Fragenkatalog

ISDN (=Integrated Services Digital Network) ==>64kbit/s

DSL (=Digital Subscriber Line) ==> 16mbit/s

PLC ( = Power Line Communication) ==> 2000mbit/s

PMP (= Point to Multipoint)

WLL (=Wireless Local Loop)

GSM (=Global System for Mobile Communications) ==> 9.6kbit/s

Bluetooth ==>25mbit/s

Zigbee ==> 250kbit/s

Iot ==> 250kbit/s

5G ==> 20Gbit/s

- Gemeinsame Nutzung von Ressourcen (Datenverbund, Funktionsverbund)

- Hohe Zuverlässigkeit (Datensicherung, Verfügbarkeitsverbund) - Einsparung (Lastverteilung für alle Rechner)

- Stern (Router, Hub Switch in der Mitte, kann ausfallen, einfach erweiterbar, kabelaufwendig

- Ring (einfaches setup, fällt eins aus, ist der ring kaputt)

- Bus (verschiedene Verzweigungen) (leicht zu erweitern, koordination erforderlich, da alles über eine Leitung läuft, fällt Busleitung aus, Totalausfall

- Vollvermaschung (alles mit allem verbunden, am ausfallsichersten, viel Materislaufwand

- Teilvermaschung

LAN (Local Area Network) deckt kleinen Bereich wie z.B. ein Wohnheim ab (innerhalb 100m) hohe Datenübertragungsrate (Ethernet enthalten)

MAN (Metropolitan Area Network) deckt eine Stadt ab ( 1-100km), (moderate Datenübertragungsrate)

WAN ( Wide Area Network) umfasst geographisches Gebiet wie ein Land ab (ab 100km), (Geringe Datenübertragungsrate

Unicast ➔ Dialog, zwei Partner tauschen Punkt zu Punkt Daten aus

Multicast ➔ Gruppenruf, ein Kommunikationspartner spricht gleichzeitig mehrere ihm bekannte an

Broadcast ➔ Rundruf, Massenkommunikation, viele i.d.R. unbekannte Kommunikationspartner werden angesprochen (Rundfunk)

Anycast ➔ Gruppe von Empfängern, mind einer soll erreicht werden (Notruf

Leitungsvermittlung (Circuit switching)

- dediziert geschaltete Verbindung zwischen Rechnerknoten über Schaltknoten ohne wesentliche Verzögerung

- senden/empfangen eines Bitstroms

- tw. Blockade anderer Verbindngswünsche, da Leitungen oder Switche belegt sein können

Paketvermittlung

- Store and forward Prinzip (einzelne Datenpakete)

- Logische anstatt physikalischer Verbindungen

- Mehrere logische Verbindungen (gleichzeitig)über eine einzelne Leitung

- Paketisierung und Zusammenbau der Nachricht am Endknoten

Leitungsvermittlung (circuit switching):

Übertragungsverhalten für das Senden/Empfangen eines Bitstroms, geschaltete Verbindung ohne Verzögerung. Paketvermittlung: Senden/Empfangen einzelner Datenpakete nach Store and Forward. Logische anstatt physikalischer Verbindungen. Mehrere logische Verbindungen („gleichzeitig“) über eine einzelne Leitung.

)Simplex:

Informationstransfer nur in eine Richtung, Kanal kann nach Übertragung von anderem Sender verwendet werden Bsp: Radio, Fernseher, Sensoren, Feuermelder

Vollduplex:

Informationstransfer in beide Richtungen gleichzeitig Bsp: Telephon, Netzwerke mit Twisted-Pair.Kabeln (separate Leitungen zum Senden und Empfangen),

Halbduplex:

Wechselbetrieb , Informationstransfer in beide Richtungen, aber nicht gleichzeitig, Bsp.: Netzwerke auf Basis von Glasfaser(nur eine Leitung zum Senden und Empfangen), Funknetze mit nur einem Kanal, Wechselsprechen, Buchung

Auslieferungsdisziplin

- Reihenfolge der beim Empfänger ankommenden Daten in Bezug auf abgeschickte Reihenfolge

- FIFO: treu zu Einlieferungsreihenfolge

- FIFO + priorisiert ➔ z.B. wichtiger Anruf (Feuerwehr im Netz bei Großveranstaltug)

- Random: zufällig

Technische Leistung (Übertragungsleistung, Antwortzeit, Durchsatz, Sende/Empfangsrate, Flexibilität

