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RVS (Subject) / RvS Übungen (Lesson)
RvS Übungen
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- Vergleichen Sie paketvermittelnde und leitungsvermittelnde Netze. Welche Vor- und Nachteile bieten beide Strategien für verschiedene Applikationen? Leitungsvermittelndes Netz: Schaltet einen exklusiven, logischen oder physikalischen Pfad zwischen Sender und Empfänger.Die genutzten Rescourcen stehen in diesemZeitraum nicht für andere Teilnehmer zur Verfügung. Durch die schaltung EINES Pfades ist es nicht sehr ausfallsicher. (Beispiel: Telefonnetz, Schienennetz) Paketvermittelndes Netz: Nutzt dynamisch bestehende Pfade; alle Nodes sind untereinander verbunden, was eine parallel Kommunikation mehrerer Teilnehmer möglich macht.Das Vorhandensein mehrere physikalischer Pfade erhöht die Ausfallsicherheit, da die Pfade zur Laufzeit angepasst werden können. (Beispiel: Computernetzwerk)
- Bei den paketvermittelnden Netzen werden verbindungslose und verbindungsorientierte Dienste angeboten. Wo liegen die Unterschiede? Gibt es diese Unterscheidung auf bei leitungsvermittelnden Netzen? Unterschied: Bei verbindungsorientierten Netzen wird der Erhalt von Nachrichten bestätigt und erst dann die nächste Nachricht versendet (TCP). Bei verbindungslosen Netzen wird einfach gesendet (send an forget) (UDP). Unterscheidung bei leitungsvermittelnden Netzen macht keinen Sinn.
- Vergleichen Sie das ISO/OSI Basisreferenzmodell mit dem TCP/IP Protokollstack. Welches sind die wesentlichen Unterschiede? Welche Vor- und Nachteile besitzen beie Schichtenmodelle? Vom Design sind beide Modelle ähnlich; jedoch entspricht TCP/IP einem extistierenden, funktionierendem System; das ISO/OSI Modell ist, wie der Name sagt, lediglich ein Modell - bis dato hat keine zuverlässig funktionierende Implementierung statt gefunden (und wenn, nur als proof of concept). Das ISO/OSI Modell besteht aus 7 Schichten: 1. Physical Layer, 2. Link Layer, 3. Network Layer, 4. Transport Layer, 5. Session Layer, 6. Presentation Layer, 7. ApplicationLayer (Merksatz: Please do not throw salami pizza away, oder Alle Priester saufen Tequilla nach der Predigt.). Das TCP/IP Modell vereint die oberen 3 Schichten (5/6/7) im Application Layer
- Worin unterscheidet sich die Bedeutung der Begriffe Protokoll, Dienst und Schicht? Protokoll: Regelt die Nutzung eines Dienstes (die W-Fragen: Was, Wann, Wo, Wie gemacht werden soll); es handelt sich hierbei nicht um ein Stück Software sondern mehr um eine Menge von Regeln, die das Kommunikationsverhalten von Diensten beschreiben. Dienst: Dienstbringer (Server) stellt Rescourcen bereit; Dienstnehmer (Client) ruft diese Rescourcen ab. Schicht: Repräsentiert eine Menge von Diensten und Protokollen, welche einer Ebene zugeordnet sind. Die N-te Schicht kommuniziert immer über seinen Basisdienst N-1.
- Unterschied zwischen Routern, Bridges und Switches Bridge: Leitet Pakete auf Layer 2 des OSI Modells (Data Link) weiter. Es sendet die Nachricht an alle angeschlosenen Teilnehmer). Switch: Leitet ähnlich der Brigde Nachrichten weiter - allerdings unterscheidet der Switch anhand der MAC Addresse und leitet die Nachrichten NUR an das jeweilige Ziel weiter. Weiter gibt es L3 Switches, die Routerfunktionen besitzen und auch Layer-4-7 Switches. Router: Leitet Pakete auf Layer 3 weiter. Verbindet 2 oder mehr Segmente eines Netzwerks.
- Wo liegt der Unterschied zwischen P2P-Netzen und Client-Server Architekture? Finden und beschreiben Sie vier Beispiele für P2P-Systeme. Peer2Peer (Ende zu Ende) Netze sind dezentral ausgelegt.Hierbei unterscheide ich zwischen komplett autarken P2P Netzen, die keinerlei zentrale Instanz benötigen undteileweise autarken Netzen, die zwar eine zentrale Instanz zur Verbindungsherstellung benötigen, anschlieÿend aber unabhängig von dieser zentralen Instanz kommunizierenkönnen. Beispiele für letzteres sind z.B. BitTorrent (Tracker), Telefonsystem (Telefonbuch), Tor - als Beispiel für ein komplett autarkes System wäre ARP; hier ndet diekomplette Kommunikation ohne zentrale Instanz statt (es sei denn man betrachtet den Broadcast als eine zentrale Instanz ... lange Diskussion ....) - allerdings sind solcheSysteme durch den entstehenden Overhead in ihrer Gröÿe (der Anzahl der Teilnehmer) begrenzt. Client-Server Intfrastrukturen benötigen immer eine zentrale Instanz (also einen Server = Diener) um ihre Kommunikation abzuwickeln; ein Beispiel ist HTTP.
