Počítačové sítě: Kontrolní otázky k probíraným tématům

Základní principy přenosu dat

• Jaké nepříznivé vlivy působí na signál přenášený médiem ? Jakými fyzikálními vlastnostmi média (metalického, optického) jsou ovlivněny ? Lze je zcela eliminovat ?
• Závisí fyzikální vlastnosti reálného přenosového média na frekvenci  ? Uveďte příklady takovýchto fyzikálních vlastností.
• Proč je maximální bitová rychlost přenášených dat u každého reálného přenosového média shora omezena ?
• Proč se při přenosu dat médiem používá modulace ?
• Jaké základní typy modulací znáte ? Pro každou z těchto modulací nakreslete nosný signál modulovaný bitovou sekvenci 0101100 (konkrétní parametry modulace si zvolte)
• Proč se při přenosu bitového proudu v základním pásmu používá kódování ? Jaká kódování znáte ? Zakódujte bitovou sekvenci 0101100 v každém z těchto kódování.
• Jaký je rozdíl mezi synchronním a asynchronním sériovém přenosem ?
• Vysvětlete pojmy simplex, half-duplex a duplex.

Topologie sítí. Přenosová média. Metody sdílení přenosového média.

• Jaké topologie počítačových sítí znáte ? Jaké jsou výhody a nevýhody každé z nich ?
• Jaké přenosová média znáte ? Jaké jsou výhody a nevýhody každého z nich ? Jaké médium se dnes nejčastěji používá v lokálních sítích ?
• Co znamená označení média UTP5 ?
• Jaké dva základní typy optických vláken rozlišujeme ? Jaké jsou výhody a nevýhody každého typu ?
• Vysvětlete pojem "strukturovaná kabeláž".
• Jakými metodami lze sdílet přenosové médium, které poskytuje šířku pásma dovolující přenášet současně více signálů ? Vysvětlete základní princip těchto metod.

Metody sdílení přenosového kanálu

• Proč je v lokálních sítích třeba implementovat přístupovou metodu ke společnému kanálu ? Co má přístupová metoda za úkol ?
• Vysvětlete rozdíl mezi deterministickými a nedeterministickými přístupovými metodami a jejich výhody a nevýhody.
• Jaké konkrétní deterministické a nedeterministické přístupové metody znáte ?
• Vysvětlete princip metod CSMA/CD a Token Passing.
• Uveďte dvě metody centranizovaného deterministického řízení přístupu na kanál a dvě metody řízení deterministického distribuovaného (nikoli Token Passing)

Zabezpečení dat při přenosech, potvrzovací schemata. Linkové protokoly.

• Proč je při přenosu dat v počítačové síti nezbytné potvrzování ? Postačuje samotné pozitivní, resp.  negativní potvrzování ?
• Vysvětlete princip potvrzovacích schemat stop-and-wait a skupinového vysílání (pipelining). Za jakých podmínek bude stop-and-wait velmi neefektivnía kdy jej naopak lze použít ?
• Vysvětlete princip skupinového vysílání s použitím algoritmu klouzavého okénka (Sliding window). Jakou úlohu v něm hrají buffery na straně vysílača a přijímače, potvrzování a časové limity ?
• Jaká musí být alespoň velikost vysílacího okna (v počtech paketů) u skupinového potvrzování, pracuje-li se s pakety pevné délky 128B a potvrzeními 8B, bitová rychlost je 64kbps a zpoždění na kanále je 1 ms ?
• Proč a kde se používají linkové protokoly ? Jakou obecnou strukturu mívá a jaké údaje zpravidla obsahuje rámec ?
• Vysvětlete rozdíl mezi bitově a bajtově orientovanými protokoly. Který z těchto typů se používá v sítích LAN ?

Referenční model ISO-OSI

• Vysvětlete výhody vrstvené architektury komunikujících systémů. Jak probíhá komunikace mezi vrstvami ?
• Jaké konkrétní vrstvy definuje referenční model ISO OSI a co je úkolem každé z vrstev ?
• Vysvětlete pojem "enkapsulace".
• Vysvětlete rozdíly mezi komunikací se spojením a beze spojení.

Propojování sítí, aktivní prvky a jejich principy.

• Jaké prvky pro propojování sítí znáte ? Kdy použijete který z nich ? Na kterých vrstvách referenčního modelu ISO-OSI pracují ?
• Popište princip funkce rozbočovače (hub), přepínače (switch) a směrovače (router).
• V čem spočívá problém se smyčkami při použití transparentních mostů (přepínačů) ? Jak se odstraňuje ? Jakým způsobem může administrátor vzniklou aktivní topologii ovlivnit a proč to může být užitečné ?
• Proč pro propojování různých typů lokálních sítí nevystačíme s přepínači, ale potřebujeme router ? Proč často potřebujeme router i pro propojení sítí stejného typu ?