- Skalierbarkeit und Flexibilität

- Kosten und Aufwand (Investitionskosten, Betriebskosten)

- Zuverlässigkeit (Fehlertoleranz, Ausfallsicherheit, Störanfälligkeit, Verfügbarkeit)

- Schutz (Abhörsicherheit, Manipulationssicherheit, Authentifikation, Autorisierung, Maßnahmen gegen Dienstverweigerung)

Bandbreite: Beschreibt die Datenmenge, die pro Zeiteinheit übertragen werden kann. Z.B. 10 Mb/s Datendurchsatz: tatsächlich übertragene Datenmenge / Zeit

Delay:

- Signallaufzeit im Medium

- Übertragungsdauer der Nachricht (Größe/Bandbreite) wenn es auf die Ankunft des letzten Bits der Nachricht ankommt

- Queueing Effekte (Kurzzeitige Sperrung von Datenpaketen in Puffern), Error Recovery

- Software Overhead und Initialisierungszeiten (Verbindungszeiten, Routing, …

Zeitkontinuierlich Wertdiskret

- Zeitkontinuierlich Wertkontinuierlich

- Zeitdiskret Wertdiskret

- Zeitdiskret Wertkontinuierlich

Asynchronbetrieb) ==> es kann permanent gesendet/empfangen werden, keine Taktvorgabe

(Synchronbetrieb) ==> Taktgesteuert

- Dämpfungen, Laufzeitverzerrungen

- Transiente, stochastische Prozesse, EMV-Impulsstörungen

- Weißes oder thermisches Rauschen

- Anschalten von induktiven Lasten

- Materialfehler

- Bitfehler

IEEE

ISO IAB (Internet Activity Board) ➔ IETF (Internet Engineering Task Force)

7 Anwendungsschicht (Application Layer)

6 Darstellungsschicht Presentation Layer

5 Sitzungsschicht Session Layer

4 Transportschicht transport layer

3 Vermittlungsschicht network layer

2 Sicherunsschicht data link layer

1 Bitübertragungsschicht physical layer

Please Do Not Throw Salami Pizza Away ( 1 ➔ 7 english)

Protokolle: horizontal Kommunikation befolgt: Regeln, Formate, Konventionen

Dienste (Services): vertikal Kommunikation erfolgt über sie (in der nächsttieferen Schicht

- Modularisierung der Netzwerksoftware (jede Schicht ein eigenes Modul, dazwischen feste Schnittstellen ➔ Reduzierung Komplexität - stellt dar, dass Schichten nur mit der darunter und darüber sprechen können - feste Schnittstellen ➔ Schichten sind einfach auszuwechseln z.B. Übergang Tokenring zu Ethernet

Beispiel: Telefonsystem 3 Phasen: Verbindungsaufbau, Nachrichtenübertragung, Verbindungsabbau - Addressierung Kommunikationspartner nur bei Verbindungsaufbau - Empfang in ursprünglicher Reihenfolge - Varianten - hohe Zuverlässigkeit realisierbar durch Protokolle

Beispiel Poststystem - kein Verbindungsaufbau, jede Nachricht trägt volle Adresse des Kommunikationspartners - Reihenfolge muss nicht die ursprüngliche sein - hohe Zuverläsigkeit durch Protokolle mit Bestätigungsnachrichten realisierbar - Varianten: Unzuverlässiges Datagramm (Postkarte), Bestätigtes Datagramm (Einschreiben)

Übertragung von „rohen“ Bits über einen Übertragungskanal (ungesicherte Verbindung)

- Festlegung des physikalischen Übertragungsmediums

- Mechanische, elektrische, funktionale und prozedurale Festlegungen, um physikalische Verbindungen aufzubauen Typische Festlegungen der Bitübertragungsschicht

- Wieviel Volt entsprechen einer logischen 1 bzw. 0?

- Wieviel Millisekunden dauert ein Bit?

- Gleichzeitige Übertragung in beide Richtungen oder nicht?

- Wie kommt die erste Verbindung zustande und wie wird sie wieder gelöst?

- Wie ist der Stecker für den Netzanschluss mechanisch aufgebaut (Abmessungen)?

- Welcher Pin des Steckers hat welche Funktion?

