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1. Informatiksysteme und Netzwerke

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. WolkeCloud
    Schicht 1–7

OSI-Schichten Übersicht

  • 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 in der Frage nicht 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?

Hardware:

  • Schicht 1: Bitübertragungsschicht
  • Schicht 2: Sicherungsschicht / Data Link Layer
  • Schicht 3: Vermittlungsschicht / Network Layer

Software:

  • Schicht 4: Transportschicht
  • Schicht 5: Kommunikationsschicht / Session Layer
  • Schicht 6: Darstellungsschicht / Presentation Layer
  • Schicht 7: Anwendungsschicht / Application Layer

Das OSI-Modell gilt für LAN und WAN, da es ein universelles Kommunikationsmodell ist.

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

Kapselung (engl. encapsulation) bedeutet:
Daten werden in jeder OSI-Schicht mit Header (und ggf. Trailer) versehen und weitergereicht.

OSI-Schicht Bezeichnung Was passiert? Name der Daten-Einheit
7 Anwendungsschicht Benutzer sendet Daten Daten
6 Darstellungsschicht Verschlüsselung/Kompression Daten
5 Sitzungsschicht Steuerung der Verbindung Daten
4 Transportschicht TCP/UDP-Header (Ports) Segment
3 Vermittlungsschicht IP-Header wird hinzugefügt Paket
2 Sicherungsschicht MAC-Adressen + Frame-Header/Trailer Frame
1 Bitübertragungsschicht Umwandlung in Bits/Signale Bits

7) Nennen Sie Gemeinsamkeiten und Unterschiede der Datenkommunikationsmodelle OSI und TCP/IP.

OSI-Modell:
7 Schichten (Anwendung, Darstellung, Sitzung, Transport, Netzwerk, Sicherung, Physikalisch)

TCP/IP-Modell:
4 Schichten (Anwendung, Transport, Internet, Netzwerkzugang)

Gemeinsamkeit:
Beide strukturieren Kommunikation in Schichten.

8) Welche Schicht des OSI-Modells gewährleistet Konnektivität und die Auswahl einer Route zwischen 2 Endsystemen?

Die Vermittlungsschicht (Schicht 3) – hier findet Routing statt.

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

Die Transportschicht (TCP)

10) Zahlensysteme

Dezimal → Binär

  • 233 = 11101001
  • 196 = 11000100

Binär → Dezimal

  • 10101111 = 175
  • 11001010 = 202

Hex → Binär

B7AC
B = 1011
7 = 0111
A = 1010
C = 1100

C3BD
C = 1100
3 = 0011
B = 1011
D = 1101

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

  1. Kupferkabel (Twisted Pair)
  2. Lichtwellenleiter (Glasfaser)
  3. Koaxialkabel (veraltet)

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

Analoge Signale:

  • kontinuierlich
  • unendlich viele Werte
  • Beispiel: Mikrofon-Audiosignal

Digitale Signale:

  • diskret
  • feste Werte (0/1)
  • Grundlage der Computertechnik

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

Binäre 0/1-Daten werden auf eine analoge Trägerwelle moduliert, damit sie per Funk übertragen werden können.
Modulation ist notwendig für jede drahtlose Datenübertragung.

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