telematik an der Karlsruher Institut für Technologie

Karteikarten und Zusammenfassungen für telematik an der Karlsruher Institut für Technologie

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Warum werden Buffer in Routern und Switches benötigt?


Why are buffers needed in routers and switches?

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Welche Dateneinheiten werden zur Ermittlung der Root-Brücke beim Spanning-Tree-Protocol verwendet?

Welche Informationen sind in der Dateneinheit enthalten?

Wie wird die Root-Brücke fesgelegt?

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Wo kommt bei Ethernet Flusskontrolle zum Einsatz?

Wo kommt implizite Flusskontrolle zum Einsatz? Wo explizite Flusskontrolle? Wie werden diese umgesetzt?

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Was ist ein Flow

(Was sind Flows auf Schichten 2-4?)

Was sind Mikro Flows und was Makro Flows?


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Was ist der Unterschied zwischen "Congestion Control" und "Congestion Avoidance"?


What is the difference between “congestion control” and “congestion avoidance”?

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Was ist CSMA? (CSMA/CD und CSMA/CA)

Wie werden Kollisionen erkannt? Was sind Einsatzbeispiele?

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Warum braucht das Internet autonome Systeme?


Why does the Internet needs autonomous systems?

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Vergleichen Sie Routing-Policy und Routing-Metrik. Was sind die Gemeinsamkeiten, was sind die Unterschiede?


Compare routing policy and routing metric. What are the similarities, what are the differences?

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Nennen Sie die in der Vorlesung vorgestellten Nachrichten-Typen von BGP und erklären Sie deren Funktion.

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Wie können Datenströme per MPLS aggregiert werden?


How can data streams be aggregated by MPLS?

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Was ist unter der Erhaltung (Conservation) von Paketen zu verstehen?


What does conservation of packets mean? 

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Auf welche Weise können Hash-Tabellen eine Trie-basierte Adresssuche unterstützen?


In what way can hash tables support a trie-based address lookup?

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telematik

Warum werden Buffer in Routern und Switches benötigt?


Why are buffers needed in routers and switches?

  • Buffer werden benötigt um mit temporären hohen Lasten (große Zahl an Paketen) umgehen zu können.
  • Pakete die nicht direkt übertragen werden können, werden dann gepuffert.

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Welche Dateneinheiten werden zur Ermittlung der Root-Brücke beim Spanning-Tree-Protocol verwendet?

Welche Informationen sind in der Dateneinheit enthalten?

Wie wird die Root-Brücke fesgelegt?

  • Brücken senden Bridge Protocol Data Units (BPDUs) 
  • Informationen:
    • ID der Sender-Brücke
    • ID der angenommen Root Brücke
    • Pfadkosten von Sender-Brücke zu Root-Brücke
  • Root-Brücke ist jene Brücke mit der kleinsten ID
  • Um Root-Brücke zu bestimmen, gehen alle Brücken initial davon aus, dass sie selbst Root-Brücke sind und senden periodisch BPDUs bis stabiler Zustand erreicht wird.


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Wo kommt bei Ethernet Flusskontrolle zum Einsatz?

Wo kommt implizite Flusskontrolle zum Einsatz? Wo explizite Flusskontrolle? Wie werden diese umgesetzt?

  • In Switches, können zu Bottleneck werden, Rahmen sind hier zwischenzeitig gepuffert
  • Implizite Flusskontrolle
    • Halbduplex Links
    • 2 Beckpressure Methoden möglich:
      • Kollision herbeiführen: durch "CD" wird Kollision erkannt
      • Vortäuschen, dass Medium belegt ist: wird durch "CS" erkannt
  • Explizite Flusskontrolle
    • Vollduplex Links
    • Pause Fuktion: Empfänger sendet explitzites PAUSE-Frame
      • implizites Weitersenden: nach ablaufen von PAUSE-Timer
      • Explizites Weitersenden: Wenn PAUSE-Frame mit time=0 erhalten wird.

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Was ist ein Flow

(Was sind Flows auf Schichten 2-4?)

Was sind Mikro Flows und was Makro Flows?


  • Ein Flow ist eine Folge von Paketen die ein Netzwerk durchlaufen und sich einen Satz von Header-Feldwerten teilen
  • Mikro-Flow: Betrachtet eine einzelne Verbindung, z.B. eine TCP oder HTTP Verbindung
  • Makro-Flow: Aggregation mehrerer Verbindungen, z.B. IP-Zieladressen in einem bestimmten Subnetz
  • Schichten:
    • Ethernet (Schicht 2): Konzept des Flow based Forwarding
    • IP Routing (Schicht 3): Spezialfall des Flow based Fowarding
    • TCP (Schicht 4): reicht weiter als klassiche Routing-/Forwarding-Technologien

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Was ist der Unterschied zwischen "Congestion Control" und "Congestion Avoidance"?


