PKM 2.1

Question 1

Warum ist Kommunikation in allgemeinen Rechnernetzen komplex?

Answer 1

Kommunikation in allgemeinen Rechnernetzen ist komplex, weil verschiedene Geräte unterschiedlicher Hersteller über mehrere Teilstrecken und Vermittlungsstationen gekoppelt sind, und es oft notwendig ist, Signale zu verstärken und Daten zu konvertieren.

Question 2

Warum ist die Kommunikationssoftware hierarchisch organisiert?

Answer 2

Die Kommunikationssoftware ist hierarchisch organisiert, um die unterschiedlichen Aufgaben effizient zu verteilen und definierte Schnittstellen sowie austauschbare Protokolle zu ermöglichen.

Question 3

Was beschreibt das OSI-Referenzmodell und wie viele Schichten umfasst es?

Answer 3

Das OSI-Referenzmodell beschreibt die Funktionen und Schnittstellen der Kommunikationssoftware in sieben Schichten.

Question 4

Nennen Sie die unteren drei Schichten des OSI-Modells und ihre Hauptaufgaben.

Answer 4

1. Bitübertragungsschicht (Physical Layer): Festlegung des Übertragungsmediums und der Signalübertragung.
2. Sicherungsschicht (Data Link Layer): Sicherstellung einer korrekten Übertragung zwischen benachbarten Stationen.
3. Vermittlungsschicht (Network Layer): Festlegung eines Weges für einen Datenstrom durch das Netzwerk.

Question 5

Nennen Sie die mittleren zwei Schichten des OSI-Modells und ihre Hauptaufgaben.

Answer 5

4. Transportschicht (Transport Layer): Steuerung des Datenstroms durch Bereitstellen von fehlerfreien logischen Kanälen.
5. Sitzungsschicht (Session Layer): Auf- und Abbau von logischen Kanälen auf dem physikalischen Transportsystem.

Question 6

Nennen Sie die oberen zwei Schichten des OSI-Modells und ihre Hauptaufgaben.

Answer 6

6. Darstellungsschicht (Presentation Layer): Codierung der Anwenderdaten inklusive Formatierung und Verschlüsselung.
7. Anwendungsschicht (Application Layer): Festlegung des Dienstes des Kommunikationspartners für das jeweilige Anwendungsprogramm.

Question 7

Was ist die Aufgabe der untersten beiden Schichten des OSI-Modells?

Answer 7

Die untersten beiden Schichten (Bitübertragungs- und Sicherungsschicht) dienen der Datenübertragung zwischen zwei Stationen an einem gemeinsamen Übertragungsmedium.

Question 8

Was realisieren die Schichten 3 und 4 im OSI-Modell?

Answer 8

Die Schichten 3 und 4 (Vermittlungs- und Transportschicht) realisieren eine korrekte Übertragung über mehrere Zwischenstationen hinweg.

Question 9

Welche Aufgaben haben die oberen drei Schichten des OSI-Modells?

Answer 9

Die oberen drei Schichten (Sitzungs-, Darstellungs- und Anwendungsschicht) koordinieren das Zusammenspiel zwischen Anwendung, Betriebssystem und Kommunikationssystem.

Question 10

Warum werden bei Feldbussen oft nicht alle sieben OSI-Schichten realisiert?

Answer 10

Bei Feldbussen werden oft nicht alle sieben Schichten realisiert, weil die starke Schichtenbildung der geforderten Echtzeitübertragung mit geringen Ressourcen im Weg steht.

Question 11

Welche Schichten werden bei Feldbussen meistens realisiert?

Answer 11

Bei Feldbussen werden meistens nur die Schichten 1, 2 und 7 realisiert.

Question 12

Welche Geräte verbinden einzelne Teilnetze in größeren Netzwerken?

Answer 12

Geräte, die einzelne Teilnetze verbinden, werden Verbindungsstationen genannt. Beispiele sind Repeater, Bridges, Router und Gateways.

Question 13

Was ist die Aufgabe eines Repeaters und auf welcher Schicht arbeitet er?

