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| gf_informatik:web:internet:aufgaben [2022-12-06 16:04] – [Aufgabe C1] hof | gf_informatik:web:internet:aufgaben [2022-12-13 10:44] (aktuell) – hof | ||
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| * Systemeinstellung / Netzwerk / WLAN / Weitere Optionen / TCP/IP | * Systemeinstellung / Netzwerk / WLAN / Weitere Optionen / TCP/IP | ||
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| ++++Lösung| | ++++Lösung| | ||
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| 1. Tatsächlich wurde dieses Problem mit IPv6 bereits angegangen. Studiere den [[gf_informatik: | 1. Tatsächlich wurde dieses Problem mit IPv6 bereits angegangen. Studiere den [[gf_informatik: | ||
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| ++++Lösung| | ++++Lösung| | ||
| Zeile 135: | Zeile 135: | ||
| 1. Wie viele Geräte kann bei der aktuellen Weltbevölkerung eine Person im Durchschnitt gerade noch haben? Wird die mögliche Anzahl Adressen auch für die Zukunft ausreichen? | 1. Wie viele Geräte kann bei der aktuellen Weltbevölkerung eine Person im Durchschnitt gerade noch haben? Wird die mögliche Anzahl Adressen auch für die Zukunft ausreichen? | ||
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| ++++Lösung| | ++++Lösung| | ||
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| === Aufgabe B6 (CIDR) === | === Aufgabe B6 (CIDR) === | ||
| - | Subnetzmasken können auch durch CIDR-Suffix kürzer ausgedrückt werden. Dieser Wert gibt die Anzahl Bits an, die in der Subnetzmaske $1$ sind. Z.B. steht $/10$ für $255.192.0.0$. | + | Subnetzmasken können auch durch CIDR-Suffix kürzer ausgedrückt werden. Dieser Wert gibt die Anzahl Bits an, die in der Subnetzmaske $1$ sind. Z.B. steht $/10$ für $255.192.0.0$. Erklärung: `255.192.0.0` entspricht binär `11111111.11000000.00000000.00000000`, |
| Wandle um $4-$Byte-Notation $\rightarrow$ CIDR-Notation: | Wandle um $4-$Byte-Notation $\rightarrow$ CIDR-Notation: | ||
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| * $/25$ | * $/25$ | ||
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| ++++Lösung| | ++++Lösung| | ||
| siehe Tabelle hier: [[wpde> | siehe Tabelle hier: [[wpde> | ||
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| | 1 | 1.1.8.1 | localhost (ich selbst, Netzwerkkarte 1) | Paket empfangen (eigene Adresse) | | | 1 | 1.1.8.1 | localhost (ich selbst, Netzwerkkarte 1) | Paket empfangen (eigene Adresse) | | ||
| | 2 | 3.3.3.8 | localhost (auch ich selbst, Netzwerkkarte 2) | Paket empfangen (eigene Adresse) | | | 2 | 3.3.3.8 | localhost (auch ich selbst, Netzwerkkarte 2) | Paket empfangen (eigene Adresse) | | ||
| - | | 3 | 1.1.8.0/24 | -- | Direkt versenden über Netzwerkkarte 1, Ziel im gleichen Subnetz 1.1.3 | | + | | 3 | 1.1.8.0/24 | -- | Direkt versenden über Netzwerkkarte 1, Ziel im gleichen Subnetz 1.1.8 | |
| | 4 | 3.3.3.0/24 | -- | Direkt versenden über Netzwerkkarte 2, Ziel im gleichen Subnetz 3.3.3 | | | 4 | 3.3.3.0/24 | -- | Direkt versenden über Netzwerkkarte 2, Ziel im gleichen Subnetz 3.3.3 | | ||
| | 5 | 1.1.1.0/24 | 3.3.3.2 | Weiterleiten über 3.3.3.2 | | | 5 | 1.1.1.0/24 | 3.3.3.2 | Weiterleiten über 3.3.3.2 | | ||
| Zeile 251: | Zeile 251: | ||
| 1. Wofür steht **ARP**? Wozu wird dieses Protokoll benötigt und wie funktioniert es (grob)? | 1. Wofür steht **ARP**? Wozu wird dieses Protokoll benötigt und wie funktioniert es (grob)? | ||
| - | ==== Aufgaben E: Repetition ==== | ||
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| - | Beantworte die folgenden Fragen. Achtung, nicht alles wurde im Unterricht behandelt. Recherchiere dazu in den Slides (am Anfang der Website) und im Internet! | ||
