• Einführung Netzwerke
  • HerrSauer
  • 30.06.2020
  • Informatik
  • 8
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Einführung Netzwerke

Wir wollen mit Netzwerken arbeiten. Zum Einstieg habe ich für dich drei Videos erstellt. Bitte sieh sie dir an und mach dir Notizen zu folgenden Aufgaben.



Du kannst dir die Videos auch jederzeit zu Hause noch einmal ansehen.

1
Sieh dir das erste Video an.
  • Beschreibe die Ausgangslage, bevor Computer miteinander vernetzt wurden.
  • Benenne und begründe die Vorteile von Geräten (PC, Drucker, Speicher, ...) im Netzwerk.
Lösung1
Sieh dir das erste Video an.
a) Alle Com­pu­ter waren Stand-​alone, also nicht ver­netzt. Da die Men­schen aber mit­ein­an­der und mit dem Com­pu­ter kom­mu­ni­zie­ren konn­ten, soll­ten die Rech­ner dies auch kön­nen.

b)
1: Es ent­ste­hen we­ni­ger Kos­ten, weil man bspw. nur noch einen Dru­cker kau­fen muss, da die­ser mit allen Com­pu­tern im Netz­werk ver­bun­den ist.
2: Es müs­sen we­ni­ger Ge­rä­te ge­war­tet wer­den, da bspw. nicht mehr für jeden Com­pu­ter ein Dru­cker ge­kauft wer­den muss.
3: Man kann von jedem Rech­ner aus auf seine Da­tei­en zu­grei­fen, oft auch schon welt­weit über das In­ter­net, da die Da­tei­en im Netz­werk frei­ge­ge­ben sind.
2
Sieh dir das zweite Video an.
  • Benenne die Möglichkeiten, mit welchen Rechner im Netzwerk verbunden sein können.
  • Erkläre die informatische Bedeutung des Wortes Protokoll
  • Benenne die zwei Teilnehmer, die immer an einer Kommunikation teilnehmen.
  • Erläutere den Grund, weshalb ein Regelwerk für die Kommunikation von Computern wichtig ist (wenn sie bspw. mit einer Telefonkonferenz mit vielen Teilnehmern vergleicht).
Lösung2
Sieh dir das zwei­te Video an.
a) RJ45 Kabel/ Netz­werk­ka­bel/ LAN Kabel UND über WLAN
b) Re­gel­werk, hier ste­hen die Re­geln.
c) Sen­der und Emp­fän­ger.
d) Es wäre sonst kein Ge­spräch mög­licht, alle wür­den durch­ein­an­der reden.
3
Sieh dir das zweite Video an. (ACHTUNG WIEDER VIDEO 2!)
  • Erkläre die Aufgabe eines Switch im Netzwerk.
  • Erläutere die Abkürzung LAN.
  • Damit ein Postbrief beim Empfänger ankommt, notiert man darauf die Anschrift. Welche Informationen benötigt man bei einer Email, Telefonat, Messengerdienst (bspw. WhatsApp), Gespräch mit Freunden und Abruf einer Internetseite?
  • Im Alltag könnte man IP Adressen z.B. mit Hausnummern bzw. Postadressen vergleichen. Nenne weitere Beispiele aus dem Alltag, bei dem eine eindeutige / genaue Adresse notwendig ist.
  • Begründe, warum es notwendig ist, dass jedes Gerät in einem Netzwerk eine eigene IP hat.
  • In einem Netzwerk sind 10 Computer miteinander verbunden. Welche 4 verschiedenen Probleme wird es mit folgenden IPs geben?
    192.168.1.203; 192.168.1.209; 192.167.1.256; 192.168.2.203; 192.168.1.203; 129.16.8.4.203; 192.168.1.300; 192.168.1.200; 192.168.100; 192.168.1.20
  • Erläutere den Aufbau von IPv4 Adressen, gib ein Beispiel und nenne den Adressbereich (Minimum - Maximum).
  • Begründe, warum die neuere IPv6 eingeführt wurde.
Lösung3
Sieh dir das zwei­te Video an. (ACH­TUNG WIE­DER VIDEO 2!)
a) Ein Switch ist eine Art Mehr­fach­steck­do­se für das Netz­werk, er ver­teilt das Netz­werk.
b) LAN steht für Local Area Net­work, also ein Netz­werk, wel­ches sich über ein über­schau­ba­res Ge­biet aus­brei­tet (zB zu Hause oder Schu­le)
c) Email (Email­adres­se), Te­le­fo­nat (Te­le­fon­num­mer), Mes­sen­ger­dienst (bspw. Whats­App > Han­dy­num­mer), Ge­spräch mit Freun­den (Namen) und Abruf einer In­ter­net­sei­te (URL)?

