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Computernetze-Vertiefung > Computernetze 2 > Flashcards

Computernetze 2 Flashcards

1
Q

Aus welchen Komponenten besteht ein Netzwerksystem?

A

Endsysteme
Intermediäre Systeme
Verbindungen

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2
Q

Welche Netztopologien gibt es?

A

Stern
Ring
Bus
Baum
Vermascht

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3
Q

Welche Arten von Netzwerken gibt es?

A

Personal Area Network
Local Area Network
Metropolitan Area Network
Wide Area Network

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4
Q

Welche Schichten hat das ISO OSI Referenzmodell?

A

Physical Layer
Data Link Layer
Network Layer
Transport Layer
Session Layer
Presentation Layer
Application Layer

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5
Q

Welche Arten der Kommunikation gibt es auf einer Schicht und zwischen benachbarten Schichten?

A

1 Schicht: Protokoll
2 Schichten: Dienst

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6
Q

Was charakterisiert die Network Layer?

A

Transfer von Paketen von Endsystem zu Endsystem
Internetworking
Routing
Staukontrolle
Qualität des Services

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7
Q

Was charakterisiert die Transport Layer?

A

Ende-zu-Ende-Transfer von Segmenten von Quelle zum Ziel
Verbindung zwischen Applikationen
Identifikation und Adressierung von Transportdienstnutzern
Reliabilität (Fehlerkontrolle, Verbindungsmanagement)
Flusskontrolle, Fehlerkontrolle und -korrektur, Staukontrolle

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8
Q

Welche Arten der Parallelität gibt es bei Netzwerken?

A

Simplex
Half-Duplex
Full-Duplex

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9
Q

Was sind die primären Aufgaben der Network Layer?

A

Virtual Circuits und Datagrammübertragung
Routing
Staukontrolle
Internetworking
Adressierung
Qualität des Dienstes

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10
Q

Was sind die sekundären Aufgaben der Network Layer?

A

Multiplexing von Netzwerkverbindungen
Fragmentation und Neuanordnung
Fehlererkennung und Korrektur
Flusskontrolle im Sinne der Stauvermeidung
Erhaltung der Übertragungssequenz

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11
Q

Welche Arten von Switching gibt es?

A

Circuit Switching
Message Switching
Paket Switching
virtual circuit Switching

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12
Q

Wie unterscheiden sich Routing und Forwarding?

A

Routing: Entscheidung über den kompletten Weg eines Paketes
Forwarding: Entscheidung was passiert, wenn ein Paket eintrifft

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13
Q

Was sind die Wünsche an einen Routing Algorithmus?

A

Korrektheit
Einfachheit
Robustheit
Stabilität
Fairness
Optimalität

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14
Q

Was unterscheidet nicht-adaptive und adaptive Routing Algorithmen?

A

Adaptive Routing Algorithmen beziehen den aktuellen Status des Netzes mit ein

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15
Q

Welche Routing Schemata gibt es?

A

Unicast
Multicast
Broadcast
Anycast
Geocast

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16
Q

Was ist eine Möglichkeit beim Broadcast Routing?

A

Reverse Path Forwarding

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17
Q

Wie funktioniert Reverse Path Forwarding?

A

Jeder Sender hat seinen eigenen Spanning tree
Verwendet nur die Verbindungen, die es für Unicast verwenden würde
Kürzester Weg von Sender über den Vorgänger?
Verwerfen oder weitersenden

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18
Q

Was ist die Motivation für Reverse Path Broadcasting?

A

Pakete werden bei Reverse Path Forwarding über alle Kanten weitergegeben
Besser wäre nur die brauchbaren ecken

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19
Q

Wie funktioniert Reverse Path Broadcasting?

A

Weitergabe nur über Kanten von denen eine Nachricht per Unicast an den Sender über den eigenen Knoten laufen würde.

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20
Q

Welche Verfahren kann für das Routing von Multicast-Verbindungen genutzt werden?

A

Link State Routing
Reverse Path Forwarding mit Pruning

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21
Q

Wie funktioniert das Link State Verfahren?