Standardy IEEE 802. Ethernet. Přepínané sítě, virtuální sítě.

• Jaké úkoly plní vrstva LLC a MAC z doporučení IEEE 802 ?
• Jaký je formát MAC adres ? Jak vypadá MAC adresa označující broadcast ?
• Co definují doporučení IEEE 802.3, 802.5 a 802.11 ?
• Popište základní charakteristiky sítě Ethernet (možné topologie + dosah, používané médium a aktivní prvky, přístupová metoda, přenosové rychlosti).
• Co znamenají zkratky 10BaseF, 100BaseT a 1000BaseSX ?
• Jaký je rozdíl mezi half-duplex a full-duplex Ethernetem ? Na jakých aktivních prvcích musí být síť Ethernet založena, aby mohla být provozována ve full-duplex režimu ?
• Jak vypadá rámec Ethernetu ?

• Vysvětlete funkci přepínače (switch). Jak se liší přepínač od mostu ?
• Vysvětlete, co znamená virtuální síť (VLAN). Jaká je výhoda jejich nasazení ? Jaké aktivní prvky pro nasazení VLAN potřebujete ?
• Jaké varianty přiřazování členství koncových zařízení do VLAN znáte ?
• Jak se realizují VLAN složené z více přepínačů ? Vysvětlete pojem značkování rámců (tagging).

Přenosové protokoly Internetu - protokolová rodina TCP/IP

• Jaké protokoly se v Internetu používají na 3. a 4. vrstvě OSI RM ?
• Srovnejte vrstvený model architektury TCP/IP s ISO OSI RM.
• Jaká je délka a struktura adresy protokolu IP ? Co znamenají třídy adres ? Co jsou beztřídní adresy a k čemu se u nich používá maska podsítě (subnet mask) ?
• Co jsou privátní adresy a k čemu se používají ? Kdo je přiděluje ? Uveďte aspoň jeden z rozsahů, který můžete použít jako privátní adresy.
• Co reprezentují IP adresy 255.255.255.255 a 127.0.0.1 ?
• Jak se formálně označí určitá IP (pod)síť jako celek ?
• Jak vypadá adresa broadcastu pro určitou konkrétní IP (pod)síť ?
• Proč se používá podsíťování (subnetting) a v čem spočívá jeho princip ?
• Naučte se vytvářet podsítě přiděleného adresního rozsahu s konstantní maskou podsítě.
• K čemu slouží překlad adres (NAT) , jaký je jeho princip a na jakém síťovém prvku jej lze realizovat ?
• Jaký je princip dynamického NAT a statického NAT ?
• Na jakém principu lze pomocí NAT za jedinou veřejnou IP adresu "ukrýt" větší množství vnitřních adres ?
• Na které vrstvě pracuje IP protokol ? Co je jeho úkolem ?
• Popište význam všech položek v hlavičce IP paketu (obrázek hlavičky si najděte ve studijních materiálech).
• Protokol IPv4 podporuje fragmentaci přenášených paketů. Proč a za jakých okolností k fragmentaci dochází ? Kdo fragmenty opět skládá a jak pozná, které fragmenty patří stejnému paketu a v jakém pořadí ?
• Vysvětlete úkol a princip činnosti protokolu ARP.
• Vysvětlete, k čemu se používá protokol ICMP. Uvěďte alespoň několik typů ICMP zpráv vždy s příkladem konkrétní situace, za které se generují (vždy rovněž udejte, kdo bude zprávu generovat).
• K čemu se používá příkaz traceroute implementovaný ve většině OS ? Vysvětlete princip jeho funkce.
• Vyjmenujte základní rozdíly mezi IPv4 a IPv6.

• Jaké protokoly se v Internetu používají na 4. vrstvě ? Jaký je mezi nimi rozdíl ? K jakým účelům je který z nich výhodnější ?
• Popište význam položek hlavičky UDP.
• Popište význam položek hlavičky TCP.
• K čemu se u protokolů UDP a TCP používají porty ? Proč nestačí cílový port, ale pracuje se i se zdrojovým portem ?
• Popište proceduru navázání a uzavření spojení u protokolu TCP.
• Popište výměnu dat během TCP spojení včetně řízení toku (flow control). Zaměřte se na položky Sequence number, Acknowledgement number a Window v hlavičce TCP segmentu.

