1. Informatiksysteme und Netzwerke

Netzwerktechnik

1) Ordnen Sie jede der folgenden Netzwerkkomponenten der OSI-Schicht zu, in der sie arbeitet, und beschreiben Sie, wie sie Pakekte verarbeitet.

1. Übertragungsmedien	Schicht 1: Bitübertragungsschicht / Physical Layer
2. Netzwerkkarte	Schicht 1: Bitübertragungsschicht Schicht 2: Sicherungsschicht / Data Link Layer
3. Repeater, Hub	Schicht 1: Bitübertragungsschicht
4. Bridge	Schicht 3: Vermittlungsschicht / Network Layer
5. Switch	Schicht 2: Sicherungsschicht / Data Link Layer
6. Router	Schicht 3: Vermittlungsschicht / Network Layer
7. Wolke	Schicht 1–7

Schicht 1: Bitübertragungsschicht

Schicht 2: Sicherungsschicht / Data Link Layer

Schicht 3: Vermittlungsschicht / Network Layer

Schicht 4: Transportschicht / Transport Layer

Schicht 5: Kommunikationsschicht / Session Layer

Schicht 6: Darstellungsschicht / Presentation Layer

Schicht 7: Anwendungsschicht / Application Layer

2) Beschreiben Sie die Funktion jeder der folgenden Komponenten im Netz:

Komponente	OSI-Schicht(en)	Verarbeitung von Paketen
Übertragungsmedien	Schicht 1	Überträgt Rohbits als elektrische/optische Signale
Netzwerkkarte	Schicht 1 & 2	Wandelt Bits/Signale um, verarbeitet MAC-Adressen
Repeater / Hub	Schicht 1	Verstärkt/verteilt Signale ohne Analyse
Bridge	Schicht 2	Filtert Frames anhand von MAC-Adressen
Switch	Schicht 2	Leitet Frames gezielt nach MAC-Adressen weiter
Router	Schicht 3	Leitet Pakete anhand von IP-Adressen weiter
Wolke	Schicht 1–7	Symbol für komplexe Netzwerke auf allen Ebenen

3) Welche Komponenten (Geräte, Kabel) verwenden Sie, wenn Sie ein Netz mit nur zwei PCs aufbauen?

· SoHo-Router/Modem

· Switch ggf. integriert im SoHo-Router

· Patchkabel

4) Wenn Sie 4 Hosts mit 1 Hub und anschließend mit dem Internet verbinden, wie viele IP-Adressen benötigen Sie dann für diese 5 Geräte?

für diese 5 Geräte:

4 IP Adressen

Die 4 Hosts jeweils 1 IP

Der Hub hat keine IP

(Der Router wurde nicht in der Frage erwähnt)

5) Welche OSI-Schichten sind in der Regel für Hardware und welche für Software zuständig? Gilt das OSI-Modell für LANs, für WANs oder für beide? Begründen Sie Ihre Antwort.

Hardware:

Schicht 1: Bitübertragungsschicht

Schicht 2: Sicherungsschicht / Data Link Layer

Schicht 3: Vermittlungsschicht / Network Layer

Software:

Schicht 4: Transportschicht / Transport Layer

Schicht 5: Kommunikationsschicht / Session Layer

Schicht 6: Darstellungsschicht / Presentation Layer

Schicht 7: Anwendungsschicht / Application Layer

6) Was heißt Kapselung? Wozu und in welchen Schritten passiert das?

Kapselung (engl. encapsulation) bedeutet im Netzwerkbereich, dass Daten in jeder OSI-Schicht mit einem eigenen Header (und ggf. Trailer) versehen und so „verpackt“ werden, bevor sie zur nächsten Schicht weitergegeben werden.

OSI-Schicht	Bezeichnung	Was passiert?	Name der Daten-Einheit
7	Anwendungsschicht	Benutzer sendet Daten z. B. über Browser, Mail-Client	Daten
6	Darstellungsschicht	Daten werden ggf. verschlüsselt, komprimiert	Daten
5	Sitzungsschicht	Verwaltung der Verbindung/Sitzung	Daten
4	Transportschicht	TCP/UDP-Header mit Portnummern wird hinzugefügt	Segment
3	Vermittlungsschicht	IP-Header mit Quell- und Ziel-IP wird hinzugefügt	Paket (Datagramm)
2	Sicherungsschicht	MAC-Adressen und Frame-Header/Trailer (z. B. CRC)	Frame
1	Bitübertragungsschicht	Umwandlung in Bits/Signale zur Übertragung über das Medium	Bits

7) nennen Sie Gemeinsamkeiten und Unterschiede der Datenkoommunikationsmodelle OSI und TCP/IP.

OSI

7 Schichten (Anwendung, Darstellung, Sitzung, Transport, Netzwerk, Sicherung, Physikalisch)

TCP/IP

4 Schichten (Anwendung, Transport, Internet, Netzwerkzugang)

8) Welche Schicht des OSI-Modells gewährleistet Konnektivität und die Auswahl einer Route zwischen 2 Endsystemen, auf denen Routing erfolgt?

Die Vermittlungsschicht (Network Layer) – Schicht 3 des OSI-Modells – ist für die Konnektivität und die Auswahl einer Route zwischen zwei Endsystemen verantwortlich. Hier erfolgt auch das Routing.

9) Welche Schicht im TCP/IP-Modell ist verantwortlich für die Zuverlässigkeit, die Flusskontrolle und die Fehlerkorrektur?

Die Transportschicht (Transport Layer) im TCP/IP-Modell ist verantwortlich

10) Konvertieren Sie die Dezimalzahl 233 und 196 in eine 8-Bit-Binärzahl.

233=11101001

196=11000100

Konvertieren Sie die Binärzahl 10101111 und 11001010 in eine Dezimalzahl.

10101111=128+0+32+0+8+4+2+1=175

11001010=128+64+0+0+8+0+2+0=202

Binärwerte für B7AC und C3BD(Hex)?

B 1011

7 0111

A 1010

C 1100

3 0011

B 1011

D 1101

11) Welche physikalischen Medien finden in Ethernet Anwendung, wodurch unterscheiden sie sich (2)?

1. Kupferkabel (Twisted Pair)

2. Lichtwellenleiter (Glasfaser)

3. Koaxialkabel (veraltet im Ethernet)

12) Beschreiben Sie den Unterschied zwischen anlaogen und digitalen Signalen? Wie werden analoge Signale zu digitalen?

1. Analoge Signale:

Ein analoges Signal ist kontinuierlich in Zeit und Amplitude.
Es kann unendlich viele Werte innerhalb eines Bereichs annehmen.
Beispiel: Spannung, die sich stetig verändert (z. B. Audiosignal aus einem Mikrofon).
Darstellung: Eine glatte Kurve (z. B. Sinuswelle).

2. Digitale Signale:

Ein digitales Signal ist diskret in Zeit und Amplitude.
Es kann nur bestimmte, festgelegte Werte annehmen (z. B. 0 und 1).
Beispiel: Daten, die ein Computer verarbeitet.
Darstellung: Eine Treppenform, bei der das Signal in festen Stufen springt.

13) Wie werden binäre Daten drahtlos übertragen? Welche Rolle spielt dabei die Modulation?

Binäre Daten bestehen aus 0 und 1 – also digitalen Informationen. Um diese Daten drahtlos, z. B. per WLAN, Bluetooth oder Mobilfunk zu übertragen, muss man sie auf eine analoge Trägerwelle aufmodulieren, die sich über Antennen ausbreiten kann.