A

Alle Informationssysteme senden periodisch ihren Link State in einem Paket per Broadcast
Jedes IS kalkuliert einen Multicast-Tree mit den erhaltenen Paketen
Basierend auf diesem Baum werden die ausgehenden Verbindungen ausgewählt

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22
Q

Wie funktioniert RFP mit Pruning?

A

Normales RFP
Knoten, die nicht als Empfänger vorgesehen sind melden dies zurück, andere melden Erfolg.
Interner Multicast Tree für diesen Typ wird “beschnitten”

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23
Q

Was ist der Vorteil von RFP mit Pruning?

A

Es werden nur Bäume beschnitten, die auch benutzt werden
Eignet sich für große Bäume

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24
Q

Was charakterisiert Staukontrolle?

A

Wird vom Subnetz gemanaged
globales Problem
Wenn Möglich von Anfang an vermeiden
verwendet evtl. Flusskontrolle

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25
Q

Was charakterisiert Flusskontrolle?

A

Konzentration auf Punkt-zu-Punkt
eher ein Ende-zu-Ende Problem
reduziert Effekte
Empfänger bremst Sender

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26
Q

Was sind die Taxonomien von Staukontrolle?

A

Close Loop (Verhindern)
Open Loop (Reparieren)

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27
Q

Welche Möglichkeiten der Staukontrolle gibt es?

A

Verhinderung
Reparatur

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28
Q

Was sind konkrete Methoden der Staukontrolle?

A

Leaky Bucket
Token Bucket
Admission Control (Reservierung)

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29
Q

Welche Gegenmaßnahmen gibt es bei Stau?

A

Pakete wegwerfen
Pakete choken

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30
Q

Was kann ein Problem beim Distance Vektor verfahren sein?

A

Count-to-infinity Problem

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31
Q

Was sind die Nachteile des Link State Routing Verfahrens?

A

Flooding der Link State Pakete bindet große Kapazitäten im Netz
Jeder Knoten muss alle Daten Speichern um Kürzesten Baum zu berechnen

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32
Q

Welche nicht-adaptiven Routing Verfahren gibt es?

A

Statisches Routing
Flooding

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33
Q

Welche adaptiven Routing Verfahren gibt es?

A

Shortest Path Routing
Distance Vektor Routing
Link State Routing

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34
Q

Was sind die Vorteile und Nachteile von Packet Dropping?

A

+ einfach
- erneute Übertragung vergeudet Bandbreite
- Ein packet muss 1/(1-p) mal übertragen werden, bis es ankommt

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35
Q

Was charakterisiert Choke Pakets?

A

Drosselpakete werden Richtung Quelle geschickt

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36
Q

Was sind die Vor- und Nachteile von Choke Pakets?

A

+ effektiver Prozess
- Möglicherweise viele Drosselpakete im Netzwerk
- Endsystem kann, muss aber nicht reagieren

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37
Q

Was sind Protokolle auf der Netzwerkschicht?

A

Internetprotocol (IP)
Internet control message protocol (ICMP)
Adress resolution protocol (ARP)

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38
Q

Was enthält die IPv4 Datagramme?

A

Version
Header length
type of service
total length
Identification
flags
Fragment offset
time to live
protocol
Header checksum
Source adress
destination adress
options
padding
data

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39
Q

Welche Struktur hat ICMP?

A

Type (16 types)
Code
Checksum

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40
Q

Was sind die Vor- und Nachteile von Reverse Path Broadcasting gegenüber Reverse Path Forwarding?

A

+ Keine redundanten Übertragungen
- höherer Rechenaufwand
- Topologie muss allen Knoten bekannt sein

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41
Q

Wann ist ein Multicast-Routingverfahren sinnvoll und wann nicht?

A

Bei vielen Empfängern sinnvoll, bei wenigen verschwendet es Bandbreite bis zum Pruning

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42
Q

Was charakterisiert den Core-based-Tree?

A

Ein Spanning tree für alle
gut bei vielen nicht simultanen Sendern
nicht optimale Routen

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43
Q

Was ist ein Congestion Collapse?

A

Durch Stau kommt es zu timeouts
Sender senden Nachricht erneut
Der überwiegende Teil der Nachrichten im Netz sind Retransmissionen

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44
Q

Was sind die wesentlichen Strategien zur Staukontrolle?

A

Verhinderung
Auflösung

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45
Q

Welche Status gibt es bei Random Early Detection?

