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Netzwerke Bachelor FH Trier (Fach) / 04 Data Link Layer (Lektion)

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• Aus welchen beiden Teilschichten besteht der Data Link Layer und welche Aufgaben erfüllen die beiden Teilschichten? LLC und MAC. LLC (logical link control) stellt die Dienste „Connectionless Service“,„Connectionoriented Service“ und „Acknowledged Connectionless Service“ zur Verfügung. MAC(medium access control) regelt den Zugriff auf ein shared media und ist verantwortlich für die korrekteHardware-Adressierung.
• Warum ist in einem LAN die MAC-Teilschicht besonders wichtig? Wo ist die MACTeilschicht innerhalb des ISO/OSI-Modells angesiedelt? MAC ist im LAN besonders wichtig, da hier oft ein Shared Media verwendet wird und die MAC Teilschicht den Zugriff regelt.
• Beschreiben Sie in Stichworten die generelle Vorgehensweise das Data Link Layers bei Datenübertragung in Bezug auf Fehlererkennung und Fehlerbehandlung. Unterteilung des Bitstroms in Rahmen, Bildung einer Prüfsumme beim Senden bzw. Kontrolle der Prüfsumme beim Empfangen mit Hilfe der übertragenen Prüfsumme und bei Nichtübereinstimmung der Prüfsumme Einleitung der Fehlerbehandlung.
• Welche Verfahren wurden entwickelt, um den Bitstrom in Rahmen zu unterteilen? Zeichenzahl, Flagbyte mit Byte Stuffing, Flagbyte mit Bit Stuffing
• Welches Problem entsteht, wenn innerhalb eines Datenstroms ein Flagmuster auftritt, das zufällig dem Falgmuster zur Rahmenbildung entspricht? Beschreiben Sie eine Methode zur Behandlung von zufälligen Flagmustern innerhalb des Datenstroms. Wenn innerhalb des Datenstroms ein Flagmuster auftritt, das dem Flagmuster zur Rahmenbildungentspricht, kommt der Empfänger mit der Synchronisation durcheinander.Um das zu verhindern werden die zufälligen Flagmuster innerhalb des Datenstroms je nach Verfahrenmit Füllbytes (ESC-Byte) oder Füllbits gekennzeichnet. Somit können die echten Flagmuster von denzufälligen unterschieden werden.
• Was versteht man unter einer physischen Adresse und wie wird diese noch genannt? Beschreiben Sie den Aufbau und den Zweck der physischen Adresse. Die physische Adresse ist eine weltweit eindeutige Hardwareadresse für Ethernet-Komponenten (z.B.Netzwerkkarte). Die Adresse wird auch MAC-Adresse genannt, da sie im Data Link Layer auf der MACEbenenimplementiert ist.Die MAC-Adresse hat eine Länge von 48 Bit (6 Byte). Die ersten drei Byte sind für den Herstellerreserviert (OUI, Organizationally Unique Identifier), während die drei letzten Byte eine laufendeNummerierung ist, die vom Hersteller selbst vergeben wird.Die MAC-Adresse dient der eindeutigen Adressierung der Teilnehmer in einem Netzwerk.
• Welche beiden Strategien wurden zur Fehlerbehandlung entwickelt? Erläutern Sie die beiden Strategien. Geben Sie Beispiele für den Einsatz jeder Strategie. Fehlerkorrekturcodes senden mit jedem Datenblock genug redundante Informationen, dass derEmpfänger daraus ableiten kann, wie die übertragenen Daten ausgesehen haben müssen.Einsatzgebiet: fehleranfällige Funkverbindungen.Fehlererkennungsocdes senden nur soviel Redundaz, dass der Empfänger zwar das Auftreten einesFehlers, nicht aber die Art des Fehlers feststellen kann. Einsatzgebiet: extrem zuverlässigeGlasfaserkanäle.
• Bei einer Datenübertragung wird eine Fehlererkennung durch Anhängen eines Paritätsbit am Ende der Nutzdaten (Codewort) verwendet. Das Paritätsbit ist so gewählt, dass die Anzahl der 1-Bits im Codewort gerade ist. Welche Aussagen können Sie über fol a) 10111 scheint korrekt übertragen worden zu sein, da die Anzahl der 1-Bits gerade ist. Allerdingsbesteht die Möglichkeit, dass ein Doppelfehler aufgetreten sein kann. Dann wäre die Anzahl der 1-Bitsebenfalls gerade, obwohl die Daten fehlerhaft sind.b) 10101 ist fehlerhaft übertragen worden, da die Anzahl der 1-Bits ungerade ist.