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| - | === Aufgabe E1: Schichtenmodell === | ||
| - | Beschreibe die Verbindungs-Schichten des Internets. Nenne für jede Schicht: | ||
| - | * Name | ||
| - | * Analogie im Postversand | ||
| - | * Welche Abstraktion bietet sie der nächstoberen Schicht? | ||
| - | * Welche Adressen werden verwendet? | ||
| - | * Nenne ein Internet-Protokoll, | ||
| - | <nodisp 2> | ||
| - | ++++Lösung| | ||
| - | * Anwendungsschicht | ||
| - | * Analogie: Versand von Gegenständen (Möbel, Bücher...) | ||
| - | * Abstraktion: | ||
| - | * Adressen: -- | ||
| - | * Internet-Protokoll: | ||
| - | * Transportschicht | ||
| - | * Analogie: Übertragung einer ganzen Sendung aus mehreren Paketen, mit Lieferschein. | ||
| - | * Abstraktion: | ||
| - | * Adressen: TCP-Ports | ||
| - | * Internet-Protokoll: | ||
| - | * Vermittlungsschicht (*Internet Layer*) | ||
| - | * Analogie: Post-Pakete | ||
| - | * Abstraktion: | ||
| - | * Internet-Protokoll: | ||
| - | * Netzzugangsschicht (*Link Layer* , *Physical Layer*) | ||
| - | * Analogie: Transport über eine einzelne Strecke. | ||
| - | * Abstraktion: | ||
| - | * Internet-Protokolle: | ||
| - | ++++ | ||
| - | </ | ||
| - | |||
| - | === Aufgabe E2: Adressen im Internet === | ||
| - | |||
| - | Welche drei Adress-Arten im Internet haben wir angeschaut? Beschreibe deren Eigenschaften und Unterschiede. Mache für jede Art von Adresse ein Beispiel. | ||
| - | |||
| - | <nodisp 2> | ||
| - | ++++ Lösung| | ||
| - | * **Domain / URL** | ||
| - | * Domain: | ||
| - | * Beispiel: `www.ethz.ch` | ||
| - | * Eigenschaften: | ||
| - | * Identifiziert einen Server (oder einen Server-Namensraum) im Internet. | ||
| - | * Ist hierarchisch aufgebaut: am Schluss steht die Top-Level-Domain (entweder eine Länder-Domain wie `.ch` oder eine globale Domain wie `.com` oder `.org`), danach folgen die unter-Domains (im Beispiel `ethz`, danach `www`). | ||
| - | * Ist Teil eines URLs. | ||
| - | * URL (bisher nicht explizit besprochen) | ||
| - | * Beispiel: `http:// | ||
| - | * Eigenschaften: | ||
| - | * Identifiziert eine Resource (" | ||
| - | * Wird insbesondere von HTTP benutzt, um Resourcen wie HTML und CSS von einem Webserver über das Internet zu laden. | ||
| - | * Der zweite Teil (www.ethz.ch) ist eine Domain (Servername) | ||
| - | * IP-Adresse | ||
| - | * Beispiel: `129.132.98.12` | ||
| - | * Eigenschaften: | ||
| - | * Identifiziert ein Gerät (eigentlich: | ||
| - | * Pakete werden auf der Vermittlungsschicht von einer IP-Adresse an jede andere geroutet. | ||
| - | * Besteht aus 32 bit (IPv4) oder 128 bit (IPv6) | ||
| - | * Es gibt ca. 4 Milliarden (2< | ||
| - | * IP-Adressen sind logische Adressen - dasselbe Gerät erhält eine andere IP-Adresse, wenn es in einem anderen Netz eingebunden wird. | ||
| - | * MAC-Adresse | ||
| - | * Beispiel (müssen Sie nicht wissen): `00: | ||
| - | * Eigenschaften: | ||
| - | * Identifiziert ein Geräte (eigentlich: | ||
| - | * MAC-Adressen sind fix, jede Netzwerkkarte hat fix eine MAC-Adresse zugewiesen. Sie ändert sich nicht, wenn das Gerät in einem anderen Netzwerk angemeldet wird. | ||
| - | * MAC-Adressen spielen nur für das lokale Subnetz eine Rolle, sie werden vom Router nicht weitergeleitet. | ||
| - | ++++ | ||
| - | </ | ||
| - | |||
| - | === Aufgabe E3: Was ist ein Protokoll? | ||
| - | Nenne ein Protokoll aus dem Internet und aus der realen Welt. Was zeichnet ein Protokoll aus? | ||
| - | |||
