Netzwerktechnik 1, Kapitel 1

Aufgabe 1: Unterschied zwischen Host und Endsystem

Grundsätzlich ist jeder Host ein Endsystem und umgekehrt. Vielmehr wird zwischen Endsystem und den Netzwerkkomponenten dazwischen (Router und Switches) unterschieden. Während Endsysteme über alle Protokollschichten verfügen, nutzen Netzwerkgeräte meist nur die unteren. (Ausnahme: z.B. Firewalls welche Pakete auch in den höheren Schichten analysieren). Ein Webserver fällt somit in die Kategorie eines Endystems, da er alle Schichten bedient und das eine Ende einer Verbindung darstellt. Grafisch könnte dies z.B. so aussehen:
In diesem Fall ist der Contentprovider (z.B. Netflix nicht via „normalen“ ISP an das Netz angebunden, sondern direkt via Tier2 Provider (z.B. Level 3). Netflix peert zudem auch direkt an vielen IXPs.

Aufgabe 2: Warum sind Standards so wichtig für Protokolle?

Ohne Standards wäre eine Verbindung von Netzwerkkomponenten unterschiedlicher Hersteller unmöglich, da jeder ein eigenes Protokoll benutzen würde, welches inkompatibel mit den Protokollen anderer Hersteller wäre.

Aufgabe 3:Trägermedien

Technologie Trägermedium Klassifizierung Übliche Datenraten (2020) maximale Entfernung vom Edge-Router Medientyp Zugriff ungefähre Kosten
DSLKupferkabel (Telefonkabel)Heimzugang + Firmenzugangzwischen 2 - 200 Mbit/smax. 1.000 m, es muss mit hohem Bandbreitenverlust gerechnet werden!geführtdediziert40-80 CHF/Monat
TV (Koax)Kupferkabel (TV-Kabel)Heimzugang + Firmenzugangzwischen 50 - 500 Mbit/sJe nach DOCSIS-Version (Siehe unten)geführtshared0 - 120 CHF/Monat
FTTHGlasfaserHeimzugang + Firmenzugang50 - 1000 Mbit/s (meist synchron)10 KMgeführtdediziert777 CHF/Jahr
SATSatellitHeimzugang12 - 50 Mbit/sSehr weitungeführtshared50-130 CHF/Monat

Reichweite von DOCSIS

Bei einem Kabelzugang via TV-Kabel, hängt die maximale Reichweite von der eingesetzten DOCSIS Version (Data over cable service interface specification) ab: docsis_operating_distance.jpg
Von unitymedia - http://www.unitymedia.de/pdf/HausundMedien_Oktober_2009.pdf, Gemeinfrei, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10755343

Aufgabe 4: Transmission Versus Propagation Delay:

A

Bild 1: Absender ist fertig, bevor das Paket den Empfänger erreicht:
Bild 2: Paket erreicht den Empfänger, bevor der Absender mit senden fertig ist:

B

Ist der Verkehrswert 1, füllt sich die Queue langsam aber sicher:
Nach einiger Zeit überläuft die Queue, und es werden Pakete gedroppt:

Dies passiert, weil die Pakete nicht mit regelmässigem Abstand gesendet werden.

Aufgabe 5

Fall 1

A

B

In diesem Fall beträgt die Übertragungsgeschwindigkeit zwischen Host 1 und Host 2 maximal 500 Kbit/s, da diese immer der maximalen Übertragungsrate der langsamsten Verbindung entspricht.

C

4'000'000 Bytes = 32'000'000 Bit / 1000 = 32'000 Kbit / 500Kbit pro Sekunde = 64 Sekunden, bzw. 1 Minute und 4 Sekunden.

Fall 2

A

B

In diesem Fall beträgt die Übertragungsgeschwindigkeit zwischen Host 1 und Host 2 maximal 100 Kbit/s, da diese immer der maximalen Übertragungsrate der langsamsten Verbindung entspricht.

C

4'000'000 Bytes = 32'000'000 Bit / 1000 = 32'000 Kbit / 100Kbit pro Sekunde = 320 Sekunden bzw. 5 Minuten und 20 Sekunden.

Aufgabe 6

Morgen (08:00)

Intrakontinental (lysator.liu.se)

Interkontinental (anet3d.com)

Mittag (12:00)

Intrakontinental (lysator.liu.se)

Interkontinental (anet3d.com)

Abend (21:00)

Intrakontinental (lysator.liu.se)

Interkontinental (anet3d.com)

A

Intrakontinental fällt auf, dass der Ping zur Mittagszeit deutlich höher ausfällt als Morgens und Abends. Interkontinental ist dieses Phänomen interessanterweise nur abgeschwächt zu erkennen.

B

Intrakontinental: Die Anzahl Hops bleibt gleich. Interkontinental: Die Anzahl Hops bleibt gleich.

C

Intrakontinental: NTS, nordu.net, sunet.se, liu.se Interkontinental: NTS, cogentco.com, Chinacom

Aufgabe 7

Hinweis: Leider sind aktuell 99% der auf traceroute.org angegebenen Links nicht erreichbar. Ich habe darum Alternative Services genutzt.

A

tracert von sdv.fr
tracert von perfops.net
Wie hier sehr schön zu sehen ist, nehmen die beiden Traceroutes komplett unterschiedliche Wege. Ich vermute, dass die beiden Verbindungen nicht dieselbe transatlantische Verbindung nutzen, da die Hops auf amerikanischer Seite voneinander abweichen, allerdings ist beim Traceroute von SdV aus kein Hop zwischen Paris und der amerikanischen Seite zu finden. Es könnte eines der in Frankreich ankommenden CenturyLink Kabel sein, da als letzter Hop der europäischen und als erster Hop der amerikanischen Seite ein Level3 Gerät angezeigt wird.

Die Verbindung von perfops.net hingegen macht noch einen Umweg über die britischen Inseln.

B


Im Vergleich zu den oberen traceroutes wird hier ein anderer Tier2 ISP verwendet: telia

C


Wie zu sehen ist, ist der erste Host von diesem Host in den USA aus nicht erreichbar. Der untere hingegen schon. Bei einem anderen Tracerouteanbieter, konnte ich jedoch den ersten Host erreichen:

Leider konnte ich aufgrund einer Rate-Limite den zweiten Host nicht mehr vom selben Standort aus tracerouten, weshalb sämtliche Hops zwischen den Hosts unterschiedlich sind. Ich erlaube mir daher, das Experiment nun noch von meiner lokalen Leitung aus zu wiederholen:

Hier sehen wir nun gleiche Hops: Innerhalb meines internen Netzes nehmen beide natürlich noch dieselbe Route. Anschliessend verlassen die beiden Tracerts das Finecomnetz in Richtung Equinix. Ab dort nehmen sie unterschiedliche Wege: Das obere Traceroute gelangt via telia und Chinacom zu seinem Ziel, das untere hingegen via HKBN. Was auffällt: Das obere Traceroute gelangt schon in Europa zur ersten Chinanet-IP, die erste HKBN IP hingegen ist erst in China zu sehen. Wem der nicht-antwortende Host auf dem unteren Traceroute gehört ist leider nicht herauszufinden.