• Wie sehen die Binärdaten zum Generatorpolynom x5+x3+x2+1 aus? Wievielten Grades ist dieses Polynom? 101101 ist ein Polynom 5. Gradesevtl: Beim CRC-Verfahren werden die Nutzdaten 11010xxxx empfangen. Das Generatorpolynom lautet10101. Welche Aussage können Sie zu den empfangenen Daten bezüglich ihrer Korrektheit treffen.Begründen Sie Ihre Antwort.
• Was versteht man unter Kollisionsdomäne (Collision Domain) und wann kann eine Station innerhalb einer Kollisionsdomäne eine Kollision erkennen? Welche Netzwerkkomponenten erweitern und welche begrenzen eine Kollisionsdomäne? Kollisionsdomäne = der Bereich eines Netzwerks auf dem sich eine Kollision ausbreiten kann.Eine Station kann die Kollision nur dann erkennen, wenn das Kollisionssignal bei der sendendenStation noch während des Sendeprozesses eintrifft.
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• Erläutern Sie in Stichworten das Verfahren CSMA/CD. CS, Carrier Sense → Ethernetstationen lauschen auf dem Medium, um zu erkennen, ob es bereitsbelegt ist.MA, Multiple Access → Alle Stationen haben gleichberechtigten Zugriff auf das MediumCD, Collision Detection → Die sendenden Stationen erkennen eine Kollision und könnenentsprechende Maßnahmen einleiten.
• Skizzieren Sie den generellen Aufbau eines Ethernetframes und erläutern Sie die Bedeutung der einzelnen Abschnitte. Preamble | SFD | Destination | Source | Type | Data | FCS | Preamble → dient der Synchronisation des EmpfängersSFD → Start of Frame Delimiter kennzeichnet den Beginn des FramesDestination → MAC Adresse des EmpfängersSource → MAC Adresse des SendersType → gibt an, welches Protokoll verwendet wirdData → NutzdatenFCS → Frame Check Sequence ist eine Prüfsumme auf Basis des CRC Verfahrens
• Wozu dient die Präambel inklusive SFD und welchen Inhalt hat die Präambel und der SFD hexadezimal? Welchen Inhalt hat der SFD binär und in welcher Reihenfolge wird der Bitstrom des SFD übertragen? Präambel dient der Synchronisation des Empfängers, während der Start of Frame Delimiter den Beginndes Frames signalisiert.Präambel → sieben Byte mit Inhalt 55 hexadezimal → 0101 0101 binärSFD → ein Byte mit Inhalt D5 hexadezimal → 1101 0101 binärÜbertragung erfolgt kanonisch (vom LSB zum MSB), also 1010 1011 für 5D.
• Nennen und erläutern Sie die drei in einer Bridge integrierten Hauptfunktionen. Welchen Zweck hat die SAT (Source Address Table) und welcher Prozess ist innerhalb der Bridge bezüglich der SAT implementiert? Flooding, Filtering, ForwardingSAT ordnet die Adressen der einzelnen Stationen den Bridge-Ports zu, an denen diese angeschlossensind.Lookup Process, Learning Process, Aging Process
• Was versteht man unter „promiscuous mode“? Im „promiscuous mode“ werden alle Frames an einem Port empfangen, unabhängig von derZieladresse des Frames.
• Welche Ziele verfolgt das Spanning Tree Protokoll? Beschreiben Sie in Stichworten den Ablauf zur Bestimmung der Kommunikationswege in einem Netzwerk mit Bridges. Das Spanning Tree Protokoll soll Schleifen und Frame-Duplizierung im Netz vermeiden.Wahl der Root-Bridge (Bridge mit der niedrigsten ID).Von der Root-Bridge aus werden Pfade unter Berücksichtigung der Pfadkosten zu allen anderenBridges festgelegt.Sind redundante Pfade vorhanden, müssen die dortigen Briges die Ports deaktivieren.
• Bilden Sie einen Spannbaum für den gegebenen Graphen. Spannbaum nachschauen

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