Woraus besteht das Internet?
Aus Endgeräten (Hosts) mit gemeinsamen Netzwerk- (IPv4/IPv6) und Transportprotokollen (TCP/UDP) und gemeinsamen Diensten, einer Menge über Router gekoppelter Netze und den Nutzern. — „Netz der Netze“, das gleiche Protokolle spricht.
Was ist eine Schnittstelle (Interface)?
Ein definierter Übergabepunkt von Signalen/Daten nach festgelegten Regeln. Beschrieben durch elektrische, funktionale, prozedurale und mechanische Eigenschaften; man unterscheidet physische und logische Schnittstellen.
Nenne grundlegende Netz-Topologien.
Linien-/Bus-Netz, Sternnetz (Hub), Ringnetz, Maschennetz, Baumnetz und irreguläre Anordnung.
Jede Topologie hat eigene Vor-/Nachteile bei Ausfallsicherheit, Verkabelung und Kollisionen.
Was ist ein Kommunikationsprotokoll und woraus besteht es?
Eine Vereinbarung zwischen zwei Parteien über Form und Ablauf der Kommunikation.
Bestandteile:
Syntax (Nachrichtenformate),
Semantik (Bedeutung der Elemente),
Prozeduren (logischer Ablauf),
Timing (zeitliche Abfolge).
Verbindung ≠ Kommunikation: erst das Protokoll macht Verständigung möglich.
Was ist das ISO/OSI-Referenzmodell?
Ein 7-Schichten-Referenzmodell der ISO (ISO/IEC 7498) zur Beschreibung offener, interoperabler Kommunikationssysteme.
Keine Implementierungsvorschrift, sondern ein Rahmen; offene Systeme „sprechen dieselbe Sprache“.
Nenne die 7 OSI-Schichten von oben nach unten.
7 Anwendungs- (Application),
6 Darstellungs- (Presentation),
5 Sitzungs- (Session),
4 Transport-,
3 Vermittlungs- (Network),
2 Sicherungs- (Data Link),
1 Bitübertragungsschicht (Physical).
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Kernaufgaben der OSI-Schichten 1–3?
1 Bitübertragung: Signalübertragung „bits on wire/air“.
2 Sicherung: zuverlässige Punkt-zu-Punkt-Übertragung, Medienzugriff (MAC).
3 Vermittlung: Ende-zu-Ende-Transport, Weiterleitung (forwarding) und Wegewahl (routing).
Kernaufgaben der OSI-Schichten 4–7?
4 Transport: fehlerfreie Ende-zu-Ende-Übertragung, Flusskontrolle.
5 Sitzung: Steuerung/Synchronisation logischer Verbindungen.
6 Darstellung: systemunabhängige Datendarstellung, Komprimierung, Verschlüsselung.
7 Anwendung: Schnittstelle zur Anwendung (Browser etc.).
Welche PDU-Bezeichnung und Adresse gehört zu welcher OSI-Schicht?
Schicht 4: Segment (TCP)/Datagramm (UDP), Port-Nummer;
Schicht 3: Paket, IP-Adresse;
Schicht 2: Rahmen (Frame), MAC-Adresse;
Schicht 1: Bit, keine Adresse.
Beispiel-Protokolle: 7 HTTP/FTP/SMTP, 4 TCP/UDP, 3 IPv4/IPv6, 2 Ethernet.
Was ist eine PDU (Protocol Data Unit)?
Die Dateneinheit, die eine Schicht mit der Partnerschicht austauscht; sie besteht aus Protokollsteuerinformation (Header/PCI) und den Nutzdaten der höheren Schicht. — Jede Schicht packt einen weiteren Header um die Daten (wie Zwiebelschalen).
Was bewirkt das Schichtenprinzip beim Datentransport (Kapselung)?
Beim Senden fügt jede Schicht von oben nach unten einen Header (Schicht 2 auch Trailer) hinzu; beim Empfangen wird umgekehrt entpackt.
Logische Kommunikation horizontal (gleiche Schicht), tatsächlicher Transport vertikal;
Implementierungsdetails bleiben verborgen („information hiding“).
Auf welcher OSI-Schicht arbeiten Repeater/Hub, Switch/Bridge und Router?
Repeater/Hub/Medienkonverter: Schicht 1 (regenerieren nur Signale).
Bridge/Switch: Schicht 2 (werten MAC-Adressen aus, teilen Kollisionsdomänen).
Router/Layer-3-Switch: Schicht 3 (werten IP-Adressen aus, routen).
Höhere Schicht = mehr Intelligenz.
Was leistet ein Router?
Arbeitet auf Schicht 3, analysiert IP-Adressen, kennt die Netztopologie (Routing-Protokolle) und leitet Pakete auf dem besten Weg weiter (Routing/Forwarding).