Answer 13

Ein Repeater verstärkt und regeneriert Signale, um lange Übertragungswege zu überbrücken, und arbeitet auf Schicht 1 (Bitübertragungsschicht).

Question 14

Welche Arten von Repeatern gibt es und was ist ihr Zweck?

Answer 14

Es gibt elektrische und elektro-optische Repeater. Elektrische Repeater regenerieren Signale auf der Leitung, während elektro-optische Repeater elektrische Signale in optische Signale umwandeln und umgekehrt.

Question 15

Was ist die Aufgabe von Bridges und auf welcher Schicht arbeiten sie?

Answer 15

Bridges verbinden gleichartige und verschiedenartige Netzwerke, indem sie Rahmen filtern und weiterleiten. Sie arbeiten auf Schicht 2 (Sicherungsschicht).

Question 16

Welche Arten von Bridges gibt es und was sind ihre jeweiligen Aufgaben?

Answer 16

• Transparente Bridges: Verbinden Segmente mit demselben Schicht-2-Protokoll.
• Übersetzende Bridges: Verbinden Segmente mit verschiedenen Schicht-2-Protokollen.
• Remote-Bridges: Verbinden weit entfernte LANs über ein WAN.
• Multiport-Bridges: Verbinden mehrere Segmente auf Schicht 2 und halten den Datenverkehr lokal.

Question 17

Was ist die Aufgabe von Routern und auf welcher Schicht arbeiten sie?

Answer 17

Router bestimmen die günstigsten Pfade für die Datenübertragung über mehrere Zwischenstationen hinweg und arbeiten auf Schicht 3 (Vermittlungsschicht).

Question 18

Nennen Sie einige Unterschiede zwischen Bridges und Routern.

Answer 18

• Routing (Wegesuche): Bridges nein, Router ja.
• Schicht-3-Protokoll-Transparenz: Bridges ja, Router nur protokollunabhängig.
• Mehrwegeübertragung: Bridges beschränkt, Router ja.
• Entscheidung der Paket-/Rahmenweitergabe: Bridges primitiv, Router komplex.
• Flusskontrolle: Bridges nein, Router ja.
• Rahmenfragmentierung: Bridges nein, Router ja.
• Durchsatz: Bridges hoch, Router mittel.
• Kosten: Bridges billiger, Router teurer.

Question 19

Welche Aufgabe haben Switches und auf welchen Schichten arbeiten sie?

Answer 19

Switches verbinden mehrere LAN-Segmente sternförmig. Je nach Schicht arbeiten sie als schnelle Multiport-Bridges (Schicht 2) oder schnelle Router (Schicht 3).

Question 20

Was ist die Aufgabe von Gateways und auf welchen Schichten arbeiten sie?

Answer 20

Gateways verbinden unterschiedliche Netzwerke und decken alle sieben Schichten des OSI-Modells ab. Sie unterstützen meist mehrere Protokolle und ermöglichen die Protokollumsetzung.

Question 21

Wie wird der Begriff „Gateway“ unterschiedlich verwendet?

Answer 21

Der Begriff „Gateway“ wird unterschiedlich verwendet, z.B. bei einfachen Bridges, die LANs verbinden, und bei Protokollumsetzern, die unterschiedliche Netzwerke verbinden.

Question 22

Geben Sie bei folgenden Szenario-Beschreibungen an, welche Art von
Vermittlungsstation (Repeater, Bridge, Router, Gateway, Schicht-2-Switch,
Schicht-3-Switch) Sie einsetzen würden. Begründen Sie Ihre Antwort.
Bemerkung: Sollten in einem Fall mehrere Gerätetypen gleich sinnvoll
sein, so nennen Sie sie alle und begründen auch dies.
a) In zwei Gebäuden sind zwei LANs installiert: in Gebäude 1 ein Ethernet-
Bus, in Gebäude 2 ein Tokenring. Diese sollen gekoppelt werden.
b) Eine Bank möchte ihren IBM-Großrechner an ein Ethernet-basiertes
PC-Netz (LAN) anbinden.
c) Zwei Rechner in zwei Gebäuden sollen über Ethernet gekoppelt werden.
Die Entfernung ist für ein Ethernet-Segment zu groß.
d) Eine neue Abteilung wird mit einem eigenen Netzwerk (Ethernet)
ausgestattet. Dieses soll an das firmenübergreifende Netzwerk angeschlossen
werden.
e) Nachdem die Abteilung sehr stark gewachsen ist, wird ihr das Netzwerk
zu langsam. Durch welche Maßnahmen lässt sich der Durchsatz
erhöhen?
f ) Eine kleine Automatisierungsfirma möchte ihr LAN an das Telefonnetz
(ISDN) anbinden.