d)Te­le­fon­num­mer, Han­dy­num­mer, Email­adres­se
e) Nur mit einer ein­deu­ti­gen Adres­sie­rung kom­men die Daten dort an, wo sie hin­sol­len. Nur so fin­det man im Netz­werk auch die un­ter­schied­li­chen Teil­neh­mer.
f) 192.167.1.256 und 192.168.1.300 => 256 bzw. 300 ist zu groß, es geht ma­xi­mal 255.
192.168.1.203 => kommt dop­pelt vor.
129.16.8.4.203 => ein Byte zu viel
192.168.100 => ein Byte zu wenig
g) IPv4 Adres­sen sind 4 Byte lange Zah­len. Jedes der vier Bytes wird durch einen Punkt ge­trennt. Bei­spiel: 192.168.123.137 Mit einem Byte kann ma­xi­mal die Zahl 255 dar­ge­stellt wer­den, also ist der Adress­be­reich 0.0.0.0 bis 255.255.255.255.
h) Die ma­xi­ma­le An­zahl an Adres­sen im IPv4 (Ma­xi­mal 4.294.967.296 IPs) reicht nicht aus, um jedem Teil­neh­mer im In­ter­net eine IP zu­zu­wei­sen, also führ­te man IPv6 ein. Hier gibt es max. 340 Sex­til­lio­nen Adres­sen.
4
Sieh dir das dritte Video an.
  • Skizziere und benenne die drei typischen Netzwerktopologien.







5
Sieh dir das dritte Video an.
  • Erläutere, wie das Internet aufgebaut ist.
  • Skizziere unten die Grafik zum Internet aus dem Video.
Lösung5
Sieh dir das drit­te Video an.
a) Im Ge­gen­satz zu den Local Area Net­works (LAN) ist das In­ter­net ein glo­ba­les, räum­lich nicht be­schränk­tes Netz­werk (WAN – Wide Area Net­work). Es ent­steht durch die Ver­bin­dung vie­ler lo­ka­ler Netze. Um ein LAN an das In­ter­net an­zu­schlie­ßen, ist ein Rou­ter er­for­der­lich.



6
Sieh dir das vierte Video an.
  • Erläutere, die einzelnen Schritte bei einer Paketorientierten Datenübertragung.
  • Begründe, warum Dateien nicht als Ganzes, sondern in kleineren Paketen verschickt werden.
Lösung6
Sieh dir das vier­te Video an.
a)
Soll über das In­ter­net bzw über das TCP/IP-​Protokoll eine Datei ver­schickt wer­den, so wird diese in meh­re­re klei­ne­re Pa­ke­te un­ter­teilt.
Jedes Paket ist max. 1500 Byte groß
Die Pa­ke­te wer­den durch­num­me­riert und in ihnen wer­den die Absender-​ und die Empfänger-​IP ge­spei­chert.
Dann gehen die Pa­ke­te ein­zeln auf den Weg ins In­ter­net, bis alle beim Emp­fän­ger an­ge­kom­men sind.
Dort wer­den die Pa­ke­te zu­sam­men­ge­fügt zu der ur­sprüng­li­chen Datei.
Ab­schlie­ßend wird eine Mit­tei­lung an den Sen­der zu­rück ge­schickt, ob die Datei voll­stän­dig an­ge­kom­men ist, oder nicht.
Soll­te sie nicht kom­plett an­ge­kom­men sein, so wird diese er­neut vom Sen­der ab­ge­schickt.

b)
So wird der voll­stän­di­ge und feh­ler­freie Da­ten­trans­fer von Sen­der zu Emp­fän­ger ge­si­chert.
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