Verbindet IP-Subnetze; trennt Kollisions- und Broadcast-Domänen.
Wie ist eine IPv4-Adresse aufgebaut und dargestellt?
32 Bit (≈ 4,3 Mrd. Adressen), dargestellt in Dotted Decimal Notation als vier Bytes 0–255, z. B. 139.21.106.6.
Sie gliedert sich in Netz-Teil (Netzwerk-Präfix) und Host-Teil.
Was ist eine (Sub-)Netzmaske?
Eine Bitmaske, die die IP-Adresse in Netz-Teil (Einsen) und Host-Teil (Nullen) trennt.
Darstellung als Adresse (z. B. 255.255.252.0) oder als Präfixlänge /22 (Anzahl der Netz-Bits).
Verfahren: Netz-ID und Broadcast-Adresse aus IP-Adresse und Maske bestimmen?
Netz-ID = IP-Adresse AND Subnetzmaske (alle Host-Bits = 0).
Broadcast = Netz-ID mit allen Host-Bits = 1.
Knackpunkt: nur im „gemischten“ Oktett bitweise rechnen; davor sind die Bytes der IP, danach 0 (Netz-ID) bzw. 255-Anteil (Broadcast).
Wie viele Adressen/Hosts enthält ein Netz mit Präfix /n?
Gesamtadressen = 2^(32−n).
Nutzbare Hosts = 2^(32−n) − 2 (Netz-ID und Broadcast abziehen).
Niedrigste vergebbare Host-Adresse = Netz-ID + 1.
Aufgabe: 93.253.36.15/14 – Subnetzmaske, Netz-ID, Broadcast, Anzahl Adressen, niedrigste Adresse?
/14 → Maske 255.252.0.0.
Netz-ID: 93.252.0.0
Broadcast: 93.255.255.255.
Adressen gesamt 2^18 = 262 144, nutzbar 262 142.
Niedrigste vergebbare: 93.252.0.1.
Aufgabe: 192.168.12.130/26 – Maske, Netz-ID, Broadcast?
/26 → Maske 255.255.255.192 (Host = 6 Bit).
Netz-ID 192.168.12.128,
Broadcast 192.168.12.191.
Verfahren: Wie schreibt man IPv6-Adressen kürzer?
Standardform:
acht 16-Bit-Hex-Gruppen, durch Doppelpunkte getrennt (128 Bit).
Kürzen:
(1) führende Nullen je Block weglassen,
(2) EINE längste Folge von Null-Blöcken durch :: ersetzen.
Knackpunkt: :: darf nur EINMAL pro Adresse vorkommen.
Wofür stehen TCP und UDP, und worin unterscheiden sie sich grob?
Beides Transportprotokolle (Schicht 4).
TCP: verbindungsorientiert, zuverlässig (Sequenz-/Quittungsnummern, Flusskontrolle).
UDP: verbindungslos, einfacher, schneller, ohne Zustellgarantie.
dentifikation der Dienste über 16-Bit-Portnummern.
Nenne einige well-known Ports.
FTP 20/21,
SSH 22,
TELNET 23,
SMTP 25,
DNS 53,
HTTP 80,
HTTPS 443;
UDP: DNS 53,
DHCPv6 546/547,
NTP 123,
SNMP 161/162.
Aufgabe: 172.16.5.200/27 – Subnetzmaske, Netz-ID, Broadcast?
/27 → Maske 255.255.255.224 (Host 5 Bit, Blockgröße 32). 200 liegt im Block 192–223 → Netz-ID 172.16.5.192, Broadcast 172.16.5.223. — Knackpunkt: 200 div 32 = 6 → 6·32 = 192.
Aufgabe: 10.20.48.77/20 – Subnetzmaske, Netz-ID, Broadcast?
/20 → Maske 255.255.240.0 (im 3. Oktett 4 Netzbits, Blockgröße 16). 48 liegt im Block 48–63 → Netz-ID 10.20.48.0, Broadcast 10.20.63.255.
Was ist eine Kollisionsdomäne, und wie verändern Hub/Switch sie?
Bereich, in dem sich Geräte ein Medium teilen und Kollisionen auftreten können. Hub (Schicht 1) verbindet alles zu EINER Domäne; Switch/Bridge (Schicht 2) trennt sie pro Port → bessere Bandbreitennutzung.
Nenne wichtige Standardisierungsgremien für Netze.
IETF (RFCs), ISO/IEC (Normen), ITU-T (X./V./Q.-Empfehlungen), IEEE (802.3 Ethernet, 802.11 WLAN), ETSI (europäisch). — Standards sichern Interoperabilität offener Systeme.
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