Switching und Vlan Flashcards
(28 cards)
Was ist ein Hub?
Ein nicht intelligentes Netzwerkgerät, welches Daten an alle angeschlossenen Geräte weiterleitet, ohne zu unterscheiden, wem das Paket gehört.
Layer 1, Inneffizient und Unsicher
Was ist ein Switch?
Ein intelligentes Netzwerkgerät, welches anhand der Mac-Adressen die Daten an den richtigen Empfänger weiterleitet.
Layer 2
Was ist eine Netzwerkbrücke?
Verbindet zwei oder mehr Netzwerke auf Layer 2. Sowie ein Switch benutzt eine Netzwerkbrücke dafür die Mac Adressen, jedoch ineffizienter
Wie funktioniert eine Netzwerkbrücke?
Welche Formen gibt es bei der Verarbeitung von Frames bei Bridges?
- Store and Forward
Das Paket wird zwischengespeichert, danach weitergeleitet
+ Fehlerhafte Pakete werden erkannt - hohe Verzögerungszeit (Latenz)
- Cut Through
Nach Empfang des Headers wird das Paket sofort weitergeleitet
+ Schnell, geringe Verzögerung - Fehlerhaft und kollidierende Pakete werden weitergeleitet
- Fragment Free
Nach den ersten 64 Byte wird das Paket weitergeleitet.
+ kollidierende Pakete werden erkannt und die restlichen Segmente nicht weitergeleitet - Fehlerhafte Pakete werden weitergeleitet
- Adaptive Mode
Switch beginnt mit Store and Forward, unter einer bestimmen Fehlerrate wechselt er auf auf Cut Through.
Ablauf der Bearbeitung eines Frames, Switch.
Was beschreibt die hierarchische Netzwerkstruktur?
Sie teilt ein Netzwerk in drei Ebenen: Core, Distribution und Access Layer. Jede Ebene hat spezifische Aufgaben, um Skalierbarkeit, Effizienz und Fehlertoleranz zu gewährleisten.
Wann ist Redundanz im Netzwerk sinnvoll, und wie wird sie umgesetzt?
Redundanz macht Sinn:
- Wenn die Fehleranfälligkeit reduziert werden soll, indem alternative Verbindungen bei Ausfällen bereitstehen.
- Um die Übertragungsgeschwindigkeit durch parallele Verbindungen zu erhöhen.
Einführung:
- Redundante Switches oder Verbindungen einrichten, die im Fehlerfall aktiv werden.
- EtherChannel oder andere Bündelungstechnologien verwenden.
- Protokolle wie Spanning Tree Protocol (STP) einsetzen, um Schleifen zu vermeiden.
Was verursacht Schleifen im Netzwerk, und welche Auswirkungen haben sie?
Schleifen entstehen, wenn redundante Verbindungen zwischen Switches bestehen, ohne dass Schleifenvermeidung aktiv ist.
Effekte:
* Pakete werden mehrfach zugestellt, da sie im Kreis gesendet werden.
* Broadcaststorms: Ein Broadcast vervielfältigt sich und belastet das gesamte Netzwerk.
Was ist das Spanning Tree Protokoll?
Das Spanning Tree Protokoll (STP) garantiert eine schleifenfreie Netzwerkstruktur, indem es das Netzwerk als Baum organisiert.
Es verhindert Broadcaststorms und andere Probleme, die durch redundante Verbindungen entstehen, indem bestimmte Ports in den Blocking-Mode versetzt werden.
Was ist der Ablauf des Spanning Tree Protokolls?
- Wahl der Root-Bridge:
- Jeder Switch hat eine Bridge-ID (Priorität + MAC-Adresse).
- Der Switch mit der niedrigsten Bridge-ID wird zur Root-Bridge.
- Alle Switches senden BPDU-Pakete aus, um die Root-Bridge zu bestimmen.
- Wahl des Root-Ports:
- Jeder Switch wählt den Port mit den niedrigsten Pfadkosten zur Root-Bridge als Root-Port.
- Die Pfadkosten hängen von der Übertragungsgeschwindigkeit des Ports ab.
- Wahl der Designated/Non-Designated Ports:
- Ports mit geringeren Kosten zur Root-Bridge werden zu Designated Ports.
- Der andere Port wird zum Non-Designated Port und geht in den Blocking-Mode.
- Schleifenfreiheit:
- Der Blocking-Port leitet nur BPDU-Pakete weiter, keine Datenpakete.
- Änderungen in der Topologie (z. B. Drahtbruch) werden erkannt, und Ports können dynamisch wieder aktiviert werden.
Was ist die Root-Bridge, und wie wird sie gewählt?
