerlegt werden? 4. Was versteht man unter der Qualität eines Kommunikationsdienstes? 5. Welches Problem muss man lösen, wenn mehrere unterschiedliche Anwendungen dasselbe Kommunikationsnetz nutzen möchten? 6. Warum erfährt das Internet heutzutage einen derartigen Boom? 1
2 Kommunikationsdienst und -protokoll 1. Wie kann ein Kommunikationsdienst verfeinert werden? 2. Welche Kriterien können zur Charakterisierung von Kommunikationsdiensten herangezogen werden? 3. Klassifizieren Sie Kommunikationsdienste anhand der Menge der jeweils beteiligten Kommunikationspartner. 4. Was bedeutet im Zusammenhang mit einem paketorientierten Kommunikationsdienst die Eigenschaft Auslieferungsdisziplin? Welche Möglichkeiten hierzu kennen Sie? 5. Welche Ziele stehen hinter der Einführung neuer Netze? 6. Wie hängen Kommunikationsdienst und Kommunikationsprotokoll zusammen? 7. Was ist ein Protokollmechanismus? Geben Sie zwei Beispiele. 8. Was ist der Unterschied zwischen Flusskontrolle und Staukontrolle? 9. Wie können Übermittlungsfehler erkannt und behoben werden? 10. Was ist der Unterschied zwischen einem bestätigten Kommunikationsdienst und dem Senden einer Quittung? 11. Warum muss der Zugang zu einem Übertragungsmedium kontrolliert werden? Wie kann dies erfolgen? 3 Geschichtete Kommunikationssysteme 1. Welchen Sinn hat es, eine Kommunikationsarchitektur in Schichten aufzuteilen? Beschreiben Sie das Zusammenspiel der Schichten. 2. Was versteht man unter einer Dienstschnittstelle und wie hängt damit der Begriff des Dienstzugangspunktes zusammen? 3. Es werden zwei Arten von Diensttypen unterschieden. Charakterisieren Sie diese und versuchen Sie, Analogien hierzu bei der Briefpost zu finden. 4. Welche Phasen durchläuft ein verbindungsorientierter Dienst? Welche Diensttypen können Sie den jeweiligen Phasen zuordnen? 5. Welche Beziehung besteht zwischen einem Dienstzugangspunkt und einem Verbindungsendpunkt? Warum muss man diese unterscheiden? 6. Betrachten Sie die Dienste, die zwei übereinander liegende Schichten anbieten. Was können Sie über die Funktionalität dieser Dienste aussagen? 7. Welche Schichten unterscheidet das ISO/OSI-Basisreferenzmodell? Was ist der Funktionsumfang der jeweiligen Schichten? 8. Was unterscheidet eine Assoziation von einer Verbindung im ISO/OSI-Basisreferenzmodell? 2
9. Welche Informationseinheiten werden bei der vertikalen Kommunikation zwischen benachbarten Schichten ausgetauscht? 10. Beschreiben Sie den Verbindungsaufbau einer Transportschichtverbindung in einem Weg-/Zeit-Diagramm. 11. Welche der ISO/OSI-Schichten benötigen Sie für den Nutzdatenverkehr (Ende-zu- Ende) innerhalb des Kommunikationsnetzes? 12. Vergleichen Sie das ISO/OSI-Basisreferenzmodell mit der im Internet verwendeten Kommunikationsarchitektur. 13. Was bedeutet der Begriff Tunneling? Wofür kann dieses verwendet werden? 14. Erklären Sie, wie ein Virtual Private Network funktioniert. 4 Spezifikation von Kommunikationsdiensten und -protokollen 1. Welche beiden Möglichkeiten zur Beschreibung von Kommunikationsvorgängen kennen Sie? Versuchen Sie, die jeweiligen Eigenschaften einander gegenüber zu stellen. 2. Wie kann eine Verbindung beendet werden? Beschreiben Sie die Möglichkeiten in Weg-/Zeit-Diagrammen. 3. Was ist mit einem erweiterten endlichen Automaten gemeint? 4. Vergleichen Sie die Unified Modeling Language mit einem erweiterten endlichen Automaten. 5. Was muss passieren, wenn eine Transportschichtverbindung unter Nutzung eines verbindungsorientierten Vermittlungsschichtdienstes aufgebaut werden soll, aber noch keine Vermittlungsschichtverbindung existiert? Beschreiben Sie die Vorgänge mit einem endlichen Automaten. 6. In der Vorlesung wurde das Alternating Bit Protocol als Beispiel für den Protokollentwurf hergenommen. Erläutern Sie die Funktionalität, die hinter diesem Protokoll steckt. Was bietet der zugrunde liegende Kommunikationsdienst? 5 Medienzugang 1. Welche Mehrfachzugriffsverfahren kennen Sie? Geben Sie jeweils ein Beispiel für ein Kommunikationsnetz, in dem dieses Verfahren eingesetzt wird. 2. Wie funktioniert die zentrale Steuerung des Medienzugangs? 3. Für IEEE 802.11 wurde ein Verfahren mit Request to Send/Clear to Send spezifiziert. Erläutern Sie die Funktionsweise. 3