Fehlerfreie Übertragung von Daten mit Hilfe von „Datenrahmen“ und „Bestätigungsrahmen“ Rahmen (frames) = voneinander abgegrenzte Bitfolgen Besondere Bitmuster als Rahmengrenzen, die innerhalb des Rahmens nicht auftreten dürfen Wiederholung der Übertragung im Fehlerfall, Erkennen und Eliminierung von Duplikaten (gesicherter Datentranfer) Geschwindigkeitsanpassung (Flusskontrolle) MAC-Teilschicht (Media Access Control) - Regelung des Zugriffs auf das Übertragungsmedium in Broadcast-Netzen, in denen alle Stationen denselben Kanal benutzen (Beispiel: Ethernet, Token Ring

Verknüpft Teilstreckenverbindung zu Endsystemverbindung Routing, d.h. Auswahl der Paketrouten (statisch nach Tabellen oder dynamisch nach Netzauslastung) Vermeidung von Staus bei hoher Netzbelastung Abrechnungsfunktion Verbindung heterogener Subnetze (z.B. mit unterschiedlichen Protokollen und Adressierungsarten) Die Vermittlungsschicht im Internet ist realisiert durch das Internet Protocol (IP)

Echte Ende-zu-Ende-Schicht: ermöglicht die Kommunikation zwischen zwei Prozessen auf unterschiedlichen Rechnern Verschiedene Arten von Transportdiensten möglich, z.B.: verbindungsorientierter Transport (z.B. TCP) Datagramme (z.B. UDP) oder Broadcast an viele Empfänger Adressierung von Transportdienstbenutzern Ggf. Zerlegung der Nachrichten in kleinere Einheiten und Zusammensetzen in richtiger Reihenfolge beim Empfänger Multiplexen von Kanälen der Vermittlungsschicht, damit mehrere Prozesse gleichzeitig kommunizieren können. Fluss-Steuerung zur Geschwindigkeitsanpassung

Wird in konkreten Protokollen selten benutzt Ablaufsteuerung und –koordinierung Sitzungsverwaltung über Phasen (z.B. Login/Logout) hinweg Kopplung mehrerer Transportverbindungen (z.B. Audio+Video) zu einer Sitzung

Zuständig für die Darstellung der Daten Beispiele:

- Datenkompression

- Umcodierung (ASCII, Unicode)

- Datenverschlüsselung

– und Entschlüsselung

- Datenbank-Zugriff- und Verwaltung

Macht dem OSI-Benutzer Dienste verfügbar Stellt verschiedene Dienste zur Verfügung wie z.B.

- Datentransfer

- Terminalfunktionen

- Email

Auf layer 2-4

In jeder schicht werden im header daten ( informationen )zur Weitergabe hinzugefügt

Isolierung, Abschirmung

Terminierung= Abschlusswiderstände verwendet, diese verhindern eine Reflexion der Daten am offenen Leitungsende.

- Hohe Abhörsicherheit

- Keine Beeinflussung durch Blitz, Hochspannungsleitungen etc. - Gefahrlose Anwendung in explosionsgefährdeter Umgebung

- Keine Signalabstrahlung Galvanische Trennung der Netzkomponenten

- Kleiner Kabeldurchmesser und geringeres Gewicht

- Große Lieferlängen

- Korrosionsunempfindlich

- Relativ einfache Installation

Z.B Listen before talk

Csma

Carrier sense multiple access

keder sendet, kommt es zur kollision, wird nach random wartezeit erneut gesendet

Csma CA Collision avoidance

Csma CD collision detection

CR CAN bus

Data Link

Vorteil: sehr simpel, leicht zu erweitern Nachteil: Totalausfall bei Ausfall der Busleitung

Leicht zu erweitern

Switch, Hub, Router in der Mitte

Repeater: Verstärker von Übertragungsstrecken, um Übertragungsstrecken innerhalb von Netzwerken zu verlängern

Hub: Kopplungselement, das mehrere Hosts in einem Netzwerk miteinander verbindet

Bridge:

Switch: verbindet mehrere Stationen in einem Netzwerk miteinander

Router: verbindet Netzwerke mit unterschiedl Protokollen und Architekturen häufig an Außengrenzen und Verbindet zu anderen Netzen (Internet)

Gateway: Hardware/Software/Kombi, die Schnittstelle zwischen zwei inkompatiblen Netzwerken darstellt, kümmert sich darum, dass Form und Adressierung der daten in jeweilige Format und Protokoll konvertiert werden

Data link

IP Adressen Video angucken

Die Netzadresse identifiziert das Netz und kann deshalb nicht als Hostadresse verwendet werden. Die Broadcastadresse dient der Adressierung aller Rechner (z.B. bei der automatischen IP Adressvergabe durch DHCP-Server).

