Klausur 15.11.2024: Host, Client, Server, P2P (German PDF)

**[Klausur 15.11.2024:]** **Host, Client, Server, Peer-to-Peer (P2P):** - **Host**: Ein Gerät, das mit einem Netzwerk verbunden ist und auf Ressourcen zugreifen oder diese bereitstellen kann (z. B. ein Computer, Smartphone) - **Client**: Ein Gerät, das auf Ressourcen eines Servers zug...

**[Klausur 15.11.2024:]** **Host, Client, Server, Peer-to-Peer (P2P):** - **Host**: Ein Gerät, das mit einem Netzwerk verbunden ist und auf Ressourcen zugreifen oder diese bereitstellen kann (z. B. ein Computer, Smartphone) - **Client**: Ein Gerät, das auf Ressourcen eines Servers zugreift. Der Client fordert Dienste an, aber er stellt keine eigenen Ressourcen zur Verfügung (z. B. ein Browser, der eine Webseite lädt) - **Server**: Ein Gerät oder eine Software, die Dienste für Clients bereitstellt. Es verarbeitet Anfragen und sendet die gewünschten Daten zurück (z. B. Webserver, Datenbankserver) - **Peer-to-Peer (P2P)**: Ein Netzwerkmodell, bei dem alle Geräte gleichermaßen miteinander kommunizieren und Ressourcen teilen. Jedes Gerät kann sowohl Server als auch Client sein (z. B. bei Dateiübertragungen in einem Heimnetzwerk oder bei BitTorrent) **Logische vs. physische Topologien:** - **Physische Topologie** beschreibt, wie die Geräte physikalisch miteinander verbunden sind (z. B. welche Kabel, Router, Switches verwendet werden) - **Logische Topologie** beschreibt, wie die Daten tatsächlich durch das Netzwerk fließen und wie Geräte miteinander kommunizieren, unabhängig von der physischen Verbindung **IPv4 und Subnetzmasken:** - **IPv4-Adresse:** Eine 32-Bit-Adresse, die in vier Oktette unterteilt ist (z. B. 192.168.1.1). Jede Zahl ist im Bereich von 0 bis 255 und stellt eine Kombination aus Netzwerk- und Hostanteil dar - Bestimmt das Netzwerk, zu dem ein Gerät gehört. Sie ergibt sich aus der IP-Adresse und der Subnetzmaske, indem man die Host Bits auf 0 setzt - **Subnetzmaske:** Eine 32-Bit-Zahl, die angibt, welcher Teil der IP-Adresse zum Netzwerk gehört und welcher Teil für Hosts verwendet werden kann (z. B. 255.255.255.0) - Gibt an, welcher Teil der IP-Adresse das Netzwerk und welcher Teil die Hosts repräsentiert **Berechnung der Netz-ID:** - Um die Netzwerkadresse zu berechnen, muss man die IP-Adresse bitweise mit der Subnetzmaske **und-verknüpfen** (AND-Operation). Der Hostteil der Adresse wird durch 0 ersetzt. Beispiel: IP-Adresse: 192.168.1.10\ Subnetzmaske: 255.255.255.0 Berechnung: 192.168.1.10 = 11000000.10101000.00000001.00001010 255.255.255.0 = 11111111.11111111.11111111.00000000 Ergebnis = 11000000.10101000.00000001.00000000 Die Netzwerkadresse ist also **192.168.1.0** **Berechnung der maximalen Hosts im Netz (IPv4):** - **Berechne die Hostbits:** Ziehe die Anzahl der Netzwerkbits von 32 ab. Beispiel: /19 → 32 - 19 = 13 Hostbits - **Berechne die Hosts:** Nimm 2 hoch die Anzahl der Hostbits, minus 2. Beispiel: 2\^13 - 2 = 8190 Hosts - \- 2 wegen Netzwerk- und Broadcastadresse **Unterscheidung von verschiedenen Netzwerken anhand der IP-Konfiguration:** - **Privat:** - 10.0.0.0 bis 10.255.255.255 - **Subnetzmaske:** 255.0.0.0 oder /8 - **Beispiel:** 10.1.2.3, 10.50.100.200 - 172.16.0.0 bis 172.31.255.255 - **Subnetzmaske:** 255.240.0.0 oder /12 - **Beispiel:** 172.20.5.10, 172.30.100.50 - 192.168.0.0 bis 192.168.255.255 - **Subnetzmaske:** 255.255.0.0 oder /16 - **Beispiel:** 192.168.1.1, 192.168.0.100 - **Öffentlich:** - Öffentliche IP-Adressen sind eindeutig und werden weltweit über Internet Service Provider (ISPs) verteilt. Diese Adressen sind für die Kommunikation im Internet vorgesehen und müssen im DNS (Domain Name System) registriert sein, um korrekt geroutet zu werden **Logische Operatoren:** - **AND** ∧ - Wird verwendet, um zwei Binärzahlen zu vergleichen. Das Ergebnis ist 1, wenn beide Bits 1 sind, andernfalls 0 - Beispiel:\ 1100 AND 1010 = 1000 - **OR** [∨]{.math.inline} - Das Ergebnis ist 1, wenn mindestens eines der beiden Bits 1 ist. - Beispiel:\ 1100 OR 1010 = 1110 - **XOR** [⨁]{.math.inline} - Das Ergebnis ist 1, wenn genau eines der beiden Bits 1 ist (nicht beide) - Beispiel:\ 1100 XOR 1010 = 0110 - **NOT** [¬]{.math.inline} - Invertiert alle Bits (0 wird zu 1 und 1 wird zu 0) - Beispiel:\ NOT 1100 = 0011 **Topologien:** - **Stern-Topologie**: Alle Geräte sind direkt mit einem zentralen Knotenpunkt (Switch oder Router) verbunden. Vorteile sind hohe Zuverlässigkeit und einfache Fehlerbehebung Ein Bild, das Screenshot, Rechteck, Design enthält.  - **Bus-Topologie**: Alle Geräte sind an einem einzigen Kabel (Bus) angeschlossen. Sie ist einfach und kosteneffizient, aber anfällig für Ausfälle des Buskabels  - **Ring-Topologie**: Geräte sind zu einem geschlossenen Ring verbunden. Daten werden von Gerät zu Gerät weitergeleitet. Sie ist skalierbar, aber ein Ausfall eines Geräts unterbricht den gesamten Ring Ein Bild, das Screenshot, Rechteck, Design enthält. - **Mesh-Topologie**: Jedes Gerät ist mit jedem anderen Gerät verbunden. Sie bietet hohe Redundanz und Zuverlässigkeit, ist aber kostspielig und komplex zu verwalten **Broadcastadresse ausrechnen:** Netz-ID = 11000000.10101000.00000001.00000000 -\>alle Hostbits = 1 Broadcast = 11000000.10101000.00000001.11111111 Dezimal = 192.168.1.255