IP-Kommunikation Flashcards
Erläutern Sie kurz bzw. stichwortartig die wesentlichen Eigenschaften der in der Internet-Architektur zur Verfügung stehenden beiden Transportprotokolle
TCP = Transmission Control Protocol
- Realisiert eine verbindungsorientierte, gesicherte Übertragung von Datenströmen zwischen jeweils (genau) zwei Prozessen
- Stellt einen bidirektionalen Streaming Transport Service bereit
- Kontrolle der Datenübertragung mit Wiederholungsfunktion im Fehlerfalle
- Verbindungs- und auch zustandsorientierte Übertragung
- Möglichkeit zur Flusskontrolle über dynamische Puffergröße
UDP = User Datagram Protocol
- Stellt eine sehr einfache, verbindungslose und ungesicherte Datenübertragung zwischen Anwendungsprozessen bereit
- Eignet sich zum gleichzeitigen Versand von Nachrichten an mehrere oder unbekannte Empfänger
- Erlaubt die Nutzung aller möglichen Adressierungsarten, da nur dieses Transportprotokoll verbindungslos arbeitet.
Keine Quittung korrekt enthaltener Bytes, nicht gegen Verlust geschützt
Welche Ebene (Layer) im OSI-Referenzmodell entspricht seine Funktionalität TCP/UDP
Transportschicht (Transport Layer) - Layer 4:
Bereitstellung einer gesicherten Ende-zu-Ende Übertragung zwischen Prozessen auf Systemen
Wie wird im TCP konkret sichergestellt, dass der Datenstrom korrekt übertragen wird
Durch einen positiven Quittungsbetrieb, der die zuvor korrekt erhaltene Datenbytes, bestätigt- Byteweise Kontrolle des Datenstroms je Richtung durch Sequenznummernzähler.
Wie wird im TCP eine Flusskontrolle realisiert
Möglichkeit zur Flusskontrolle wird über dynamische Puffergrößen realisiert. Hier wird das Sliding-Window Prinzip genutzt (Intelligente Sende/Empfangspufferverwaltung) .
Wozu dienen im TCP-Header grundsätzlich die enthaltenen Flags? Nennen sie wenigstens zwei solcher Flags und deren genaue Bedeutung
Flags dienen im TCP zur Übermittlung von Statusinformationen bzgl. der laufenden Übertragung und auch zur Ablaufsteuerung
ACK (Acknowledgment): Hat die Aufgabe, den Empfang von TCP-Segmenten beim Datentransfer zu bestätigen.
FIN (finish): dient zur Freigabe der Verbindung und zeigt an, dass keine Daten mehr vom Sender kommen.
Wozu genau dient bei der TCP-Kommunikation der Three-way Handshake
Zur Synchronisation beider Sequenznummernzähler beim Verbindungsaufbau zwischen z.B. einem TCP-Client und einem TCP-Server
Kann das TCP für die sichere Übertragung von Dateninhalten per IP-Multicasting genutzt werden? Erläutern und begründen sie dieses.
Nein, nur das UDP arbeitet verbindungslos und kann Datenpakete an eine Gruppe von unbekannten Empfängern übertragen. Das TCP realisiert eine verbindungsorientierte, gesicherte Übertragung von Datenströmen zwischen jeweils (genau) zwei Prozessen
Welche spezielle Art (Klasse) von Adressen wird im IPv4 dabei verwendet? Skizzieren sie deren Aufbau und Struktur (mit Notationsbeispiel)
Class D Adressen.
III0 im ersten Byte(Binär). Restlichen 28 Bit zur Gruppenadressierung.
Adressbereich: 224-239.x.x.xwobei x = 8bit
Bsp.: 224.16.0.3
Welche IP-Technologie verfügbaren Transportprotokolle kann prinzipiell für die Übertragung von Datenpaketen per IP-Multicasting genutzt werden und warum?
Nur das UDP arbeitet verbindungslos und kann Datenpakete an eine Gruppe von unbekannten Empfängern übertragen. Das TCP realisiert eine verbindungsorientierte, gesicherte Übertragung von Datenströmen zwischen jeweils (genau) zwei Prozessen
Wie kann eine von einem Sender im IPv4 die Reichweite seiner Multicast-Übertragung im Netz geregelt werden?
Mit Hilfe des Time-to-Live Feld. TTL wird von Routern runtergezählt und nur weitergeleitet, wenn der Wert größer 0 ist.
Erläutern Sie dir drei grundlegenden Adressierungsarten für Nachrichten in der Internet-Architektur bei Nutzung des IPv4. Wozu werden diese jeweils benötigt
Nennen sie exemplarisch jeweils eine Beispieladresse mit zugehöriger Netzmaske, sowie auch immer ein praktisches Anwendungsbeispiel
Erläutern Sie kurz an einem konkreten Anwendungsbeispiel den Begriff „IP-Multicasting“. Wozu dient diese Technik und welche Vorteile bietet das?