Answer 22

a) Es sind zwei unterschiedliche LANs zu koppeln. Dies geht mit übersetzenden
Bridges oder Routern, wobei eine Bridge zu bevorzugen ist,
wenn die beiden LANs zu einer Gruppe gehören. Da nur zwei
Anschlüsse (LANs) zusammenzuschließen sind, wird kein Switch
benötigt.
b) Da zwei ganz unterschiedliche Systeme zu koppeln sind, wird ein
Gateway benötigt.
c) Für zwei Rechner genügt ein Ethernet-Bus. Die Segmentlänge kann
durch einen einfachen Repeater verlängert werden.
d) Hier bietet sich ein Ethernet-Bus, der über einen Router von der
Außenwelt getrennt wird, an. Alternativ kann ein Schicht-3-Switch
eingesetzt werden.
e) Das Netz sollte über Bridges (oder Schicht-2-Switches) in Teilnetze
getrennt werden. Einfache Repeater würden die Netzlast nicht reduzieren.
Router reduzieren in der Regel die Netzlast gegenüber Bridges
nicht, wenn alle Stationen einer Abteilung die gleiche Subnetzadresse
haben sollten.
f ) Hier müssen wieder zwei unterschiedliche Protokolle über ein Gateway
angepasst werden.

Question 23

Was ist die Hauptaufgabe der Bitübertragungsschicht?

Answer 23

Die Bitübertragungsschicht ist für die Übertragung einzelner Bits bzw. eines Bitstroms über einen physikalischen Kanal verantwortlich. Sie garantiert keine korrekte Übertragung und unterscheidet nicht zwischen Nutz- und Kontrolldaten.

Question 24

Welche drei Hauptaspekte der Bitübertragungsschicht werden betrachtet?

Answer 24

1. Mechanische Aspekte (Art der Leitungen und Stecker).
2. Elektrotechnische Aspekte (Basisband oder modulierte Übertragung, Kodierung der Pegel, Baudrate).
3. Digitaltechnische bzw. funktionale Aspekte (Kodierung von Einsen und Nullen, Simplex, Halbduplex, Duplex, Synchronisation).

Question 25

Welche mechanischen Fragen werden in der Bitübertragungsschicht behandelt?

Answer 25

• Welche Art von Leitungen wird verwendet (z. B. geschirmte/verdrillte Zweidrahtleitungen, Koaxialkabel, Lichtwellenleiter, Funkübertragung)?
• Welche Stecker werden für die Anschlüsse der Stationen verwendet?

Question 26

Welche elektrotechnischen Fragen behandelt die Bitübertragungsschicht?

Answer 26

• Werden die Daten im Basisband oder moduliert (Breitband) übertragen?
• Wie werden die digitalen High- und Low-Pegel elektrisch kodiert (Spannungs- und Strompegel, Frequenz etc.)?
• Wie lange dauert ein Übertragungsschritt (Baudrate)?

Question 27

Welche digitaltechnischen bzw. funktionalen Fragen werden in der Bitübertragungsschicht behandelt?

Answer 27

• Wie werden die logischen Einsen und Nullen des Datenstroms durch digitale High- und Low-Pegel kodiert?
• Wird zu einem Zeitpunkt nur in eine Richtung übertragen (Simplex oder Halbduplex) oder können beide Kommunikationspartner gleichzeitig senden (Duplex)?
• Wie werden einzelne Bits auf Sende- und Empfangsseite synchronisiert?