A

Warteschlange < Minimaler Threshold: Kein verwerfen
Minimaler Threshold < Warteschlange < maximaler Threshold: verwerfen mit steigender Wahrscheinlichkeit
Warteschlange > Maximaler Threshold: Alles verwerfen

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46
Q

Wofür steht DHCP?

A

Domain Host Configuration Protocol

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47
Q

Was war die Motivation für IPv6?

A

Adressierung
Schwächen von IPv4

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48
Q

Was beinhaltet ein IPv6 Header?

A

Version
Traffic Class
Flow Label
Payload Length
Next Header
Hop Limit
Source Adress (128 bit)
Destination Adress (128 bit)

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49
Q

Welche Schritte hat Multi Protocol Label Switching?

A

insert Label
label switching, packet forwarding
remove labels, conventional routing

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50
Q

Wie funktioniert das Routing im Internet?

A

Internet ist aufgeteilt in Autonome Systeme, die verbunden sind
Dynamische Routingprotokolle treffen Entscheidungen
Interior Gateway Protocol (innerhalb AS)
Exterior Gateway Protocol (außerhalb AS)

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51
Q

Was ist Peering?

A

Peering ist die Vereinbarung über kostenneutrale Datenübertragung

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52
Q

Was ist die Default-Free-Zone?

A

Pakete, deren Ziel einem Router nicht bekannt ist, werden über das Default Gateway weitergeleitet
Border Router, am Rand des AS haben keinen Default Gateway - Default Free Zone

53
Q

Wie unterscheiden sich ARP und RARP?

A

ARP: Kenne IP-Adresse, suche MAC-Adresse, Antwort des Hosts
RARP: Kenne MAC-Adresse, suche IP-Adresse, Antwort des RARP-Servers

54
Q

Auf welcher Schicht ist ARP angeordnet?

A

Zwischen 2 und 3

55
Q

Worin unterscheiden sich RARP und DHCP?

A

RARP: liefert ausschließlich IP-Adresse, kann nur im selben Subnetz eingesetzt werden, 1 RARP-Server pro Subnetz, Koordinationsaufwand bei mehreren Subnetzen
DHCP: liefert erweiterte Informationen zur Netzwerkkonfiguration, über Subnetze hinweg einsetzbar, automatische Konfiguration von IP-Adresse, Default Route und DNS Server, temporäre Zuweisung von Adressen

56
Q

Wie läuft ein DHCP ab?

A

Sender: DHCP discover (broadcast)
Server: DHCP offer (neue IP)
Sender: DHCP request (neue IP)
Server: DHCP ack

57
Q

Wird DHCP auch bei IPv6 benötigt?

A

IPv6 fähige Rechner können IP-Adresse selbst berechnen aus MAC-Adresse

58
Q

Was ist Tunneling?

A

Einpacken eines IP-Pakets in ein anderes IP-Paket mit neuer IP-Adresse
Am Ende des Tunnels entdecken
untertunneln von Teilnetzstrecken, die nicht anders passiert werden können.

59
Q

Was charakterisiert integrated Services?

A

a-priori Reservierung
für einzelne Datenflüsse
dynamisches QoS
verteiltes Kontroll-Protokoll
Service-Garantie

60
Q

Was charakterisiert Differentiated Services?

A

Definition von Datenfluss-Klassen
statisches Schema
keine festen Garantien für einzelne Flüsse
Paket-Klassifikation in Edge-Routern

61
Q

Was charakterisiert Expedited Forwarding?

A

geringer Paketverlust
geringe Latenz
geringer Jitter
zugesicherte Bandbreite

62
Q

Was charakterisiert Assured Forwarding?

A

4 Prioritätsklassen
3 Verwurfswahrscheinlichkeiten
geringer Verstopfungsgrad
mittlerer Verstopfungsgrad
hoher Verstopfungsgrad
12 Dienstklassen
keine zugesicherte Bandbreite

63
Q

Was sind die Vor- und Nachteile von Overprovising?

A

+ leicht zu realisieren
+ Bandbreite billig
- kein QoS
- Tendenz zur Verschwendung

64
Q

Warum wird MLPS eingesetzt?