Die Root-Bridge ist der zentrale Switch im Spanning Tree. Sie wird automatisch durch die niedrigste Bridge-ID gewählt (besteht aus Priorität und MAC-Adresse). Die Root-Bridge dient als Referenzpunkt für die Berechnung der Pfadkosten.
Was ist ein Root-Port, und wie wird er gewählt?
Der Root-Port ist der Port eines Switches mit den niedrigsten Pfadkosten zur Root-Bridge. Er wird genutzt, um die Verbindung zur Root-Bridge aufrechtzuerhalten. Jeder Switch außer der Root-Bridge hat genau einen Root-Port.
Was bewirkt der Portfast-Mode im Spanning Tree Protokoll?
Im Portfast-Mode werden Access-Ports sofort in den Forwarding-State versetzt, ohne die üblichen Zustände (Listening und Learning) zu durchlaufen. Das beschleunigt die Verbindung, z. B. für DHCP-Anfragen. Portfast sollte nur bei Access-Ports verwendet werden.
Wie unterscheidet sich RSTP vom klassischen Spanning Tree Protokoll?
RSTP ist eine Weiterentwicklung des klassischen STP, das schneller auf Topologie-Änderungen reagiert. Es reduziert die Zeit, die Ports im Blocking-State verbringen, von 30–50 Sekunden auf wenige Sekunden.
Was ist die Kanalbündelung im Netzwerk und welche Vorteile hat es?
Kanalbündelung (Link Aggregation) kombiniert mehrere physische Ethernet-Verbindungen zu einem logischen Link, um die Bandbreite zu erhöhen und Ausfallsicherheit zu gewährleisten.
- Erhöhte Bandbreite: Mehrere Verbindungen teilen sich die Datenlast.
- Ausfallsicherheit: Der logische Link bleibt funktionsfähig, auch wenn eine Verbindung ausfällt.
Bezeichnet als:
* Cisco: EtherChannel
* HP: Port Trunking
Welche Protokolle werden bei der Kanalbündelung verwendet?
- LACP (Link Aggregation Control Protocol): Standardprotokoll (IEEE 802.3ad) zur automatischen Bündelung und Fehlererkennung.
- PAgP (Port Aggregation Protocol): Cisco-proprietäres Protokoll für die gleiche Funktion.
Die Protokolle erleichtern die Erkennung defekter Verbindungen, sind aber optional.
Welche Anforderungen müssen für die Kanalbündelung erfüllt sein?
- Alle Ports müssen am gleichen Switch konfiguriert werden.
- Alle Ports müssen dieselbe Geschwindigkeit haben (z. B. 1 Gbit/s oder 10 Gbit/s).
Welche Modi gibt es bei der Kanalbündelung?
- Aktiver Modus: Der Port initiiert die Kanalbündelung und sendet Anfragen.
- Passiver Modus: Der Port wartet auf Anfragen zur Kanalbündelung und reagiert darauf.
Die Modi müssen passend kombiniert werden (z. B. Aktiv ↔ Passiv).
Was geschieht, wenn eine der Verbindungen in einer Kanalbündelung ausfällt?
Der logische Link bleibt aktiv, und die verbleibenden Verbindungen übernehmen die Datenlast. Die Fehlererkennung erfolgt über Protokolle wie LACP oder PAgP.
Was ist ein VLAN, und warum wird es verwendet?
Ein Virtual Local Area Network unterteilt ein physisches Netzwerk in mehrere virtuelle Netzwerke.
Ein VLAN (Virtual LAN) unterteilt ein physisches Netzwerk in mehrere virtuelle Netzwerke.
* Vorteile:
* Sicherheit: VLANs trennen Netzwerke logisch, z. B. Marketing und Forschung.
* Effizienz: Verkleinern die Broadcast-Domäne und erhöhen die Geschwindigkeit.
* Flexibilität: Änderungen können schnell umgesetzt werden.
Was ist eine VLAN-ID, und wie viele VLANs sind möglich?
Eine VLAN-ID identifiziert eindeutig ein VLAN. Sie ist 12 Bit breit, wodurch maximal 4096 VLANs möglich sind (1–4095 sind nutzbar).
Warum können VLANs nicht direkt miteinander kommunizieren?
VLANs arbeiten auf Layer 2 des OSI-Modells, und Kommunikation zwischen VLANs benötigt Routing auf Layer 3 (InterVLAN-Routing).
Wozu dient eine Trunk-Verbindung im VLAN?
Eine Trunk-Verbindung ermöglicht die Übertragung von Datenpaketen mehrerer VLANs über eine physische Verbindung.
- Pakete werden mit VLAN-Tags (802.1Q) markiert, um die VLAN-Zugehörigkeit zu kennzeichnen.