Question 28

Was ist Leitungscodierung und warum wird sie verwendet?

Answer 28

Leitungscodierung passt den Bitstrom den Übertragungsanforderungen an. Sie wird verwendet, um eine Taktrückgewinnung auf der Empfangsseite zu ermöglichen und um eine Übertragung der Daten über eine Stromversorgungsleitung zu erlauben.

Question 29

Was sind selbsttaktende Leitungscodes und wozu dienen sie?

Answer 29

Selbsttaktende Leitungscodes ermöglichen die Taktrückgewinnung aus dem Datenstrom auf Empfangsseite. Sie stellen sicher, dass keine zu langen Eins- bzw. Nullfolgen ohne Flankenwechsel im übertragenen Signal vorkommen.

Question 30

Was sind gleichstromfreie Leitungscodes und wozu dienen sie?

Answer 30

Gleichstromfreie Leitungscodes ermöglichen die Übertragung der Daten über eine Stromversorgungsleitung, indem das Datensignal keinen Gleichanteil hat. Dies erlaubt das Aufprägen des Wechselsignals der Nachricht auf die Versorgungsspannung.

Question 31

Was ist NRZ-Codierung?

Answer 31

NRZ (Non-Return to Zero) ist die direkte Codierung binärer Daten mit positiver Logik, bei der eine logische Eins mit einem High-Pegel und eine logische Null mit einem Low-Pegel kodiert wird. NRZ ist weder gleichstromfrei noch lässt sich der Takt auf Empfangsseite garantiert zurückgewinnen.

Question 32

Was ist Manchester-Codierung und wo wird sie verwendet?

Answer 32

Der Manchester-Code führt zur Mitte jedes Taktintervalls einen Pegelwechsel aus. Bei einer logischen Eins liegt eine “1 zu 0”-Flanke und bei einer Null eine “0 zu 1”-Flanke zur Taktmitte vor. Er ermöglicht die Taktrückgewinnung und ist gleichstromfrei, wenn ein bipolares Signal verwendet wird. Der Manchester-Code ist Teil des Ethernet-Standards.

Question 33

Was ist die RS-232-Schnittstelle und wofür wird sie verwendet?

Answer 33

Die RS-232-Schnittstelle, ursprünglich zur Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen einem Rechner und einem Modem entwickelt, dient heute dem Anschluss vieler Geräte an einen Rechner. Im Automatisierungsbereich sind dies Steuerungssysteme wie SPS oder Sensoren und Aktuatoren.

Question 34

Was ist die RS-485-Schnittstelle und wie wird sie genutzt?

Answer 34

Die RS-485-Schnittstelle ermöglicht den Aufbau eines kleinen Netzwerks von bis zu 256 Knoten basierend auf der seriellen Schnittstelle RS-422. Sie wird häufig in eingebetteten Systemen verwendet, beispielsweise für den Anschluss von Sensoren und Aktuatoren an eine Steuereinheit. RS-485-Netze sind reine Master-Slave-Netze.

Question 35

Begründen Sie, warum die 20-mA-Stromschleife längere Entfernungen
überbrücken kann als die spannungsbasierte RS-232-Schnittstelle.

Answer 35

Bei einer Spannungsquelle ist der Spannungsabfall über einer langen Leitung
so hoch, dass bei einem gegebenen Eingangswiderstand auf Empfängerseite
der Spannungsabfall über diesem zu klein ist, als dass die vorgeschriebenen
Pegel eingehalten werden. Bei einer Stromquelle ist der
Spannungsabfall über dem Eingangswiderstand des Empfängers unabhängig
von der Leitungslänge. Hier muss der Treiber die Leitungslast ausgleichen.

Question 36

Was versteht man unter simplex, duplex und halbduplex?