A

Vorteile von verbindungsorientierter Vermittlung ohne teure Infrastruktur
paralleler Einsatz von IP und ATM
IP-Routing langsam
Switching auf Basis von Labels mit fester Größe effizienter

65
Q

Was ist der Unterschied von Routing und Switching?

A

Routing: Prozess des Nachschlagens einer Adresse in einer Tabelle, um den nächsten Weiterleitungsknoten zu bestimmen
Switching: Benutzen eines Labels aus dem Paket als Index für die Weiterleitungstabelle

66
Q

Was charakterisiert das ideale Scheduling?

A

leicht impelentierbar
fair
performance Grenzen
einfache Zugriffsoptionen

67
Q

Was sind die grundsätzlichen Entscheidungen im Scheduling?

A

Prioritätsstufen
Arbeitserhaltend
Aggregationslevel
Leistungsreihenfolge innerhalb eines levels

68
Q

Was charakterisiert Genralized Processor Sharing (GPS)?

A

Pakete in maximal kleine Teile und dann nacheinander abwechselnd abarbeiten
maximal fair
nicht implementierbar

69
Q

Was sind die Vorteile von Weighted Fair Queueing?

A

Stellt Schutz bereit
Stellt Worst-Case grenze bereit
Gibt Belohnung für intelligente Flusskontrolle

70
Q

Was sind die Nachteile von Weighted Fair queueing?

A

Braucht eine Verbindung
Iteratives löschen ist kompliziert
braucht eine Prioritätswarteschlange

71
Q

Welche Klassen von Transportprotokollen gibt es?

A

TP0: einfache Klasse
TP1: grundlegende Fehlerbehebung
TP2: Multiplexing KLasse
TP3: inkludiert Multiplexing und Fehlerbehebung
TP4: Fehleremonitoring und -behebung

72
Q

Welche Funktionen haben Transport-Protokolle?

A

Multiplexing und Demulitplexing von Daten für mehrere Applikationen
Verbindungsaufbau
Fehlerkontrolle
Ende-zu-Ende Flusskontrolle
Staukontrolle

73
Q

Was charakterisiert UDP?

A

Keine FLusskontrolle
Keine Fehlerkontrolle und erneute Übertragung
Wird genutzt mit Broadcast, Multicast und Streaming

74
Q

Woraus besteht eine UDP-Nachricht?

A

Sender port
Receiver port
Paket length
Checksum
Data

75
Q

Was sind die Vorteile von UDP?

A

Braucht sehr wenig Ressourcen
Kein Verbindungsaufbau nötig
Einfache Implementierung
Applikationen können präzise Paketfluss, Fehlerbehandlung und Timing kontrollieren

76
Q

Wofür stehen UDP und TCP?

A

User Datagram Protocol
Transmission Control Protocol

77
Q

Was charakterisiert TCP?

A

Datenstromorientiert
Unstrukturierter Bytestrom
Virtuelle Verbindung
Zweirichtungs-Verbindung
Punkt-Zu-Punkt
Verlässlich

78
Q

Was sind die Vorteile von TCP?

A

Verlässliche Datenübertragung
Effiziente Datenübertragung trotz Komplexität
Kann mit LAN und WAN genutzt werden für jede Datenrate

79
Q

Was sind die Nachteile von TCP?

A

Höherer Ressourcenverbauch als UDP

80
Q

Was kann TCP nicht?

A

Broadcast
Multicasting
QoS Parameter
Echtzeitunterstützung

81
Q

Welche Features hat TCP?

A

Verlässlicher bidirektionaler Bytestrom
Verbindungsaufbau und -abbau
Multiplexing/Demultiplexing
Fehlerkontrolle
Ende-zu-Ende Flusskontrolle
Stauvermeidung
Piggybacking
Out-of-band data

82
Q

Welche Status gibt es hinsichtlich der Verbindung?

A

closed
active open
passive open

83
Q

Was ist ein Slinding Window bei TCP?

A

Sender startet bei Übertragung Timer
Empfangende TCP-Entität sendet ein Segment zurück, wenn der Timer geht, bevor das ACK da ist, wird erneut übertragen

84
Q

Woraus besteht ein TCP header?