Ziel: Die IP-Adresse, wo das Paket am Ende landen soll.

• Nächster Hop: Die IP-Adresse, wohin das Paket weitergeleitet wird.

• Interface: Die ausgehende Netzwerk-Schnittstelle, die das Gerät beim Forwarding des Pakets in Richtung des nächsten Hops oder Ziels verwenden soll.

• Metrik: Weist jeder verfügbaren Route einen Aufwand-Faktor zu. Damit lässt sich der Weg mit dem geringsten Aufwand auswählen.

• Routen: Beinhaltet direkt angebundene Subnetze und indirekte Subnetze, die nicht mit dem Gerät verbunden sind. Letztere lassen sich allerdings durch einen oder mehrere Hops erreichen. Weiterhin sind Standard-Routen für gewisse Arten an Traffic enthalten oder sie werden verwendet, wenn gewisse Informationen nicht vorhanden sind

Traceroute ist ein Kommandozeilen-Tool, das per CMD-Befehl gestartet werden kann und dem Benutzer Informationen über den Weg von Datenpaketen im Netzwerk liefert. Zu diesem Zweck ermittelt das Programm, über welche Router und Internet-Knoten die versendeten Pakete letztendlich zum angepeilten Host gelangen. Zusätzlich zu der Anzahl der passierten Stationen erhält der User auch Informationen zur jeweiligen Antwortzeit und erfährt dadurch, an welcher Stelle der Datenroute genau Engpässe bestehen.

ein DHCP Server weist IP, bze MAC Adressen zu

Sollten wenige Gateways zu konfigurieren sein, können statische Routing-Tabellen eingesetzt werden. Der Nachteil dieser Konfiguration ist klar, die statische Routing-Tabelle passt sich nicht automatisch an die Netzwerkumgebung an. Nur die Routen, die konfiguriert wurden, werden auch erkannt, günstig, einfach, eingeschränkt Ein Netzwerk, dass über viele mögliche Routen verfügt, sollte das dynamische Routing benutzten. Bei diesem Verfahren werden Protokolle, wie das RIP (Routing Information Protocol) und das OSPF (Open Shortest Path First) eingesetzt. Die Routing-Tabelle wird mittels dieser Protokolle gepflegt und passt sich den Veränderungen im Netzwerk an.

Während statisches Routing vorkonfigurierte Routen für den Traffic nutzt, übernehmen beim dynamischen Routing Algorithmen die Pfadwahl.

verschiedenen Modulationsarten?

ASK Amplitudenmodulation (AM)

Bei der binären "0" ist das hochfrequente Signal ausgeschaltet, bei "1" ist es vorhanden

technisch einfach und benötigt wenig Bandbreite

störanfällig

wird in modernen digitalen Systemen nicht mehr eingesetzt

FSK Frequenzmodulation (FM)

Bei der binären "0" wird eine Frequenz f0 ausgesendet, bei "1" die höhere Frequenz f1

benötigt eine größere Bandbreite

erreicht eine höhere Signalqualität

ermöglicht Umsetzung eines Stereo-Signals

PSK Phasenmodulation (PM)

Bei der binären "0" wird ein Signal mit einer Phase von 0° ausgesendet, bei "1" ein Signal mit der Phase 180°

komplexeste Modulationsart

relativ störungssicher

Empfindlichkeit des Empfängers, Rauschen, Störung am Empfangsort, geographische Lage, Sendeleistung

Unter einer Mehrwegeausbreitung versteht man die Ausbreitung von ungerichteten Funkfrequenzen. Solche ungerichtete Funkfrequenzen breiten sich beim Senden in verschiedene Richtungen aus und legen durch Beugung, Brechung, Fading und Reflexion unterschiedlich lange Wege zurück, bevor sie beim Empfänger mit unterschiedlichen Phasenlagen eintreffen

Anzahl der Ein-/Ausgangssignale und der Art dieser Ein-/Ausgänge (E/A)

• Komplexität

• Geforderter Zeitrestriktionen

• Grad der Dezentralität bzw. der möglichen bzw. notwendigen Granularität

• Umweltbedingungen

• Sicherheitsanforderunge