Rechnernetze (Fach) / Schicht 3 - Vermittlungsschicht (Lektion)

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• Definieren Sie die Begriffe Leitweglenkung und Wegewahl. Leitweglenkung (Routing) Die Leitweglenkung oder auch das Routing bestimmen des gesamten Wegs eines Nachrichtenstroms durch das Netzwerk→ sehr dynamisch Wegewahl (Forwarding/Switching)Die Wegewahl beschreibt den Entscheidungsprozess an einem spezifischen Netzknoten, über welche Nachbarn das Paket weitergeleitet werden soll→ kann statisch sein
• Was sind die Ziele des MPLS? · Berechnungsaufwand des Weiterleitungsprozesses reduzieren (…hin zum Switching)· Optimale Ressourcennutzung → alternative Pfade also auch nutzen, wenn das Netz intakt ist· Je Verkehr eine „virtuelle dedizierte“ Leitung (aka VPN)
• Welche Schritte übernimmt der Label-Edge-Router? LER · Etablierung des LSP · Definition/Einordnung FEC · Zuordnung der FEC zu Label · Anforderung/Vergabe der Label für Pakete
• Erklären Sie das Classless Interdomain Routing (CIDR). Das CIDR ist ein Verfahren zur effizienteren Nutzung des bestehenden 32-Bit-IP-Adress-Raumes für IPv4. →  auch: „suppernetting“ oder „route aggregation“; CIDR löst das Problem des Subnetting Ziel ist es, = weg von den unpraktischen Klassen zu kommen und = den verfügbaren Adressbereiche besser auszunutzen Beim CIDR werden, andels als bei der herkömmlichen Adressvergabe, nicht komplette Teilnetze vergeben, sondern nur Subnetze. Das bedeutet: Wenn eine Organisation z.B. 4000 IP-Adressen braucht, bekommt Sie nicht mehr wie bisher ein komplettes Klasse B-Netz (was 65536 Adressen hätte), sondern eine Reihe von IP-Adressen und dazu eine Subnetzmaske, um die Hostadressen aus den IP-Adressen zu filtern.
• In welche Teile wird die IPv4-Adresse geteilt? Netzanteil und Hostanteil
• Was machen die LSR? Aufgaben des LSR - Label Switch Router: • Weiterleitung der Pakete anhand des Labels (+evtl. Tausch)• Abbildung der Label (LIB)• Dienstgüteabhängige Weiterleitung
• Wofür steht LIB und was enthält sie? LIB – Label Information Base = enthält alle Label, die ein LSR auf Basis des LDP gelernt hat
• Was ist der LSP und wie kommt er zustande? Label Switch Pfad = Virtueller Pfad zwischen I-LER, LSRs & E-LSR Wie kommt dieser zustande?• LSR verhandeln mit direkten Nachbarn über die Label je FEC (Hin- und Rückrichtung sind dabei zu differenzieren!)• Austausch der Labelinformationen über LDP• LSR bauen LIB auf → beinhaltet Beziehung zwischen FEC & Label („Neuverhandlung“ der Label nach:  Topologieänderungen; Überschreibung von Label)
• Wann werden die Label beim MPLS "neuverhandelt"? „Neuverhandlung“ der Label nach: • Topologieänderungen• Überschreibung von Label
• Nenne die 4 zentralen Nachrichtentypen von BGP. Nachrichtentypen BGP • OPEN Message → Initialisierung der Nachbarschaftsbeziehung• UPDATE Message → Routing exchange• KEEP-ALIVE Message → Aufrechterhaltung der Verbindung• NOTIFICATION Message → Alarmmeldungen
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• "Wo" agiert ein Interior Gateway Protocol? Interior Gateway Protocol: = agiert innerhalb eines autonomen, abgeschlossenen Systems
• Was sind Probleme/Nachteile von BGP? • Rechen-, speicher- & kommunikationsintensiv• Hoher Konfigurationsaufwand (bei Fehlern kann das Internet lahm gelegt werden)
• Erläutern Sie das Address Resolution Protokoll (ARP). Welche Schwierigkeit besteht? = ARP vereinfacht das Mapping zwischen IP-Adresse und MAC-Adresse und benötigt keine manuell gepflegte TabelleFunktionsweise ARP • Bei fehlender MAC-Adresse → Senden eines ARP-Broadcast „Who has IP …?“• Betroffener Knoten antwortet mit eigener MAC-Adresse• Nach Broadcast trägt jeder Empfänger die Quelladressenkombination des Request-Senders in den ARP-Cache ein (Cache-Einträge haben „Lebensdauer“)• Und wenn das Ziel außerhalb des geswitchten Netzes liegt (= alle Netze, die nicht den gleichen Netzanteil haben) → Default-Gateway → nutzt auch ARP zwischen sich und anderen Subnetzen  Schwierigkeit: • Authentizität und Autorität identifizieren (Ist der Knoten, der antwortet auch wirklich der Richtige?)
• Was ist DHCP? Wie ist die Funktionsweise? DHCP= Dienst, der an das Netzwerk angeschlossene Geräte mit einer Netzwerkkonfiguration versorgt Funktionsweise • DHCP-Discovery → Anfrage Richtung DHCP Server mittels Broadcast• DHCP Server teilt freie IP-Adresse zu und antwortet mit DHCP-Offer an Ziel-MAC-Adresse • Leasing („Lebensdauer“) der Adressen verhindert, das „verschwindende“ Hosts IP-Adressen blockieren
• Nennen Sie Anwendungsfälle, in denen das Routing durch Fluten sinnvoll sein kann. ad-hoc Netzwerke, Synchronisation von verteilten Systemen
• Kategorisieren Sie Ihnen bekannte Routingverfahren. Routing: statisch   • Kürzeste Pfade (Djkstra)• Flussbasiert Fluten dynamisch    • Distanz-Vektor (Bellman-Ford)• Link-State-Verfahren (Djkstra)                                                            
• Erläutern Sie die Notwendigkeit von IPv4 und IPv6 auf Schicht 3. • Ermöglichen eine Konnektivität über die lokale Struktur hinaus, im Gegensatz zu einem Switch.• Sie dienen einer hierarchischen Strukturierung von Endpunkten. IPv6 wird über IPv4 hinaus benötigt, da bei IPv4 eine Adressknappheit besteht.

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