A

Source Port
Destination Port
Sequence Number
ACK Number
Header length/Reservation/Flags
Advertised Window
Checksum
Urgent Pointer
Options

85
Q

Was charakterisiert den Schicht 3-Dienst Network Type A?

A

Verlässliches Netzwerk
Datenverlust wird als Fehler erkannt
Fehler werden dem Benutzer angezeigt
akzeptierbare Fehlerrate
Keine Duplikate
Paketreihenfolge immer eingehalten

86
Q

Was unterscheidet den Schicht 3-Dienst Network Type B vom Type A?

A

inakzeptable Fehlerrate

87
Q

Was charakterisiert den Schicht 3-Dienst Network Type C?

A

Unzuverlässiges Netzwerk
Duplikate, veränderte Pakete, veränderte Paketreihenfolge

88
Q

Welche Funktionen über Transportprotokolle aus?

A

Mulitplexing/Demultiplexing
Aufbau eines logischen Ende-zu-Ende Verbindung
Fehlerüberwachung
Unzuverlässigkeit wird verborgen
Ende-zu-Ende Flusskontrolle
Staukontrolle

89
Q

Welche Protokolle bauen auf UDP auf?

A

Domain Name Service (DNS)
Simple Network Management Protocol (SNMP)
Trivial File Transfer Protocol (TFTP)
Real-time Transport Protocol (RTP)

90
Q

Was passiert, wenn eine UDP Nachricht von A über B and P weitergeleitet ist, jedoch der Port von B nach P nicht geöffnet ist?

A

Nachricht an A: Port unreachable

91
Q

Welche Flags gibt es bei TCP?

A

URG
ACK
PSH
RST
SYN
FIN

92
Q

Wie funktioniert der Verbindungsaufbau bei TCP?

A

Treeway-Handshake
SYN: SeqC
ACK: SeqC + 1; SYN: SeqS
ACK: SeqS + 1

93
Q

Wie funktioniert der Verbindungsabbau bei TCP?

A

FIN, SeqA
ACK, SeqA + 1; Data
ACK
FIN SeqB
ACK SeqB + 1

94
Q

Was ist das Sliding Window?

A

Für Fenstergröße n werden n bytes ohne ACK gesendet
Wenn das ACK kommt slicet das Fenster vorwärts

95
Q

Was ist das Congestion Window (cwnd)?

A

Limitiert die Daten, die sich maximal im Transit befinden können
Stauerkennung und Ratenanpassung
MaxWindow = min(cwnd, Advertised window)

96
Q

Was sind die Phasen von TCP Congestion Control (Tahoe)?

A

Slow Start
Congestion Avoidance (Multiplication bis ss_thrshold, dann Addition)
Fast Retransmit
Keine fast Recovery

97
Q

Wie charakterisiert TCP Reno?

A

Fast retransmitt
Fast recovery
Slow Start nach Timeout

98
Q

Was ist das besondere an TCP SACK?

A

ACKs für alle angekommene Segmente, nur fehlende Segmente werden nachgeliefert

99
Q

Was ist Bandit-Delay Product?

A

Maximale Menge an Daten im Netzwerk zu egal welcher Zeit

100
Q

Was ist TCP-friendliness?

A

Definiert ob ein Protokoll fair zu TCP ist

101
Q

Was ist TCP Fairness?

A

Ein neues Protokoll erhält keinen größeren Anteil am Netzwerk als ein vergleichbarer TCP Fluss

102
Q

Was ist der Unterschied zwischen einem TCP und UDP Header?

A

Mehr Felder
Keine feste Länge
Variabilität durch Vielzahl von Optionen

103
Q

Was ist passive open und acitve open?

A

Passive Open: Wartet auf jemanden, der eine Verbindung aufbauen will
Active Open: Möchte Verbindung aufbauen

104
Q

Was ist half open und half closed?

A

Half open: Es fehlt das letzte ACK im Threeway-Handshake
Half closed: Ein Partner hat schon eine FIN Anfrage gestellt

105
Q

Wie groß ist die Sequenznummer bei TCP?

A

32-bit

106
Q

Warum ist ein Überlauf der Sequenznummern problematisch?

A

Reihenfolge der Pakete kann nicht mehr sichergestellt werden

107
Q

Was kann man gegen den Überlauf von Sequenznummern machen?