| - | <nodisp 2> | ||
| - | ++++Lösung| | ||
| - | Ein Protokoll ist eine standardisierte Kommunikation und definiert den zeitlichen Ablauf sowie das Format der ausgetauschten Nachrichten. Viele Protokolle können beliebige Inhalte (zum Beispiel höhere Protokolle) also Nutzlast (*payload*) transportieren. Die Protokoll-spezifischen Teile der Kommunikation (Adressen etc.) heissen *Metadaten*. | ||
| - | |||
| - | Protokolle aus dem Internet z.B.: | ||
| - | * HTTP(S) | ||
| - | * SMTP | ||
| - | * DNS | ||
| - | * TCP | ||
| - | * UDP | ||
| - | * IP (*Internet Protocol* - Achtung: oft sprechen wir von der " | ||
| - | * Ethernet | ||
| - | * LTE | ||
| - | |||
| - | Protokolle aus der realen Welt: | ||
| - | * Flugfunk | ||
| - | * Begrüssungsrituale | ||
| - | * Diplomatisches Protokoll (wer sitzt neben wem, Begrüssungsreihenfolge...) | ||
| - | * Telefongespräche (`Do isch Wullschleger-Haslebacher!` - `Grüetsi Frau Wullschleger-Haslebacher, | ||
| - | * Vergessen Sie nicht den [[https:// | ||
| - | |||
| - | ++++ | ||
| - | </ | ||
| - | |||
| - | === Aufgabe E4: Protokolle=== | ||
| - | |||
| - | == Teil I == | ||
| - | Liste alle Protokolle auf, die wir kennengelernt haben. | ||
| - | |||
| - | <nodisp 2> | ||
| - | ++++Lösung| | ||
| - | |||
| - | Behandelte Protokolle: | ||
| - | |||
| - | * ARP | ||
| - | * DNS | ||
| - | * Ethernet | ||
| - | * HTTP | ||
| - | * IP | ||
| - | * MAC | ||
| - | * TCP | ||
| - | * UDP | ||
| - | |||
| - | Weitere wichtige Protokolle: | ||
| - | |||
| - | * SMTP: Simple Mail Transfer Protocol (Mail) | ||
| - | * DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol (Vergabe von IP-Adressen in Subnetz) | ||
| - | |||
| - | ++++ | ||
| - | </ | ||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | == Teil II == | ||
| - | |||
| - | * Für Protokolle mit Abkürzungen: | ||
| - | * Erkläre für jedes Protokoll in $2-3$ Sätzen, wofür es verwendet wird. | ||
| - | |||
| - | <nodisp 2> | ||
| - | ++++Lösung| | ||
| - | |||
| - | Behandelte Protokolle: | ||
| - | |||
| - | * ARP: Adress Resolution Protocol (Finde Gerät mit gesuchter MAC-Adresse, | ||
| - | * DNS: Domain Name System | ||
| - | * Ethernet (kabelgebundene Datenübertragung von Gerät zu Gerät | ||
| - | * HTTP: HyperText Transfer Protocol | ||
| - | * IP: Internet Protocol | ||
| - | * MAC: Media-Access-Control | ||
| - | * TCP: Transmission Control Protocol | ||
| - | * UDP: User Datagram Protocol | ||
| - | |||
| - | Weitere wichtige Protokolle: | ||
| - | |||
| - | * SMTP: Simple Mail Transfer Protocol (Mail) | ||
| - | * DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol (Vergabe von IP-Adressen in Subnetz) | ||
| - | |||
| - | ++++ | ||
| - | </ | ||
| - | |||
| - | == Teil III == | ||
| - | |||
| - | * Beschrifte die vier Schichten des Schichtenmodells ... | ||
| - | * ... und trage jedes Protokoll in der richtigen Schicht ein: | ||
| - | |||
| - | {{ : | ||
| - | |||
| - | |||
| - | <nodisp 2> | ||
| - | ++++Lösung| | ||
| - | {{ : | ||
| - | ++++ | ||
| - | </ | ||
| - | |||
| - | === Aufgabe 5: Verbindungsprobleme=== | ||
| - | Bei einem Webseiten-Aufruf auf `http:// | ||
| - | |||
| - | * `Internet disconnected` | ||
| - | * `No route to host www.ethz.ch` | ||
| - | * `Cannot resolve host www.ethz.ch` | ||
| - | * `Server www.ethz.ch timed out` | ||
| - | * `404 Resource not found` | ||
| - | |||
| - | <nodisp 2> | ||
| - | ++++Lösung| | ||
| - | |||
| - | * `Internet disconnected` | ||
| - | * Netzzugangsschicht: | ||
| - | * `No route to host www.ethz.ch` | ||
| - | * Vermittlungsschicht: | ||