What is the difference between “congestion control” and “congestion avoidance”?

  • Congestion Control sucht nach einer optimalen Senderate ohne Stau zu erzeugen
  • Congestion Avoidance ist ein Mittel für Congestion Control: falls das Staufenster >= SSThresh ist, wird das Sendefenster nur noch langsamer erhöht

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Was ist CSMA? (CSMA/CD und CSMA/CA)

Wie werden Kollisionen erkannt? Was sind Einsatzbeispiele?

  • CSMA = Carrier Sense Multiple Access
  • asynchroneMediumzugriffskontrolle
    • "Listen before Talk": Checke ob Medium frei ist, bevor gesendet wird
    • Zeitmultiplex und variabler, zufäller Zugriff
  • CSMA/CD = ... Collision Detection
    • "Listen befor talk, listen while talk"
    • Sender kann Kollision während Abhören entdecken
    • Einsatzbeispiel: Ethernet
  • CSMA/CA = ... Collision Avoidance
    • Sender geht von Kollision aus, wenn ACK fehlt (bei mAC / auf Schicht 2, Stop-and-Wait)
    • Einsatzbeispiel: WLAN

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Warum braucht das Internet autonome Systeme?


Why does the Internet needs autonomous systems?

  • Internet wird in mehrere autonome Systeme (AS) mit eindeutigen Nummern (ASN, 16 bzw 32 Bit) aufgeteilt

Vorteile:

  • Für Skalierbarkeit von Routingprotokollen
    • Protokolle sind schlecht skalierbar
    • Overhead steigt mit Größe des Netzes
  • Betreiberautonomie
    • freie Wahl des internen Routingprotokolls
    • nach außen hin werden interne Netzwerkstrukturen verborgen

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Vergleichen Sie Routing-Policy und Routing-Metrik. Was sind die Gemeinsamkeiten, was sind die Unterschiede?


Compare routing policy and routing metric. What are the similarities, what are the differences?

  • Routing-Metrik (auch Kosten oder Gewicht)
    • Metrik die von Router verwendet wird um Entscheidungen zu treffen
    • Beispiele: Auslastung, Latenz, Datenrate, Anzahl der Hops
  • Routing-Policy (Regeln)
    • Routing-Entscheidungen werden durch Policies (Regeln) vorgegeben / eingeschränkt
    • Policies werden vom Netzwerkbetreiber festgelegt
    • z.B. Bevorzuge Routen über ausgewählte Nachbar-Netzwerke

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Nennen Sie die in der Vorlesung vorgestellten Nachrichten-Typen von BGP und erklären Sie deren Funktion.

  • OPEN: Etabliert eine BGP Verbindung um mit einem BGP Router zu peeren. Wichtig: es muss chon eine TCP Verbindung bestehen.
  • UPDATE: Benachrichtigung über neues Verwerfen eines veralteten Pfades. Darf nur gesendet werden, wenn es einen besser Pfad gibt.
  • KEEPALIVE: Hält Verbindung aufrecht wenn keine UPDATE Nachrichten gesendet werden.
  • NOTIFICATION: Error Nachricht und zum Abbau einer BGP Verbindung.

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Wie können Datenströme per MPLS aggregiert werden?


How can data streams be aggregated by MPLS?

  • mit Forwarding Equivalence Class (FEC)
  • Klasse von Paketen die gleich behandelt werden sollen
  • ist die Basis für Label-Zuweisungen
  • z.B. Gleiche Adresse-Prefix und gleiche Type-of-Service Feld oder gleiche IP Adresse und gleiche Port Nummern
  • damit ist kein Longest Prefix Matching notwendig

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Was ist unter der Erhaltung (Conservation) von Paketen zu verstehen?


What does conservation of packets mean? 

  • Ziel: TCP-Verbindung ins Gleichgewicht bringen
  • Es wird kein neues Segment in das Netzwerk eingespeist, bevor ein altes Segment das Netzwerk verlässt
  • Ein solches System sollte robust gegenüber von Überlastung sein


Methoden(?)

  • Slow Start
  • Retransmission Timer
  • Congestion Avoidance


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Auf welche Weise können Hash-Tabellen eine Trie-basierte Adresssuche unterstützen?


In what way can hash tables support a trie-based address lookup?

  • Vorteil: Schnellerer Lookup in O(1)
  • Aber: Longest Prefix Matching funktioniert nicht nur mit Hast-Tabelle
  • Lösung: Nutze zu Trie-Lookups zusätzliche Hash-Tabelle
    • Hash-Tabelle speichert Ergebnisse von Trie-Lookup
    • funktioniert gut wenn Adressen gewisse "Lokalität" haben
    • nicht gut für Internet Backbone

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