Answer 36

Der Simplex-Betrieb stellt lediglich eine unidirektionale Verbindung zur
Verfügung.
Im Duplex-Betrieb dürfen beide Kommunikationspartner gleichzeitig senden
(und empfangen).
Der Halbduplex-Betrieb erlaubt eine bidirektionale Kommunikation, allerdings
nicht gleichzeitig. Zu einem Zeitpunkt darf nur einer der Kommunikationspartner
senden, während alle anderen Teilnehmer auf Empfang
geschaltet sind. Das Umschalten zwischen Senden und Empfangen
geschieht nach festgelegten Protokollen in den Endgeräten.

Question 37

Welche Hauptaufgaben hat die Sicherungsschicht?

Answer 37

Die Sicherungsschicht hat drei Hauptaufgaben:

1. Zugriffskontrolle: Regelung, welche Station Zugriff auf den physikalischen Kanal hat.
2. Adressierung: Eindeutige Adressierung der Empfangsstation.
3. Leitungsprotokoll: Sicherstellung einer fehlerfreien Übertragung eines Rahmens zwischen zwei benachbarten Stationen.

Question 38

In welche Teilschichten wird die Sicherungsschicht unterteilt und was sind ihre Aufgaben?

Answer 38

Die Sicherungsschicht wird in zwei Teilschichten unterteilt:

1. Media Access Control (MAC): Regelung des Zugriffs auf das physikalische Medium.
2. Logical Link Control (LLC): Verwaltung der logischen Verbindungen, einschließlich Adressierung und Leitungsprotokoll.

Question 39

Warum ist die Zugriffskontrolle auf der Sicherungsschicht wichtig?

Answer 39

Die Zugriffskontrolle ist wichtig, da zu einem Zeitpunkt immer nur eine Station senden darf, um Kollisionen und Störungen im Netzwerk zu vermeiden.

Question 40

Was ist die Funktion der Adressierung auf der Sicherungsschicht?

Answer 40

Die Adressierung sorgt dafür, dass die Sendestation die Empfangsstation ihrer Nachricht eindeutig identifizieren und adressieren kann.

Question 41

Welche Maßnahmen umfasst das Leitungsprotokoll zur Sicherstellung einer fehlerfreien Übertragung?

Answer 41

Das Leitungsprotokoll umfasst Maßnahmen zur Fehlererkennung und -korrektur, um Störungen und Übertragungsfehler zu beheben und eine zuverlässige Datenübertragung zu gewährleisten.

Question 42

Welche Schritte sind bei der Fehlerkorrektur auf der Sicherungsschicht notwendig?

Answer 42

Die Fehlerkorrektur besteht aus zwei Schritten:

1. Fehlererkennung: Identifizieren von Übertragungsfehlern.
2. Fehlerkorrektur: Beheben der identifizierten Fehler.

Question 43

Welche fehlerkorrigierenden Codes sind in der Praxis relevant und was ist ihre Grundlage?

Answer 43

Zwei relevante fehlerkorrigierende Codes sind:

1. Hamming-Code: Basierend auf Paritätsprüfung zur Fehlererkennung.
2. Faltungscodes: Effizienter bei der Reduzierung von Overhead, ohne Garantie, dass alle Fehler erkannt werden.

Question 44

Was beschreibt der Hamming-Abstand und warum ist er wichtig?

Answer 44

Der Hamming-Abstand beschreibt die Anzahl von Stellen, an denen sich zwei Codewörter unterscheiden. Ein großer Hamming-Abstand ist wichtig für die Fehlererkennung und -korrektur, da er sicherstellt, dass verfälschte Codewörter erkannt und korrigiert werden können.

Question 45

Wie funktionieren Faltungscodes und wann werden sie verwendet?

Answer 45

Faltungscodes sichern einen kontinuierlichen Datenstrom, indem n Nutzdatenbits in m Sendebits umkodiert werden. Sie werden oft bei Funkübertragungen verwendet, da sie den Overhead reduzieren und Fehler auf analoger Ebene korrigieren können.

Question 46

Wie funktioniert die Echoüberwachung und was ist ihr Nachteil?