Bsp.: Einspeisen DVB -T Stream in FH Netz an bestimmte Hostgroup
Dient zu Gruppenadressierung.
Weiterleitung durch Router in Teilnetze nur, wenn explizit angefordert.
Vorteil: Kein Flooding des Netzes, nur wenn benötigt und nur an Teilnehmer, die über der Gruppenadresse erreichen.
Was verstehen Sie ganz allgemein unter dem Begriff „IP-Multicasting“ und warum ist diese Technik der traditionellen Broadcast-Adressierung ggf. vorzuziehen
Adressierung von Gruppen auf Layer 3. Broadcast adressiert alle Teilnehmer eines Layer 3 Teilnetzes. Bei IP-Multicasting können Teilnehmer gezielt die Weiterleitung der Pakete vom Router anfordern.
Erläutern Sie den Begriff IP bzw. IP-Layer im Internet-Architekturmodell? Welche Funktion wird hierbei erbracht
IP = Internet Protocol.
Weiterleitung von Paketen über Teilnetze auf Basis einer logischen Adressierung. Realisiert einen verbindungslosen, ungesicherten und auch unbestätigten Datentransport der Pakete.
Welche namentlich vergleichbare Schicht im OSI-Referenzmodell entspricht der IP-Layer?
Layer 3: Network Layer
Wozu dient in der Internetarchitektur ganz allgemein eine IP-Adresse und wie sieht so eine Adresse Strukturell aus.
Dient zur logischen Adressierung eines Interfaces auf Layer 3. Besteht aus Netzanteil und Hostanteil.
Was verbirgt sich prinzipiell hinter dem Begriff IP-Fragmentierung? Wo und wann wird diese Technik verwendet
Im IPv4 können Router die IP-Datenpakete selbständig fragmentieren. Wenn ein größeres IP-Paket beim Weitertransport auf ein Teilnetz trifft, dessen MTU kleiner ist, als seine aktuelle Länge Router kann dann IP-Paket selbständig zerlegen
Welche Vorteile ergeben sich durch IP-Fragmentierung?
Router muss zu großes Paket nicht löschen, da es ja zerlegen kann.
Es wird ebenfalls ein erneutes Senden der Daten vermieden.
Sender muss so nur die MTU des eigenen Teilnetzes kennen
Was verstehen Sie in der Internet-Architektur allg. unter dem Begriff „Socket“ bzw. Socket-Scnittstelle bzw. Socket-Pair
Socket-Pair = Kommunizieren von lokalen und Remote-Sockets.
Socket = Kommunikationsendpunkt, ist eine Datenstruktur
Die Socket-Schnittstelle ist eine universelle Programmierschnittstelle. Sie dient dem Zugriff auf die Transportprotokolle, sowie auf ICMP- und IGMP-Funktionen.
Welche genaue Bedeutung hat im Rahmen der Kommunikation zwischen Prozessen der Begriff Socket.
Kommunikationsendpunkt, der den Prozessen als Datenstruktur zur Interprozesskommunikation dient à Schnittstelle ist für Zugriff auf Transportprotokolle, IGMP- und ICMP-Funktionen
Welche Bedeutung hat in diesem Zusammenhang eine „Socket-Adresse“ und wie wird diese üblicherweise notiert (mit Adressbeispiel)?
die eindeutige Adressierung eines Sockets in einem (und lokal auf dem System).
<ip> : <portnummer> = 192.168.1.1 : 80</portnummer></ip>
Was genau stellen in diesem Zusammenhang sog. Ports (bzw. Portnummer) dar und wie sehen diese hier konkret aus?
Ein Port stellt quasi den lokalen Abzweiger für einkommende Daten auf einem System hin zu einem Socket dar. Portnummer ist eine mehrstellige Ziffer (Bsp. Port 80)
Erläutern Sie verständlich das Port-Konzept. Wozu wurde es eingeführt bzw. warum ist so etwas quasi in allen Netzwerkarchitekturen zwingend erforderlich.
Das Port-Konzept realisiert die gleichzeitige Übertragung der Daten mehrere Prozesse per UDP und TCP über einzelne IP-Layer. Ist zwingend erforderlich, weil sonst könnten eintreffende Daten lokal nicht den Sockets zugeordnet werden.
Begründen Sie warum man so etwas wie Ports im Rahmen der Kommunikation zwischen Anwendungen quasi immer zwingend benötigt
Sonst könnten eintreffende Daten lokal nicht den Sockets zugeordnet werden
