KOM - 4 The Network Layer Flashcards

(78 cards)

1
Q

Hva er forskjellen på forwarding og routing i nettverkslaget?

A
  • Forwarding er ruterens lokale handling: flytter pakker fra inngangslink til utgangslink.
    • Routing er en nettverksbred prosess: bestemmer hvilken sti pakkene skal ta fra kilde til destinasjon med routing-algoritmer.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Hva er en pakkesvitsj, og hva er forskjellen mellom lag 2 og lag 3-enheter?

A
  • En pakkesvitsj videresender pakker fra input-link til output-link.
    • Lag 2 (link-layer) switch: bruker felter i linklaget (f.eks. MAC-adresser).
    • Lag 3 (nettverkslag) ruter: bruker felter i nettverkslaget (f.eks. IP-adresser).
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Connection Setup i nettverkslaget

A

Connection setup er en tredje funksjon i nettverkslaget (i tillegg til forwarding og routing) som brukes i noen nettverksarkitekturer (f.eks. ATM, frame relay, MPLS). Den innebærer at ruterne langs stien koordinerer og setter opp tilstandsinformasjon før datapakker kan sendes – på samme måte som en treveis-håndshake i TCP.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Hvilke tjenester kan nettverkslaget tilby utover “best effort”?

A

Nettverkslaget kan teoretisk tilby:
* Garantert levering
* Garantert levering med maksimal forsinkelse
* In-order pakkelevering
* Garantert minimal båndbredde
* Garantert maksimal jitter
* Sikkerhetstjenester (f.eks. kryptering med delt nøkkel)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Hva betyr det at Internett tilbyr en “best effort”-tjeneste?

A

En tjeneste uten garantier: ingen garanti for at pakker kommer frem, kommer i rekkefølge eller innen en gitt tid. Internett tilbyr kun best effort, dvs. ingen eksplisitt kvalitet eller pålitelighet i nettverkslaget.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Hva er Constant Bit Rate (CBR) i ATM?

A

CBR gir en strøm av celler med garantert lav forsinkelse, lav jitter og lav cell-loss — som om det var en dedikert fastbåndbreddekobling. Den passer for sanntidsapplikasjoner som tale og video.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Hva er Available Bit Rate (ABR) i ATM?

A

ABR gir bedre enn “best effort”: celler kan gå tapt, men rekkefølgen bevares og en minimum overføringsrate (MCR) garanteres. Ligner mer på Internett, men med noe ekstra garanti.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Hva er de fire hovedkomponentene i en ruter?

A

Inngangsporter, utgangsporter, switching fabric og routing-prosessor.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Hva er funksjonene til inngangsportene i en ruter?

A

Utfører fysisk- og linklagsfunksjoner, samt oppslag i videresendingstabellen for å finne riktig utgangsport.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Hva er switching fabric i en ruter?

A

Det interne nettverket i ruteren som forbinder inngangs- og utgangsporter.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Hva gjør utgangsportene i en ruter?

A

Mottar pakker fra switching fabric, lagrer dem midlertidig, og sender dem ut på riktig link med passende fysisk- og linklagsbehandling.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Hva er routing-prosessorens rolle i en ruter?

A

Kjører rutingsprotokoller, vedlikeholder routing- og forwarding-tabeller, og styrer kontrollfunksjoner.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Hva er forskjellen på forwarding plane og control plane i en ruter?

A

Forwarding plane (maskinvare) håndterer pakkeflyten raskt, mens control plane (programvare) styrer ruting og administrasjon.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Hva er lookup-operasjonen i en ruters inngangsport, og hvorfor er den viktig?

A

Lookup bruker forwarding-tabellen for å finne riktig utgangsport for en pakke. Det gjør at hver inngangsport kan fatte videresendingsbeslutninger lokalt, og dermed unngå en sentralisert flaskehals.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Hva er hovedoppgavene til inputporten i en ruter, og hvorfor har hver port en kopi av forwarding-tabellen?

A

Inputporten avslutter den fysiske linken, håndterer linklaget, og gjør oppslag i forwarding-tabellen for å finne riktig utgangsport. Hver port har en lokal (skygge-)kopi av forwarding-tabellen for å unngå flaskehals i ruterprosessoren og muliggjøre raske, lokale beslutninger.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Hvordan bruker en ruter longest prefix matching i forwarding-tabellen?

A

Ruteren sammenligner destinasjonsadressen til en pakke med prefiksene i forwarding-tabellen. Hvis flere prefikser matcher, velges den med lengst samsvar (flest biter) – dette kalles longest prefix matching – og pakken sendes til grensesnittet tilknyttet denne oppføringen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Hvorfor er det urealistisk at en ruter har én forwarding-tabelloppføring per mulig 32-bit IP-adresse?