Answer 46

Bei der Echoüberwachung sendet der Empfänger die empfangenen Daten an den Sender zurück, der sie dann vergleicht. Der Nachteil ist der hohe Overhead, da 50% der Übertragungsleistung für die Rückübertragung und Fehlerprüfung aufgewandt werden müssen.

Question 47

Was ist ARQ und wie funktioniert es?

Answer 47

ARQ ist ein Verfahren zur Fehlererkennung und -korrektur, bei dem der Empfänger jede korrekt empfangene Nachricht bestätigt (ACK). Bei Erkennung eines Fehlers fordert der Empfänger die Wiederholung der Nachricht an. Es wird hauptsächlich bei relativ sicheren Leitungen verwendet.

Question 48

Was ist die Zyklische Redundanzprüfung (CRC)?

Answer 48

Die Zyklische Redundanzprüfung (CRC) ist ein Verfahren zur Fehlererkennung in der Rechnerkommunikation. Es basiert auf Polynomdivision und wird verwendet, um Datenblöcke durch zusätzliche, redundante Prüfbits abzusichern.

Question 49

Wie interpretiert das CRC-Verfahren eine Bitfolge?

Answer 49

Das CRC-Verfahren interpretiert eine Bitfolge als Koeffizienten eines Polynoms. Zum Beispiel wird die Bitfolge 10011001 als das Polynom x7+x4+x3+1x7+x4+x3+1 interpretiert.

Question 50

Welche mathematischen Regeln gelten für das CRC-Verfahren?

Answer 50

Für das CRC-Verfahren gelten die Regeln der Modulo-2-Arithmetik. Addition und Subtraktion sind identisch und es gibt keine Überträge, da es sich um eine bitweise XOR-Operation handelt.

Question 51

Wie wird die CRC-Prüfsumme berechnet?

Answer 51

Die CRC-Prüfsumme wird berechnet, indem das Nachrichtenpolynom N(x)N(x) mit xrxr multipliziert und dann durch das Generatorpolynom G(x)G(x) dividiert wird. Der Rest der Division R(x)R(x) ist die CRC-Prüfsumme, die an das Nachrichtenpolynom angehängt wird.

Question 52

Was beschreibt das Generatorpolynom G(x)G(x)?

Answer 52

Das Generatorpolynom G(x)G(x) vom Grad rr beschreibt, wie die rr Prüfbits berechnet werden. Es muss auf der Sender- und Empfangsseite identisch sein. Beispiel: Ethernet verwendet das Generatorpolynom x^32+x^26+x^23+x^22+x^16+x^12+x^11+x^10+x^8+x^7+x^5+x^4+x^2+x+1

Question 53

Wie erkennt der Empfänger Übertragungsfehler mit CRC?

Answer 53

Der Empfänger teilt das empfangene Codepolynom E(x)E(x) erneut durch das Generatorpolynom G(x)G(x). Ist der Rest gleich null, war die Übertragung fehlerfrei. Andernfalls liegt ein Übertragungsfehler vor.

Question 54

Warum wird die Division im CRC-Verfahren als bitweise XOR-Operation durchgeführt?

Answer 54

Die Division im CRC-Verfahren wird als bitweise XOR-Operation durchgeführt, weil in der Modulo-2-Arithmetik Addition und Subtraktion identisch sind und keine Überträge berücksichtigt werden müssen.

Question 55

Welche Vorteile bietet das CRC-Verfahren gegenüber der einfachen Paritätsprüfung?

Answer 55

Das CRC-Verfahren bietet eine höhere Fehlererkennungsrate, insbesondere bei längeren Datenblöcken, da es mathematisch komplexere Prüfsummen verwendet, die auf Polynomdivision basieren. Es kann komplexere Fehler erkennen, die durch die einfache Paritätsprüfung nicht entdeckt würden.

Question 56

Was ist das Nachrichtenpolynom N(x)N(x) im CRC-Verfahren?

Answer 56

Bei einem Timeout, wenn keine Quittung vom Empfänger eintrifft, geht der Sender davon aus, dass entweder die Nachricht oder die Quittung verloren gegangen ist. Der Sender sendet daraufhin die Nachricht erneut oder stellt eine Anfrage (ENQ) an den Empfänger.

