• 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.