Systeme und Netze — Rechnerarchitektur, OSI, TCP/IP, Subnetting

Typische Fehler

• Von-Neumann-Bottleneck als CPU-Geschwindigkeit interpretiert — tatsächlich der gemeinsame Bus zwischen CPU und Speicher (Bandbreite/Latenz).
• Register und Cache gleichgesetzt — Register sind direkt adressierte CPU-interne Speicher, der Cache ein transparenter Zwischenspeicher der Hierarchie.
• Cache-Hierarchie verkehrt geordnet (groß/langsam zuerst) angegeben — L1 ist am kleinsten und schnellsten.
• Steuerwerk und Rechenwerk verwechselt — das Steuerwerk holt/decodiert/taktet, das Rechenwerk (ALU) rechnet.
• CPU mit „nur Rechenwerk" gleichgesetzt — sie umfasst Steuerwerk, Rechenwerk und Register.

Typische Fehler

• OSI- und TCP/IP-Schichten 1:1 gleichgesetzt — in TCP/IP sind OSI 5/6/7 zur Anwendungsschicht und OSI 1/2 zum Netzzugang verschmolzen.
• HTTP auf Schicht 4 verortet — HTTP gehört auf Schicht 7, der Port (443) auf Schicht 4.
• Den Router auf Schicht 2 oder den Switch auf Schicht 3 verortet — Router = IP (3), Switch = MAC (2).
• IP als „zuverlässig" bezeichnet — IP ist verbindungslos und best-effort; Zuverlässigkeit liefert erst TCP auf Schicht 4.
• Behauptet, jeder Router lese das gesamte Paket bis Schicht 7 — ein Router verarbeitet nur bis Schicht 3.

Typische Fehler

• Vergessen, dass Netz- und Broadcast-Adresse nicht an Hosts vergeben werden (−2) — nutzbare Hosts = 2^h − 2, nicht 2^h.
• /24-Maske als 256 nutzbare Hosts angegeben statt 254.
• Die zugehörige IP dem falschen Block zugeordnet (Blockgröße falsch oder Grenzen nicht als Vielfache der Blockgröße angesetzt).
• IPv6-Verkürzung (`::`) mehr als einmal in einer Adresse genutzt — nur einmal zulässig, sonst mehrdeutig.
• Maske mit „Lücken" gebildet (Einsbits nicht zusammenhängend) — eine gültige Subnetzmaske ist stets eine ununterbrochene 1-Folge gefolgt von 0en.

Typische Fehler

• Prozess und Thread gleichgesetzt — Threads teilen den Adressraum (Code/Heap), besitzen aber je einen eigenen Stack; Prozesse sind voll getrennt.
• Wartezeit mit Verweilzeit verwechselt: Wartezeit = Verweilzeit − Bedienzeit (die Bedienzeit ist nicht „Wartezeit").
• Round-Robin-Quantum zu klein gewählt — dann dominiert der Kontextwechsel-Overhead; zu groß degeneriert es zu FCFS.
• Deadlock mit Livelock oder Starvation vermischt — Deadlock = blockiert, Livelock = aktiv ohne Fortschritt, Starvation = dauerhaft zurückgestellt.
• SJF als „immer optimal" gepriesen, ohne die Voraussetzung (bekannte Bedienzeiten) und die Starvation-Gefahr zu nennen.

Typische Fehler

• UDP als „unbrauchbar weil unzuverlässig" abgetan — für latenzkritische, verlusttolerante Dienste ist es gerade richtig.
• Handshake auf zwei statt drei Schritte verkürzt — beide Seiten müssen Sende- und Empfangsfähigkeit bestätigen.
• Flusskontrolle und Staukontrolle gleichgesetzt — erstere schützt den Empfänger, letztere das Netz.
• Port und IP-Adresse verwechselt — die IP adressiert den Host, der Port den Dienst.
• TCP-Sequenznummern als bloße Paketzähler statt als Byte-Offsets beschrieben.

Typische Fehler

• NAT als Sicherheitsmechanismus überschätzt — es prüft keine Inhalte und ersetzt keine Firewall.
• VPN und Proxy gleichgesetzt — nur der VPN-Tunnel verschlüsselt durchgängig den gesamten Verkehr.
• DNS als verschlüsseltes Protokoll angenommen — klassisches DNS ist im Klartext (erst DoH/DoT verschlüsseln, DNSSEC signiert nur).
• DNSSEC und DoH/DoT gleichgesetzt — DNSSEC sichert Integrität/Authentizität, DoH/DoT die Vertraulichkeit des Transports.
• TLS auf reine „Verschlüsselung" reduziert — Server-Authentifizierung und Integrität gehören dazu.