| - | * `Cannot resolve host www.ethz.ch` | ||
| - | * Anwendungsschicht: | ||
| - | * `Server www.ethz.ch timed out` | ||
| - | * Könnte auf allen Schichten verursacht werden: | ||
| - | * Netzzugangsschicht: | ||
| - | * Vermittlungsschicht: | ||
| - | * Transportschicht: | ||
| - | * Anwendungsschicht: | ||
| - | * `404 Resource not found` | ||
| - | * Anwendungsschicht: | ||
| - | |||
| - | |||
| - | ++++ | ||
| - | </ | ||
| - | |||
| - | |||
| - | === Aufgabe E6: Was passiert bei einem Seitenaufruf im Internet? | ||
| - | Du rufst die Website `http:// | ||
| - | |||
| - | Angaben: | ||
| - | * Dein Gerät: | ||
| - | * IP: 192.168.2.5 | ||
| - | * MAC-Adresse: | ||
| - | * Router / Gateway: 192.168.2.1 | ||
| - | * Gateway: | ||
| - | * IP: 192.168.2.1 | ||
| - | * MAC-Adresse: | ||
| - | * DNS-Server: | ||
| - | * IP: 8.8.8.8 | ||
| - | * löst die Domain `www.ethz.ch` auf zu `129.132.98.12` | ||
| - | |||
| - | <nodisp 2> | ||
| - | ++++Lösung| | ||
| - | * Anwendungsschicht: | ||
| - | * Browser löst Domain zu IP auf mit DNS auf `8.8.8.8` (erhält `129.132.98.12`) | ||
| - | * Browser öffnet HTTP-Verbindung zu `www.ethz.ch` | ||
| - | * Browser verlangt die Resource mit `GET / | ||
| - | * Webserver antwortet mit HTML Inhalten | ||
| - | * Transportschicht: | ||
| - | * UDP-Stream zwischen `192.168.2.5:< | ||
| - | * TCP-Stream zwischen `192.168.2.5:< | ||
| - | * Vermittlungsschicht: | ||
| - | * IP-Pakete zwischen `192.168.2.5` und `8.8.8.8` | ||
| - | * IP-Pakete zwischen `192.168.2.5` und `129.132.98.12` | ||
| - | * Netzzugangsschicht: | ||
| - | * WLAN- oder Ethernet-Pakete zwischen 0xcafe und 0xface | ||
| - | |||
| - | ++++ | ||
| - | </ | ||
| - | |||
| - | === Aufgabe E7: Routing=== | ||
| - | Ein Internet-Router hat die folgende Routing-Tabelle. Was passiert mit einem IP-Paket mit Quell-IP `192.168.0.25` und Destination-IP `129.132.98.12`? | ||
| - | |||
| - | ^ Zeile ^ IP-Präfix ^ Gateway / Netzwerkkarte ^ | ||
| - | |1| 192.168.0.1 | localhost | | ||
| - | |2| 192.168.0 | wlan0 (WLAN-Adapter 1) | | ||
| - | |3| 129.132 | ||
| - | |4| 3.3.3.17 | localhost | | ||
| - | |5| 3.3.3 | eth0 (Ethernetkarte 1) | | ||
| - | |6| * (default route) | 3.3.3.1 | | ||
| - | |||
| - | <nodisp 2> | ||
| - | ++++Lösung| | ||
| - | Das Paket wird via `3.3.3.5` weitergeleitet und zu diesem Zweck auf der Ethernetkarte 1 hinausgeschickt. Achtung: die Quell-Adresse spielt fürs Routing keine Rolle. | ||
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| - | Es braucht zwei Lookups in der Routing-Tabelle: | ||
| - | * Zeile 3 bestimmt, dass `129.132.*` via `3.3.3.5` weitergeleitet wird | ||
| - | * Zeile 5 bestimmt, dass alle Pakete an `3.3.3.5` über die Ethernetkarte 1 gesendet werden. | ||
| - | ++++ | ||
| - | </ | ||
| - | |||
| - | === Aufgabe E8: Private IPs=== | ||
| - | Weshalb ist an der KSR die IP-Adresse deines Geräts eine andere, als die die auf `whatsmyip.org` angezeigt wird? Was hat das für Auswirkungen: | ||
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| - | <nodisp 2> | ||
| - | ++++Lösung| | ||
| - | Die KSR verwendet [[gf_informatik: | ||
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| - | Auswirkungen: | ||
| - | * Das Gerät kann zwar Verbindungen nach aussen öffnen, aber von aussen können keine neuen Verbindungen zum Gerät erstellt werden. | ||
| - | * Du kannst auf deinem Laptop keinen Server betreiben, der von aussen erreichbar ist. | ||
| - | * Es ist schwierig, einen Webserver zu betreiben. | ||
| - | * Es ist schwierig, einen Peer-to-peer-Client (Transmission, | ||
| - | ++++ | ||
| - | </ | ||
hof