4 Prüfung (2 teil)

Aufgabe 1 von 4 Aufgabe (25 Punkte) -Infrastruktur für Remote-Arbeiten bereitstellen

Aktuell nutzen die Mitarbeiter ausschließlich Cloud-Anwendungen. Im Zuge des Wachstums sollen eigene Anwendungen On-Premises gehostet werden.

a) Zur Erhöhung der Datensicherheit sollen die Mitarbeitenden über eine VPN-Lösung auf eine Desktop- Umgebung im eigenen Rechenzentrum zugreifen können. Es werden unterschiedliche Lösungsmöglichkeiten diskutiert.

aa) Beschreiben Sie dem Kunden, was unter dem Begriff „virtual Desktop“ bzw. „Desktop as a Service“ verstanden wird. Gehen Sie hierbei auf die Funktionsweise, Nutzererlebnis und benötigte Infrastruktur ein. (3 Punkte)
 ab ) Beschreiben Sie dem Kunden die Alternative „Terminalserver“ bzw. „Remote Desktop Host“. Gehen Sie hierbei auf die Funktionsweise, Nutzererlebnis und benötigte Infrastruktur ein. (3 Punkte)
b) Für die Beschaffung der nötigen Infrastruktur sollen Sie die benötigten Ressourcen ermitteln. Der Kunde erwartet, dass bis zu 80 Mitarbeitende gleichzeitig arbeiten werden.
ba)Das Master-Image der virtuellen Desktops statten Sie wie folgt aus:
CPU: 2×1.5 GHz
RAM: 4 GB
SSD: 128 GiB

Die virtuellen Desktops der Mitarbeitenden sind mit den gleichen Compute-Ressourcen ausgestattet, der Storage wird gemeinsam genutzt. Zusätzlich werden für nutzerspezifische Dateien (Userprofile etc.) zusätzliche 15 GiB bereitgestellt. Sie sollen weiterhin eine Reserve von 10 % für zusätzliche Sit- zungen einplanen.

Berechnen Sie unter Angabe des Rechenwegs die insgesamt benötigten Ressourcen. (5 Punkte)

Benötigte CPU-Leistung:______________

Benötigter RAM:______________

Benötigter Storage:______________

 bb) Für die Bereitstellung der virtuellen Desktops sollen Sie nun geeignete Server-Hardware auswählen. Hierfür haben Sie folgendes Datenblatt vom Hersteller heruntergeladen. (4 Punkte)
Mainboard 4 CPU-Sockel
CPU Multicore-CPU: 24 Kerne
Cache: 24 MB
Grundtaktfrequenz: 2,9 GHz
Turbotaktfrequenz (Overboost): 4,1 GHz
Max. unterstützter Speichergröße: 3 TB
RAM ECC-RAM DDR4
DIMM-Steckplätze: 12
Unterstützte Größen: 32/64 GB
RAID-Controller RAID-Level 0/1/5
NVMe-Schnittstellen: 12
Cache: 1 GB
Baugröße: SFF-Laufwerke
Kapazität: 1/2 TiB
Ethernet 4x 10Gbit/s
Power-Supply 2 × 400W, redundant


Ermitteln Sie die wirtschaftlichste Ausstattung der Server-Hardware inkl. der Gesamtanzahl der Server. Der Storage soll fehlertolerant ausgelegt sein. (10 Punkte)

Die Kosten der Bauteile entnehmen Sie folgender Tabelle:

Speicherbaustein 32 GB 90,00 €
Speicherbaustein 64 GB 200,00 €
NVMe 1 TiB 95,00 €
NVMe 2 TiB 169,00 €

Sollten Sie die Aufgabe ba) nicht lösen können, verwenden Sie folgende Angaben:

CPU RAM Storage
192 Cores à 1,5 GHz 388 GB 1.804 GiB

Anzahl Server:

Ausstattung je Server:
CPU Anzahl CPU:
RAM Kapazität je Speicherbaustein:
Anzahl Speicherbausteine:
Storage Kapazität je Festplatte
Anzahl Festplatten
c) Beschreiben Sie zwei Gründe, die für das Hosting der Anwendungen On-Premises bei der Energy AG sprechen. (4 Punkte)
Aufgabe 1 von 4 Aufgabe (25 Punkte) -Authentifizierungsmöglichkeiten abwägen
Die Authentifizierung der Benutzer im Homeoffice soll über einen zentralen RADIUS-Service erfolgen.
a) Beschreiben Sie die Zusammenhänge und Unterschiede von Identifizierung, Authentifizierung und Autorisierung am Beispiel des Remote-Zugriffs der Mitarbeitenden im Homeoffice auf Ressourcen im Rechenzentrum der Energy AG. (3 Punkte)
 b) Ein RADIUS-Server gehört zu den AAA-Systemen (Triple-A). Beschreiben Sie die Funktionalität eines RADIUS-Servers. (3 Punkte)
c) Sie prüfen die Authentifizierung der Benutzer auf Basis des Benutzernamens und Kennworts. Der Server speichert die Kennwörter als Hashwert in der Datenbank.
ca) Beschreiben Sie dem Kunden die Begriffe „Hashing“ bzw. „Hashwert“. (2 Punkte)
 cb) Nennen Sie drei Anforderungen, die ein aktueller Hashalgorithmus erfüllen muss. (3 Punkte)
 cc) Erläutern Sie, weshalb die Kennwörter als Hashwert und nicht in Klartext in der Datenbank gespeichert werden und nennen Sie ein Angriffsmuster, das trotz des Hashings angewendet werden könnte (4 Punkte)
 cd) Beschreiben Sie den Vorgang, wie der Server überprüft, ob das vom Benutzer eingegebene Kennwort mit dem in der Datenbank hinterlegten Kennwort übereinstimmt. (3 Punkte)
 da) Als Alternative zur Authentifizierung mittels Benutzernamen und Kennwort diskutieren Sie die Verwendung von Zertifikaten. Nennen Sie drei Angaben auf einem Zertifikat, das für die Authentifizierung von Benutzern verwendet werden soll. (3 Punkte)
 db) Beschreiben Sie dem Kunden, welche Aufgabe eine Zertifizierungsstelle bei der Ausgabe von Zertifikaten hat. Gehen Sie hierbei auf public Key und private Key ein. (4 Punkte)
Aufgabe 1 von 4 Aufgabe (25 Punkte) -Verfügbarkeit der Infrastruktur im Rechenzentrum erhöhen
Die Energy AG hat für diverse Anwendungen hohe Verfügbarkeitsanforderungen. Sie beraten und implementieren Lösungen, um diese Anforderungen zu erfüllen.

a)

Auch als Energieversorgungsunternehmen ist das eigene Rechenzentrum von der Stromversorgung abhängig. Sie planen die Ausstattung des Rechenzentrums mit einer USV. Zur Wahl stehen die Typen „Voltage and Frequency Independent“ (VFI) und „Voltage Independent“ (VI).
aa) Begründen Sie, welchen Typ Sie dem Kunden für die Versorgung der Server, Netzwerkkomponenten und Storage-Lösungen empfehlen. (3 Punkte)
 ab) Neben den Servern soll auch die Klimatisierung unabhängig von der externen Stromversorgung betrieben werden. Erläutern Sie, welchen Typ Sie dem Kunden für diesen Verbraucher empfehlen. (3 Punkte)
 ac) Der Kunde spricht Sie bei der Diskussion zur Stromversorgung auf eine Netz-Ersatz-Anlage (NEA) an. Beschreiben Sie, welchen Zweck diese Komponente erfüllt und wann diese zum Einsatz kommen könnte. (3 Punkte)
b) Der Kunde entscheidet sich für eine USV vom Typ VFI. Bei einem Stromausfall sollen 4 Server mit jeweils 600 W Anschlussleistung, zwei Storagelösungen mit jeweils 800 W Anschlussleistungen und Netzwerkkomponenten mit insgesamt 300 W Leistung für mindestens 45 Minuten betrieben werden können.
ba) Ermitteln Sie, wie hoch die minimale Anschlussleistung der USV sein muss, wenn der Kunde fordert, bis zu zwei weitere Server an die USV anschließen zu können. (2 Punkte)
 bb) Berechnen Sie, welche elektrische Arbeit in VAh die Akkus aufweisen müssen, um die Anforderungen der Aufgabe b) zu erfüllen. (3 Punkte)
 bc) Auf den Servern werden Datenbanken betrieben. Sie haben ein Angebot einer USV mit zwei Akkus mit einer Kapazität von 200 Ah bei 12 V Spannung vorliegen. Berechnen Sie, wie lange die Systeme über diese USV mit Strom versorgt werden können und wann der Befehl zum Herunterfahren der Systeme eingeleitet werden muss, wenn der Shutdown zehn Minuten in Anspruch nimmt.