Směrování a směrovací algoritmy

• Vysvětlete pojem směrování. Které aktivní prvky se směrováním paketů zabývají ?
• Vysvětlete pojem směrovací tabulka. Jaké položky (sloupce) byste očekávali v jejich jednotlivých záznamech (řádcích) ?
• Vysvětlete pojem implicitní cesty (default route).
• Jaký je rozdíl mezi statickým a dynamickým směrováním ?
• Vysvětlete princip, výhody a nevýhody hierarchického směrování.
• Vysvětlete pojem směrovací protokol.
• Do jakých dvou základních kategorií směrovací protokoly (algoritmy) dělíme ?
• Vysvětlete princip směrovacích algoritmů na bázi vektorů vzdáleností (distance vector).
• Vysvětlete princip směrovacích algoritmů na bázi stavů spojů (link state).
• Srovnejte výhody a nevýhody směrovacích algoritmů tříd distance vector a link state.
• Uveďte reprezentanty směrovacích algoritmů tříd distance vector a link state v prostředí TCP/IP.

Domain Name System

• Jaká je struktura doménového jména ? Co znači (obvykle vynechávaná) tečka za jménem vpravo ?
• Uveďte základní generické domény.
• Definujte pojem domény.
• Definujte pojem zóna. Jaký může být vztah domény a zóny ?
• Co je DNS server ? Čím se liší primární a sekundární server domény ? Co je to kořenový (root) DNS server ?
• Vysvětlete, jak probéhá vyhledání záznamu odpovídajícího zadanému doménovému jménu v DNS (postupně od root serveru).
• Jaký protokol transportní vrstvy se používá pro komunikaci s DNS serverem ?
• Jaké typy záznamů databáze DNS znáte ? K čemu se jednotlivé typy používají ?
• Vysvětlete, jak se provazuje hierarchie DNS serverů pomocí NS záznamů.
• Vysvětlete, jak probíhá přemapování známé IP adresy na odpovídající doménové jméno.
• Vysvětlete, k čemu slouží záznam SOA a MX.

Protokoly služeb Internetu

• K čemu se používá protokol Telnet ? Který port služba používá ? V čem spočívají bezpečnosní rizika Telnetu ? Čím lze službu Telnet nahradit pro omezení těchto rizik ?
• Jak se dá Telnet klient využít k ladění jiných služeb s textově orientovaným protokolem (kterých například) ?
• K čemu slouží protokol FTP ? V čem spočívají jeho bezpečnosní rizika ? 
• Jaké dva typy kanálů se při práci FTP vytváří a jaké porty se k tomu používají ? Kterými příkazy protokolu se zajistí přečtení a uložení souboru ? K čemu slouží příkaz PORT ? Jak se přenáší obsah adresáře (příkaz list) ?
• Co obnáší FTP přenos v režimu textovém nebo binárním ?
• Co znamená pasivní režim FTP ?
• K čemu se používá protokol TFTP a jak se technicky liší od FTP ?

• Vysvětlete pojmy User Agent, Message Transfer Agent a Mailbox.
• Jaké protokoly se používají pro odesílání zpráv elektronické pošty a jaké pro vzdálené vyzvedávání zpráv z poštovních přihrádek ? Jaký protokol transportní vrstvy se při tom využívá ?
• Jaká je úroveň autentizace a šifrování v běžných protokolech pro odesílání a stahování pošty ?
• Jaká je struktura zprávy elektronické pošty ? Uveďte příklady údajů v hlavičce zprávy. Kdo smí modifikovat hlavičku zprávy ?
• Jak lze pomocí elektronické pošty posílat zprávu s netextovým (multimediálním) obsahem a zprávy složené z více částí (s "přílohami") ?
• Popište, jak se z poštovního klienta vaší pracovní stanice dostane zpráva k příjemci prostřednictvím Internetu. Předpokládejte, že klient používá server odchozí pošty (proč je to výhodné ?)
• S použitím vašeho poštovního serveru odešlete zprávu se zadaným předmětem (subject) na určitou e-mailovou adresu pouze s použitím Telnet klienta (využijte příkazů protokolu SMTP).
• Přečtěte si pouze pomocí Telnet klienta za použití příkazů POP3 poslední e-mailovou zprávu z vaši poštovní schránky.

• Co je to URL ? Jaká je obecná struktura URL ?
• Jaký protokol se používá pro čtení WWW stránek (HTML) ? Nad jakým transportním protokolem a se kterým číslem portu pracuje ?
• Ověřte si pouze s pomocí Telnet klienta existenci WWW stránky na zadaném URL a vypište si její HTML kód.
• Vysvětlete, k čemu v protokolu HTTP slouží metody GET, POST a HEAD.
• Pomocí programu Ethereal zachyťte komunikaci s WWW serverem, při níž je na server zasílán obsah nějakého formuláře. Prostudujte obsah dat zasílaných na server metodou POST.
• Vysvětlete, proč odpověď WWW serveru na žádost o určité URL obsahuje nejen obsah samotného zdroje, ale i hlavičku. Uveďte příklady údajů, které se mohou v hlavičce vyskytovat.
• Vysvětlete, proč i HTTP požadavek obsahuje hlavičku. Uveďte příklady údajů, které mohou být uvedeny v hlavičce požadavku HTTP.
• Jak se realizuje autentizace uživatelů při přístup na WWW stránky ?
• Co jsou a k čemu lze použít Cookies ?
• Uveďte základní rozdíly mezi HTTP 1.0 a 1.1.
• Jak lze zajistit šifrování a autentizaci při přenosu WWW stránek ?