- Beschreiben Sie persistentes/nicht persistentes HTTP mit und ohne Pipelining. Diskutieren Sie die Vor- und Nachteile. nonpersistent HTTP Nur eine Übertragung pro Verbindung. Vorteile: "Kleinster gemeinsamer Nenner" - minimaler Anspruch an Server - Client (Kompatibilität) Nachteile: Overhead durch viele redundante Information bei vielen Anfragen. persistent HTTP ohne Pipelining Der Client fordert ein neues Objekt an, nachdem das vorangehende empfangen wurde. Vorteile: Größere Kontrolle über den Datenstrom und höhere Kompatibilität. Nachteile: Ein Socket pro Verbindung und die Anzahl von Sockets ist begrenzt. persistent HTTP mit Pipelining Der Client fordert ein neues Objekt an, sobald er auf eine neue Referenz stößt. Vorteile: Starke Beschleunigung der Datenübertragung bei hohen Latenzen. Nachteile: Muss von allen Beteiligten unterstützt werden. (Sprich: Browser und Webserver)
- Mechanismen zur Unterstützung zuverlässiger Übertragungen Verfälschung: Fehlererkennung: Fehlererkennende Codes z.B. Prüfsummen Fehlerbehebung: Wiederholung oder Fehlerkorrigierende Codes (FEC) Verlust: Fehlererkennung: Timeout und Quittung Fehlerbehebung: Wiederholung anfordern Duplikate: Fehlererkennung: Sequenznummern Fehlerbehebung: Droppen Phantomnachricht: Fehlererkennung: Header Information Vertauschung: Fehlererkennung: Sequenznummern Fehlerbehebung: Umsortieren
- Erläutern Sie kurz die Funktionsweise und den Zweck des ARP-Protokolls. Warum wird eine ARP-Anfrage in einem Broadcast Rahmen versendet? Warum wird eine ARP-Antwort in einem Rahmen mit einer spezifiischen LAN-Zieladresse versendet? <!-- @page { margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } --> ARP Protokoll: Zweck ist, die MAC Adresse zu einer bestimmten IP Adresse herauszufinden. Man schickt eine Boradcast Nachricht mit einer Anfrage bezogen auf die IP Adresse. Es Antwortet der Rechner mit dieser IP Adresse, allerdings nur zum anfragenden Rechner. Funktioniert nur im eigenen Netzwerk, da Broadcast bei z.B. Router aufhört.
- Warum ist eine Mindestpaketlänge erforderlich? <!-- @page { margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } --> Mindestpaketlänge garantiert, dass ein Rechner noch sein Paket sendet, während das Paket des anderen ankommt. Wenn also beide gleichzeitig kurz senden, kommt es ggf. zu einer Kollision, weil beide gleichzeitig ein Paket losgeschickt haben.
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- Beschreiben Sie die drei Filtertypen einer Firewall Drei Aspekte3 Filtertypen ◦ Applikationsfilter▪ Es werden keine direkten Anwendungsverbindungen mehr zwischen Außen- und Innennetzzugelassen:• Stattdessen 2 Verbindungen:Client – Gateway und Gateway – Server ▪ Gateway packt die Anwendungsnutzdaten aus und verpackt sie selbst wieder ▪ Gateway kann Anwendungsdaten interpretieren, da speziell für bestimmten Anwendungstyperzeugt:▪ Nutzerkennungen, Authentifikation und Autorisierung▪ Zusatzdaten (z.B. Mail-Anhänge, Active X, Applets) ◦ Verbindungsfilter▪ Es werden keine direkten Transportverbindungen mehr zwischen Außen- und Innennetz zugelassen: ▪ Stattdessen 2 Verbindungen:Client – Gateway und Gateway – Server▪ Gateway packt die TCP-Nutzdaten aus und verpackt sie selbst wieder▪ Prüfung der TCP-Adressen und Formate, Erschweren von Formatfehler- und Segmentierungsattacken▪ Die eigentlichen Anwendungsdaten können nicht untersucht werden, weil das Verbindungsgateway das Anwendungsprotokoll nicht kennt ◦ Paketfilter (statisch / dynamisch)▪ Paket durchlassen, verwerfen(mit/ohne Alarm)• Filteranordnung◦ nur ein Router mit Paketfilter◦ mehrere zusammenwirkende Filter und Knoten▪ Dual homed Bastion Host▪ Screened Subnet
- In welchen Fällen sind zwei Ereignisse voneinander Kausal abhängig? Ereignis e ist direktkausal abhängig vonEreignis f, wenn– e und f in derselben Stationstattfinden und f dem eunmittelbar vorausgeht(lokale direkteAbhäbigkeit)– e eine Nachricht empfängt,die mit dem Ereignis fgesendet wurdeEreignis e ist von f kausalabhängig:– Transitive Hülle derdirekten Abhängigkeit
- Wann ist ein Schnappschuss konsistent? Es gibt keineNachrichten, die inder Zukunft gesendetund in derVergangenheitempfangen werden. Es muss imnichtdeterministischenSpielraum des Systemsliegen, dass die ei allegleichzeitig sind (ti=tj) Alle ei sind zueinanderpaarweise kausalunabhängig.