A

Det finnes over 4 milliarder (2³²) mulige 32-bit IP-adresser. Å ha én tabelloppføring for hver adresse ville kreve enormt med lagringsplass og gjøre oppslag tregt. Derfor brukes prefiksbasert matching og oppføringer som dekker adresser i grupper.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Hva er switching fabric i en ruter?

A

witching fabric er delen i ruteren som kobler inngangsporter til utgangsporter, og gjør selve videresendingen (forwarding) av pakker mulig.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Hva kjennetegner switching via minne?

A

Inngangsporten kopierer pakken til minnet via prosessoren. Prosessoren bestemmer utgangsporten. Kun én pakke kan leses/skrives til minnet om gangen, noe som begrenser ytelsen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Hvordan fungerer switching via buss?

A

Inngangsporten sender pakken over en delt buss med en etikett for utgangsport. Bare én pakke kan krysse bussen om gangen, og alle porter ser pakken, men bare riktig port tar den imot.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Hva er en crossbar switch i switching via interconnection network?

A

En krysskoblingsbryter (crossbar) forbinder N inngangsporter med N utgangsporter via 2N busser. Den gjør det mulig for flere pakker å krysse ruteren samtidig uten å blokkere hverandre – såkalt non-blocking switching.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Hva betyr det at en switching fabric er “non-blocking”?

A

Det betyr at flere pakker kan videresendes samtidig, så lenge de ikke skal til samme utgangsport.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Hvor i en ruter kan køer oppstå, og hva avgjør hvor de oppstår?

A

Køer kan oppstå både ved inngangsportene og utgangsportene. Plassering og omfang bestemmes av trafikkbelastning, switching fabric-hastighet og link-hastighet.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Når skjer pakketap i en ruter?

