Zusatzaufgaben Verschiedenes
Beantworte die folgenden Fragen. Achtung, nicht ganz alles wurde im Unterricht behandelt. Recherchiere dazu in den Slides und im Internet!
Aufgabe 1: 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, das in der Schicht verwendet wird.
Aufgabe 2: 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.
Lösung
-
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)
IP-Adresse
Beispiel: 129.132.98.12
Eigenschaften:
Identifiziert ein Gerät (eigentlich: eine Netzwerk-Karte) im Internet.
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 (232) IPv4-Adressen.
IP-Adressen sind logische Adressen - dasselbe Gerät erhält eine andere IP-Adresse, wenn es in einem anderen Netz eingebunden wird.
MAC-Adresse
Aufgabe 3: Was ist ein Protokoll?
Nenne ein Protokoll aus dem Internet und aus der realen Welt. Was zeichnet ein Protokoll aus?
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.:
Protokolle aus der realen Welt:
Flugfunk
Begrüssungsrituale
Diplomatisches Protokoll (wer sitzt neben wem, Begrüssungsreihenfolge…)
Telefongespräche (Do isch Wullschleger-Haslebacher! - Grüetsi Frau Wullschleger-Haslebacher, do isch Rüegsegger etc.)
Teil II
Für Protokolle mit Abkürzungen: Wofür stehen diese?
Erkläre für jedes Protokoll in $2-3$ Sätzen, wofür es verwendet wird.
Lösung
Behandelte Protokolle:
-
-
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:
Teil III
Aufgabe 5: Verbindungsprobleme
Bei einem Webseiten-Aufruf auf http://www.ethz.ch/index.html triffst du auf die folgenden fünf Probleme. Beschreibe für jeden Fehler, auf welcher Netzwerkebene der Fehler liegt, und was da passiert (sein könnte).
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
Lösung
Internet disconnected
No route to host www.ethz.ch
Cannot resolve host www.ethz.ch
Anwendungsschicht: Problem mit dem
DNS-Server, oder unbekannte Domain
Server www.ethz.ch timed out
404 Resource not found
Anwendungsschicht: falsche
URL, oder Webserver ist falsch konfiguriert.
Aufgabe E6: Was passiert bei einem Seitenaufruf im Internet?
Du rufst die Website http://www.ethz.ch/index.html auf. Was passiert dabei auf jeder Netzwerkebene?
Angaben:
Dein Gerät:
Gateway:
IP: 192.168.2.1
MAC-Adresse: 0xface
-
Lösung
Anwendungsschicht:
Transportschicht:
Vermittlungsschicht:
Netzzugangsschicht:
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? Welche Zeilen der Tabelle muss der Router konsultieren?
| Zeile | IP-Präfix | Gateway / Netzwerkkarte |
| 1 | 192.168.0.1 | localhost |
| 2 | 192.168.0 | wlan0 (WLAN-Adapter 1) |
| 3 | 129.132 | 3.3.3.5 |
| 4 | 3.3.3.17 | localhost |
| 5 | 3.3.3 | eth0 (Ethernetkarte 1) |
| 6 | * (default route) | 3.3.3.1 |
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.
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: was kannst du auf deinem Gerät nicht (so einfach) tun?
Lösung
Die KSR verwendet NAT. Das heisst, intern werden nur IP-Adressen aus einem privaten Bereich vergeben. Der Router ersetzt die Quell-Adresse von ausgehenden Paketen mit seiner eigenen und merkt sich die Verbindung (connection tracking). Kommt ein Antwortpaket, so ersetzt der Router die Zieladresse des Pakets und leitet es intern weiter.
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, Gnutella…) zu betreiben (natürlich gibt es Workarounds)