Question 57

Welche zwei grundlegenden Probleme müssen bei Computernetzen gelöst werden?

Answer 57

1. Adressierung: Der Sender muss die Nachricht mit der Adresse des Empfängers und seiner eigenen Adresse versehen.
2. Zugriffskontrolle (MAC): Es muss verhindert werden, dass mehrere Sender gleichzeitig das Medium belegen und dadurch Konflikte verursachen.

Question 58

Wie funktioniert die Adressierung bei Computernetzen?

Answer 58

Der Sender fügt der Nachricht die Adresse des Empfängers und seine eigene Adresse hinzu. Jede Station im Netz prüft die Adresse und nimmt nur die Daten entgegen, die an sie adressiert sind.

Question 59

Wie wird die Zugriffskontrolle bei Parallelbussen innerhalb eines Rechners gelöst?

Answer 59

Über spezielle Steuerleitungen und zentrale oder dezentrale Arbiter. Beispiel: Zentrale Arbitrierung mittels Stichleitungen bei PCs (PCI-Systembus).

Question 60

Welche zwei Klassen der Medienzugriffskontrolle gibt es bei seriellen Übertragungsmedien?

Answer 60

1. MAC mit gesteuertem Zugriff
   
   2. MAC mit wahlfreiem Zugriff

Question 61

Wie funktioniert das Token-Passing-Verfahren?

Answer 61

Stationen geben ein Kontroll-Token für die Sendeerlaubnis weiter. Eine sendewillige Station erhält das „frei“-Token, ändert es auf „belegt“ und hängt ihren Datenrahmen an. Nach der Übertragung wird das Token wieder auf „frei“ gesetzt und weitergegeben.

Question 62

Was charakterisiert das Aloha-Verfahren?

Answer 62

Alle sendebereiten Teilnehmer senden sofort, ohne Erlaubnis einzuholen. Bei Kollisionen wird die Nachricht erneut gesendet, bis eine Quittung vom Empfänger vorliegt.

Question 63

Was bedeutet CSMA und wie funktioniert es?

Answer 63

CSMA steht für Carrier Sense Multiple Access. Jede sendewillige Station hört den Kanal ab und sendet nur, wenn der Kanal frei ist, um Kollisionen zu reduzieren.

Question 64

Was ist der Unterschied zwischen CSMA/CD und CSMA/CA?

Answer 64

• CSMA/CD (Collision Detect): Kollisionen werden erkannt und die Übertragung wird abgebrochen.
• CSMA/CA (Collision Avoidance): Kollisionen werden durch Prioritäten und bitweise Senden von Kennungen vermieden.

Question 65

Wie funktioniert CSMA/CD bei Ethernet?

Answer 65

Eine Station wartet, bis der Kanal frei ist, sendet dann sofort. Bei Erkennen einer Kollision sendet sie ein Jam-Signal und bricht die Übertragung ab, wartet zufällig lange und versucht es erneut.

Question 66

Warum bietet CSMA/CA Kollisionsvermeidung und Echtzeitverhalten?

Answer 66

Stationen warten auf das Ende der aktuellen Übertragung und senden dann bitweise ihre Prioritätskennung. Nur die Station mit der höchsten Priorität kann weiter senden, was Echtzeitverhalten ermöglicht.

Question 67

Welche technischen Begrenzungen existieren bei CSMA/CA?

Answer 67

Die Signallaufzeit muss vernachlässigbar klein gegenüber der Schrittweite (Bitzeit) sein, was die Leitungslänge oder Übertragungsgeschwindigkeit begrenzt.

Question 68

Wie ist das Ethernet-Rahmenformat aufgebaut?

Answer 68

1. Präambel: Kennzeichnet den Anfang eines Rahmens.
2. Zieladresse: Adressierung der Empfängerstation.
3. LLC-Header: Unterstützt verschiedene Leitungsprotokolle.
4. Daten: Transparentes Datenfeld.
5. CRC: Prüfsumme zur Fehlererkennung.