A

Pakketap skjer når køene blir så store at ruterens minne er fullt og ikke kan ta imot flere pakker. Dette skjer ofte ved output queues.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Hva er head-of-the-line (HOL) blocking i en ruter, og hvorfor kan det føre til redusert ytelse?
HOL blocking skjer når en pakke i fronten av en input-kø er blokkert fra å bli sendt fordi output-porten den skal til er opptatt. Selv om det er ledige porter for andre pakker bak i køen, må disse også vente. Dette reduserer effektiv utnyttelse av tilgjengelige porter og kan føre til køvekst og pakketap.
26
Hva er output queuing i en ruter, og hvorfor kan det føre til pakketap?
Output queuing skjer når flere pakker ankommer samme utgangsport raskere enn de kan videresendes. Da bygges det opp en kø. Hvis minnet fylles opp, vil nye pakker enten droppes (drop-tail) eller håndteres av en active queue management-algoritme som RED eller PIE.
27
Hva er forskjellen mellom input- og output-queuing i en ruter?
Input-queuing skjer når switching fabric ikke er rask nok til å håndtere alle innkommende pakker, så de må vente. Output-queuing skjer når mange pakker skal til samme utgang og må vente på å bli sendt ut.
28
Hva er HOL blocking?
HOL (Head-of-Line) blocking skjer når en pakke foran i input-køen blokkerer andre pakker bak, selv om de kunne blitt sendt til ledige utgangsporter.
29
Hva er bufferbloat?
Bufferbloat er langvarige køer i rutere som gir høy forsinkelse, selv når det ikke er overbelastning. Dette skjer ofte fordi buffere er for store og fylles med pakker som venter.
30
Hva er en god tommelfingerregel for bufferstørrelse i rutere?
For få TCP-strømmer brukes B = RTT \times C. For mange uavhengige strømmer brukes B = \frac{RTT \times C}{\sqrt{N}}, der N er antall strømmer.
31
Hva er AQM og hvorfor brukes det?
AQM (Active Queue Management) er teknikker som dropper eller markerer pakker før bufferen er full, for å unngå overbelastning og redusere forsinkelser, som i RED og CoDel.
32
Hva er FIFO i køhåndtering?
FIFO (First-In, First-Out), også kjent som FCFS (First-Come, First-Served), er en køpolicy der pakker sendes i den rekkefølgen de ankom. Hvis linken er opptatt, må nye pakker vente i kø. Hvis køen er full, må enten pakken kastes eller andre fjernes for å gjøre plass. FIFO er enkel, rettferdig, men gir ingen prioritering.
33
Hva er priority queuing i rutere?
Priority queuing deler pakker inn i prioriteringsklasser ved ankomst. Hver klasse har sin egen kø. Ruteren sender alltid fra høyeste ikke-tomme prioritet først. Innenfor hver klasse brukes vanligvis FIFO. Dette gir lav ventetid for viktige pakker (f.eks. VoIP), men kan føre til sult for lavprioritetsklasser.
34
Hva er nettnøytralitet, og hvilke tre prinsipper inngår?
Nettnøytralitet er ideen om at Internett-leverandører (ISP-er) skal behandle all datatrafikk likt, uten å blokkere, senke farten (throttle) eller prioritere trafikk mot betaling. De tre sentrale prinsippene i FCCs 2015-regelverk var: 1. No Blocking: ISP-er skal ikke blokkere lovlig innhold eller tjenester. 2. No Throttling: ISP-er skal ikke redusere farten på lovlig trafikk. 3. No Paid Prioritization: ISP-er skal ikke gi prioritet til trafikk mot betaling.
35
Hva er forskjellen mellom Round Robin og Weighted Fair Queuing (WFQ)?
36
Hva er hovedfunksjonen til versjonsnummer-feltet i et IPv4-datagram?
Å indikere hvilken versjon av IP-protokollen som brukes, slik at rutere vet hvordan de skal tolke resten av datagrammet.
37
Hva brukes header length-feltet i IPv4-datagrammet til?
Det angir hvor lang IP-headeren er, slik at man vet hvor nyttelasten (data) begynner.
38
Hva er hensikten med type-of-service-feltet i et IPv4-datagram?
Det gir mulighet til å klassifisere og prioritere trafikk, for eksempel realtidstrafikk versus e-post.
39
Hva inkluderer feltet datagram length i IPv4?
Den totale lengden på datagrammet, inkludert både header og data, i bytes.
40
Hva er funksjonen til identifier, flags og fragment offset i et IPv4-datagram?
De brukes til fragmentering, altså når store datagrammer må deles opp i mindre deler.
41
Hva gjør time-to-live-feltet (TTL) i IPv4?
Det forhindrer at pakker sirkulerer uendelig ved å redusere TTL med 1 for hver ruter – ved 0 slettes pakken.
42
Hva angir protocol-feltet i IPv4-datagrammet?
Hvilket transportlagsprotokoll (f.eks. TCP eller UDP) som dataene i datagrammet tilhører.
43
Hva er hensikten med header checksum-feltet i IPv4?
Å oppdage feil i headeren. Det regnes ut ved å summere alle 16-biters ord i headeren med 1-komplements addisjon.
44
Hva er rollene til source og destination IP address-feltene?
De angir IP-adressen til henholdsvis avsender og mottaker av datagrammet.
45
Hva er formålet med options-feltet i IPv4?
Å tilby fleksibilitet for spesialfunksjoner, men det brukes sjelden og gjør behandling tregere.
46
Hva inneholder data-feltet i et IPv4-datagram vanligvis?
Transportlagssegmentet, for eksempel en TCP- eller UDP-segment, eller andre typer data som ICMP
47
Hva er en interface i konteksten av IP-adressering?
En interface er grensen mellom en vert (host) eller ruter og en fysisk link i nettverket. Hver interface har en unik IP-adresse.
48
Hvem har IP-adresser – verter/rutere eller interfacene deres?
Det er interfacene til verter og rutere som har IP-adresser, ikke selve enhetene.