• Vysvětlete, k čemu se používá protokol DHCP. Jaké parametry lze jeho prostřednictvím předat ? Jaká je výhoda oproti statické konfiguraci stanice ? Popište sekvenci zpráv protokolu během přidělování IP adresy dynamicky konfigurovatelné stanici.
• Proč je problémem,když DHCP server není na stejném segmentu jako klienti ? Jak lze tuto situaci řešit ?

Bezpečnost sítí

• Definujte pojmy utajení, autentizace a integrita.
• Čím se liší symetrický a asymetrický kryptografický systém ? Jaké jsou jejich výhody a nevýhody ?
• K čemu lze použít soukromá a veřejný klíč ?
• Jak lze realizovat autentizaci v symetrickém a asymetrickém systému ?
• K čemu slouží  certifikační autorita ?
• Jak lze ověřit integritu zprávy ?
• Jaké jsou výhody a nevýhody realizace bezpečnosti na 2., 3. 4. a 7. vrstvě ISO OSI RM ?
• Vysvětlete, v čem spočívá filtrace provozu na základě bezestavové inspekce paketů. Proč se nazývá bezestavová  a v čem jsou její omezení oproti plnohodnotnému stavovému firewallu ? V čem je výhodnější ?
• Co jsou reflexivní ACL ?
• Proč se někdy tvrdívá. že NAT zvyšuje bezpečnost vnitřní sítě ?
• Vysvětlete pojem virtuální privátní sítě a tunelu.
• Jaká bezpečnostní rizika plynou z dynamických směrovacích protokolů ?
• Jaká bezpečnostní rizika plynou z protokolu ARP ?
• Jaké bezpečnostní rizika a ochranné mechanismy znáte v souvislosti s přepínači ?
• Jaké bezpečnostní rizika plynoucí z použití DNS znáte ?
• Co jsou DoS a DDoS útoky ? Uveďte konkrétní příklad.
• Co jsou IDS systémy ?

Přístupové sítě. Modemy, ISDN, DSL - Od ZS 09/10 vypuštěno

• Proč je pro přenos dat přes klasickou telefonní linku nutné použít modem ? Jakou funkci modem vykonává ?
• Jaký je rozdíl mezi asynchronním a synchronním modemem ? Kde se který typ obvykle používá ?
• Co je AT jazyk ? Co jsou S-registry ?
• Vyhledejte sekvenci AT příkazů pro zřízení spojení, přechod do povelového režimu a ukončení spojení. V případě možnosti prakticky ověřte.
• Co je to síť ISDN ?
• Jaké typy přípojek ISDN znáte a jaká je jejich struktura ? Jaké je jejich typické použití ?
• Jak je fyzicky uspořádaná účastnická přípojka BRI ?
• K čemu sloužtí B a D kanály a jaká je jejich přenosová rychlost ?
• Vysvětlete pojem signalizace.
• Jaká zařízení lze připojit k přípojce BRI a kolik ? Kolik jich může být aktivních současně ?

• Vysvětlete, co je DSL přípojka. Co je to splitter a DSLAM ?
• Podle jakých kritérií můžeme technologie DSL dělit ?
• Co znamená dělení technologií xDSL na symetrické a asymetrické ? Proč se pro přístup k Internetu zpravidla používá asymetrické verze ? Proč asymetrická technologie není vhodná pro poskytovatele služeb ?
• Jak je to s koexistencí xDSL s klasickou telefonní / ISDN linkou ?

Rádiové sítě, IEEE 802.11

• Co znamená zkratka WiFi a v jakém doporučení IEEE jsou rádiové sítě ve volném pásmu definovány ?
• V jakých dvou nelicencovaných pásmech mohou sítě WiFi pracovat ?
• Co znamená práce v rozprostřeném spektru ?
• Jaký je rozdíl mezi režimem komunikce ad-hoc a infrastrukturním ? K čemu slouží přístupový bod (AP) ?
• Jaké přenosnové rychlosti lze teoreticky dosáhnout u technologií 802.11b a 802.11g ? Jak je to s reálně dosažitelnými rychlostmi ? V čem je ukryt rozdíl ?
• Vysvětlete problém skrytého uzlu v rádiové síti.
• Vysvětlete princip přístupové metody CSMA/CA.
• Vysvětlete mechanismus rezervace kanálu pomocí RTS-CTS rámců.