A

Einführen von Zeitstempel
PAWS

108
Q

Wofür wird Nagels Algorithmus verwendet?

A

Großer Overhead durch Header bei kleinen Paketen
Deswegen Pakete in anderen Paketen Integrieren

109
Q

Welche Timer verwendet TCP?

A

Retransmission Timer
Persistence Timer
Keepalive Timer
Time-Wait-Timer

110
Q

Was sind 3 RTT-Schätzmethoden?

A

Verwenden jedes Sample aus Data-ACK-Paaren
Original TCP-Round-Trip Estimator (Jacobsen)
Karns Algorithmus
Jacobson/Karels Algorithmus

111
Q

Wie wird RTT nach Jacobsen berechnet?

A

RTT_new = alpha * RTT_old + (1 - alpha) new_sample

112
Q

Was berechnet Karns Algorithmus und wie?

A

retransmission timer (new_timeout) = gamma * old_timeout

113
Q

Wie berechnet der Algorithmus von Karel und Jacobsen?

A

Difference = SampleRTT - EstimatedRTT
EstimatedRTT’ = EstimatedRTT + Delta * Difference
Deviation’ = Deviation + Delta * (|Difference| - Deviation)
TimeOut = mhy * EstimatedRTT’ + Phi * Deviation’

114
Q

Was charakterisiert SCTP?

A

Connection oriented (4-way handshake)
Zuverlässig
Nachrichtenstrom-orientiert
Adaptive Flusskontrolle
Multi-homing
Overhead 28 bytes
Extensible

115
Q

Was sind die Main Features von SCTP?

A

Multi-Streaming
Multi-Homing
Flexible Lieferung
TCP-friendly adaptive Flusskontrolle

116
Q

Was sind Alternativen zur Staukontrolle bei TCP?

A

Ignoranz
Reservierung
Preis

117
Q

Was sind die Entwicklungsziele von QUIC?

A

Sicherer Transport im Protokoll
Zuverlässig beim stream-multiplexing
geringe Latenz beim Verbindungsaufbau
Verbindungsmigration
Implementiert im Userspace

118
Q

Was ersetzt QUIC?

A

TLS/TLS 1.3

119
Q

Welche Schritte hat das Link State Routing Verfahrung?

A
  1. Hello an Nachbarn
  2. Distanzen bestimmen
  3. Link State Pakete erstellen
  4. Flooding
  5. Berechnen
120
Q

Was ist ein Congestion Collapse?

A

Aufgrund von Stau kommt es zu Timeouts
Sender sendet Nachrichten erneut
Überwiegend Retransmissions sind im Netz unterwegs

121
Q

Wie wird die Warteschlange bei Random Early Detection berechnet?

A

L_w = (1 - w) * L_w + w * L_c

122
Q

Was sind die Kriterien der Min-Max-Fairness?

A

Jeder Teilnehmer erhält den gleichen Anteil der Ressource
Kein Teilnehmer erhält mehr als angefordert
Reste werden gleichmäßig aufgeteilt

123
Q

Wie funktioniert Weighted Fair Queueing?

A
  1. Berechne die Finish Numbers mit GPS.
  2. Bearbeite die Pakete anhand ihrer Finish Numbers
  3. hinzukommende Pakete haben Finish-Number f+p
124
Q

Wie unterscheiden sich WFQ und WF^2Q?

A

Letzteres bearbeitet immer nur Pakete, die unter GPS zu in Arbeit wären.

125
Q

Was macht der Algorithmus von Nagle?

A

Problem: Großer Overhead durch header mit kleinen paketen
Wenn Paket voll, dann senden, sonst Puffern und senden, bis alle Pakete bestätigt wurden

126
Q

Was ist das Advertised Window?

A

Das Fenster für Daten, die der Empfänger Zwischenspeichern kann.

127
Q

Welche Möglichkeiten zur Stauerkennung gibt es?

A

Paketverlust
Verzögerung

128
Q

Was ist Fast Retransmit?

A

Über die erwartete Sequenznummer im ACK wird gemerkt, dass Pakete verloren gegangen sind und diese erneut übertragen, bevor ein Timeout auftritt

Computernetze-Vertiefung (1 decks)

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