49
Hvor mange bits består en IPv4-adresse av?
En IPv4-adresse består av 32 bits (4 byte), noe som gir omtrent 4 milliarder mulige adresser.
50
Hva er “dotted-decimal notation”?
En måte å skrive IPv4-adresser på der hver byte (8 bits) konverteres til desimal og skilles med punktum, f.eks. 193.32.216.9.
51
Hvordan oversettes 193.32.216.9 til binær notasjon?
Som: 11000001 00100000 11011000 00001001.
52
Hva er en subnett (subnet)?
Et subnett er et nettverk av enheter og grensesnitt som deler samme prefiks i IP-adressene sine, ofte de 24 første bitene.
53
Hvorfor må hver interface i det globale internett ha en unik IP-adresse?
For å sikre at datagrammer rutes korrekt og unngå adressekonflikter. Unntak gjelder for NAT-miljøer.
54
Hva gjør feltet “Protocol” i et IPv4-datagram?
Det angir hvilken transportlagprotokoll (f.eks. TCP, UDP) datafeltet tilhører, slik at riktig protokoll kan motta dataen.
55
Hva betyr det når en IPv4-adresse er skrevet i “dotted-decimal notation”?
Det betyr at de 32-bitene i IP-adressen er delt i fire oktetter og skrevet som desimaltall atskilt med punktum, f.eks. 193.32.216.9.
56
Hva er et subnett?
Et subnett er en del av et IP-nettverk som identifiseres ved en felles prefiks (f.eks. 223.1.1.0/24), der alle enheter har samme første 24 bits i IP-adressen.
57
Et subnett er en del av et IP-nettverk som identifiseres ved en felles prefiks (f.eks. 223.1.1.0/24), der alle enheter har samme første 24 bits i IP-adressen.
Classless Interdomain Routing (CIDR) gir mer fleksibel subnett-inndeling ved å bruke prefikser som ikke er begrenset til klasse A, B eller C. Det gjør adressering mer effektivt.
58
Hva er hovedformålet med NAT i hjemmenettverk?
Å la flere enheter i et privat nettverk dele én offentlig IP-adresse når de kommuniserer med Internett.
59
Hvilken IP-adresse bruker en NAT-router når den kommuniserer med Internett?
Den bruker sin offentlige (WAN-side) IP-adresse, f.eks. 138.76.29.7 i eksemplet.
60
Hvorfor kan ikke private IP-adresser som 10.0.0.1 brukes på Internett?
Fordi disse adressene er ikke-unike og har kun lokal betydning innenfor det private nettverket.
61
Hva inneholder en NAT-oversettingstabell?
Den lagrer en sammenkobling mellom intern IP og port (LAN), og ekstern IP og port (WAN).
62
Hvordan vet NAT-routeren hvilken intern maskin som skal motta en returpakke?
Ved å bruke destinasjons-IP og -port i pakken til å slå opp i NAT-tabellen.
63
Hva er en vanlig teknikk NAT bruker for å håndtere flere forbindelser?
Den bruker forskjellige portnumre på WAN-siden for å skille forbindelser.
64
Hvorfor mener noen at NAT “bryter lagdelingen” i nettverksmodellen?
ordi NAT-routeren må lese og endre informasjon fra både nettverkslaget (IP) og transportlaget (portnumre).
65
Hva er en ulempe med NAT for servere eller P2P-programmer?
Det gjør det vanskelig å motta innkommende forbindelser, siden NAT skjuler interne adresser og porter.
66
Hvordan får NAT-routeren sin offentlige IP-adresse, og hvordan tildeles interne adresser?
Routeren får sin adresse via DHCP fra ISP, og kjører selv en DHCP-server for interne enheter.
67
Hvorfor er NAT nyttig med tanke på IP-adresseknapphet?
Det gjør det mulig for mange enheter å dele én offentlig adresse, og reduserer behovet for flere globale adresser.
68
Hva er hovedforskjellen i adressekapasitet mellom IPv4 og IPv6?
IPv6 bruker 128-bit adresser i stedet for 32-bit som i IPv4, og gir dermed en enorm økning i antall mulige IP-adresser.
69
Hva er en anycast-adresse i IPv6?
En adresse som lar en pakke leveres til én av flere noder i en gruppe, ofte til den nærmeste.
70
Hva er fordelen med at IPv6-headeren er fast 40 byte?
Det forenkler og akselererer pakkeprosessering i rutere.
71
Hva brukes flow label-feltet i IPv6 til?
Å merke pakker som tilhører en bestemt strøm (flow) som kan kreve spesialbehandling, f.eks. for QoS eller sanntidstjenester.
72
Hva gjør feltet hop limit i IPv6-headeren?
: Det begrenser levetiden til en pakke ved å telle ned for hvert hopp. Når det når 0, kastes pakken.
73
Hvilket felt i IPv6 erstatter IPv4s protocol-felt, og hva gjør det?
Next header; det indikerer hvilken protokoll som skal håndtere datadelen (f.eks. TCP eller UDP).
74
Hvilke tre felt fra IPv4-headeren er fjernet i IPv6, og hvorfor?
1. Fragmentering og reassembly – håndteres kun av endesystemene. 2. Header checksum – anses som overflødig pga. sjekking i andre lag. 3. Options – flyttet ut til egne next header-felt for fleksibilitet og ytelse.
75
Hva er grunnen til at IPv6 ikke tillater rutere å fragmentere pakker?
For å redusere behandlingstid i rutere og forenkle forwarding. Feilhåndtering gjøres via ICMP.
76
Hva gjør feltet payload length i IPv6-headeren?
Angir lengden på alt etter headeren, altså datadelen av pakken.
77
Hvorfor kan ikke man bare sette versjonsnummeret til 4 i en IPv6-pakke for å lage en IPv4-pakke?
Hvorfor kan ikke man bare sette versjonsnummeret til 4 i en IPv6-pakke for å lage en IPv4-pakke?
78
Hva er tunneling i overgang fra IPv4 til IPv6, og hvorfor brukes det?
Tunneling brukes for å sende IPv6-pakker over IPv4-nettverk ved å kapsle IPv6-pakken inni en IPv4-pakke. Dette er nødvendig fordi mange nettverk fortsatt ikke støtter IPv6, og tunneling gjør det mulig for IPv6-verter å kommunisere via eksisterende IPv4-infrastruktur.