4. Was ist der Vorteil von Polling? Welchen Nachteil sehen Sie? 5. Wie erfolgt der Medienzugriff in einem Token Ring? 6. Erklären Sie, wie ein Endsystem mit Aloha auf einen Funkkanal zugreifen kann. Wie können Sie die Auslastung des Mediums durch eine Modifikation von Aloha verbessern? 7. Für den ISDN-Anschluss wird als Codierung Alternate Mark Inversion verwendet. Warum hilft diese Codierung, dass auch wenn zwei Endgeräte gleichzeitig zugreifen zumindest eine Übertragung nicht beeinflusst wird? 8. Erklären Sie das Zugriffsverfahren CSMA/CD. 9. Was ist das Hidden Node -Problem? 10. Was versteht man unter einem hybriden Medienzugangsverfahren? 6 Netzkopplung und Vermittlung 1. Auf welchen Schichten des ISO/OSI-Basisreferenzmodells können (Teil-)Netze gekoppelt werden? Wie heißen dann diese Geräte jeweils? 2. Wozu dient das Spanning Tree -Protokoll? 3. Was unterscheidet Spanning Tree und TRILL? 4. Beschreiben Sie den üblichen Aufbau von Telekommunikationsnetzen. Welche Funktionalität muss daher ein Netzknoten aufweisen? In welche Schicht des ISO/OSI- Basisreferenzmodells ist diese Funktionalität einzuordnen? 5. Was bedeuten die Begriffe Vermittlung und Signalisierung? 6. Welche Vermittlungsprinzipien kennen Sie? Beschreiben Sie die jeweiligen Unterschiede. 7. Welche Formen der Leitungsvermittlung gibt es? Geben Sie beispielhafte Telekommunikationsnetze für die jeweiligen Formen. 8. Erläutern Sie das beim ISDN zum Einsatz kommende Zeitmultiplex. Was unterscheidet dieses Zeitmultiplex von dem, wie es beispielsweise bei im Internet zum Einsatz kommt? 9. Über welche Ressourcen müssen speichervermittelnde Netzknoten verfügen? Was passiert, wenn diese Ressourcen knapp werden? 10. Erklären Sie das Konzept des Übermittlungsabschnitts. 11. Wie kann die Speichervermittlung weiter unterteilt werden? Wie unterscheiden sich diese Verfahren? 12. Was versteht man unter einer virtuellen Verbindung? Was kann mit einer virtuellen Verbindung gewährleistet werden? 4
13. Worin unterscheiden sich eine virtuelle Verbindung aus der Speichervermittlung ein eine Verbindung aus der Leitungsvermittlung? 14. Worin unterscheiden sich Pakete, die in einer virtuellen Verbindung verschickt werden, von denen einer Datagrammvermittlung? 7 Das Internet 1. Definieren Sie den Begriff Internet. 2. Welche Eigenschaften weist das Internet Protocol IP auf? Was bedeutet dies für die Protokolle, die IP nutzen? 3. Wie erfolgt die Wegewahl bei IP? Wenn man einen Kommunikationsvorgang betrachtet, der über eine längere Zeit andauert und bei dem mehrere Pakete geschickt werden, wie häufig muss dann eine Wegewahlentscheidung getroffen werden? 4. Aus welchen Gründen wurde mit IPv6 eine neue Version des Internetprotokolls entwickelt? 5. Wie unterscheiden sich die Versionen 4 und 6 des Internet Protocols? Ist IP abwärtskompatibel? 6. Welche Adressen werden auf den einzelnen Schichten im Internet verwendet? 7. Welche Transportprotokolle des Internet kennen Sie? Vergleichen Sie deren Eigenschaften. 8. Eine TCP-Instanz kann die Kommunikationsvorgänge mehrerer Anwendungen multiplexen. Wie werden dann die Anwendungen auseinander gehalten? 9. Was bedeutet der Begriff well-known port? Könnte man auf diesen verzichten? 10. Welche Funktionalität beinhaltet UDP? 11. Wie sieht eine anwendungsnahe Adresse im Internet aus? Warum verwendet man hierbei nicht einfach die von IP bekannten Adressen? 12. Wenn Sie zum ersten Mal einen weit entfernten Rechner kontaktieren, wie wird dann zum gegebenen logischen Namen die IP-Adresse bestimmt? 13. Warum verwendet man üblicherweise zwei Protokolle, um einen E-Mail-Dienst zu nutzen? 14. Was unterscheidet URI, URL und URN? 15. Erläutern Sie die einzelnen Funktionen, die ein VoIP-System zu erfüllen hat. 16. Wozu dient das Session Initiation Protocol (SIP)? 8 Mobilkommunikationsnetze 1. In welche zwei große Klassen können Mobilkommunikationsnetze eingeteilt werden? Nennen Sie die Unterschiede zwischen diesen Klassen! 5
2. Wie werden öffentliche Mobilkommunikationsnetze klassifiziert? Was unterscheidet die einzelnen Klassen? 3. Was muss bei der Signalausbreitung in Mobilkommunkationsnetzen alles berücksichtigt werden? 4. Beschreiben Sie grob den Netzaufbau bei GSM! Welche Ziele sollten mit GSM verfolgt werden? 5. Welches Mehrfachzugriffsverfahren findet bei GSM Anwendung? 6. Warum wurde der General Packet Radio Service GPRS definiert. Vergleichen Sie die dort verwendete Vermittlungstechnik mit der, die GSM eigentlich zu Grunde liegt. Welche Auswirkungen hat dies auf die Netzstruktur? 7. Was sollte mit UMTS erreicht werden? Vergleichen Sie den UMTS-Netzaufbau mit dem von GSM! 8. Was sind die Ziele von LTE bzw. LTE Advanced? 9. Wodurch unterscheiden sich die verschiedenen Unterstandards von IEEE 802.11? 10. Wodurch haben einzelne Pakete, die bei IEEE 802.11 gesendet werden, eine unterschiedliche Priorität? 11. Wie sieht ein Bluetooth-Netz aus? 12. Bluetooth verwendet ein Frequency Hopping -Verfahren. Wozu dient dieses? 6