Überbrückungszeit:______________

Befehl zum Shutdown nach ______________ Minuten

(4Punkte)

c) Sie wollen den Shutdown der Server automatisieren.

Das Skript wird von der USV ausgelöst, sobald eine konfigurierte Kapazität der Akkus unterschritten wird. Das Skript selbst soll den Befehl für das Herunterfahren an alle Server senden. Die Systeme sind über den Hostname erreichbar, die in einem eindimensionalen Array abgespeichert sind. Ergänzen Sie das Skript um die nötigen Funktionen. Bei jedem Server soll der Rückgabewert des Shutdown-Befehls auf der Konsole inkl. dem Servernamen ausgegeben werden.

Als Hilfsmittel steht Ihnen ein Auszug aus der Man-Page des Befehls shutdown zur Verfügung (siehe nächste Seite). Der Konsolenbefehl kann direkt in dem Skript ausgeführt werden. (7 Punkte)

Syntax zur 3. Aufgabe

Beispiele für verschiedene Schleifenarten

while-Schleife

while [Bedingung]
do
    echo "Hallo Welt"
    comando
done

for-Schleife

for value in ${array[*]}
do
    echo "Hallo Welt"
    echo $value
    commando
done

Beispiel für Auswahlanweisung 

If [Bedingung]
then
    echo "Hallo Welt"
    commando
else
    echo "sonst"
    commando
fi

Kommentare 

//Kommentar einzeilig

/* Kommentar mehrzeilig */

Beispiel für Ausgabe

echo "Hallo Welt" // "Hallo Welt" wird an der Konsole ausgegeben

Man-Page von shutdown (Auszug) 

shutdown [OPTION]... TIME [MESSAGE]

shutdown arranges for the system to be brought down in a safe way.
All logged-in users are notified that the system is going down and,
within the last five minutes of TIME, new logins are prevented.

Options

-r Requests that the system be rebooted after it has been brought down.
-H Requests that the system be halted after it has been brought down.
-P Requests that the system be powered off after it has been brought down.
-s Remotesystem on which to perform the operation.
-c Cancels a running shutdown. TIME is not specified with this option, the first argument is MESSAGE.
-k Only send out the warning messages and disable logins, do not actually bring the system down.

Notes

Aufgabe 4 von 4 Aufgabe (25 Punkte) - Serverarchitektur bewerten
a) Sie erwägen die Datenbankserver in einem Active/Passive-Cluster auszuführen. Hierbei sollen die Datenbankservices auf Server01 (Active) ausgeführt werden und im Fehlerfall auf den påssiven Node Server02 verschoben werden.
aa) Beschreiben Sie zwei Anforderungen an die Server in einem Active/Passive-Cluster. (4 Punkte)
 ab) Die Clients und Anwendungen sollen auch nach dem Verschieben des Datenbankservices von Server01 auf Server02 ohne Neukonfiguration Zugriff auf die Datenbank haben. Beschreiben Sie eine Möglichkeit, diese Anforderung technisch umzusetzen. (3 Punkte)
b) Für die Verwaltung der neuen Komponenten im Rechenzentrum planen Sie die Speicherung der Informationen in einer Datenbank.
ba) Beschreiben Sie zwei Gründe, weshalb für diesen Einsatzzweck die Verwendung einer Datenbank einer Ablage in Tabellenkalkulationen vorzuziehen ist. (4 Punkte)

bb) In der aktuellen Datei werden diverse Informationen zu den Serversystemen gespeichert, u. a. Hardware, Betriebssystemversion, IP-Adresse etc. In der Inventar-Datenbank sollen hierzu weitere Informationen hinterlegt werden.

Ergänzen Sie hierfür das vorliegende ER-Diagramm inkl. der Kardinalitäten. Attribute müssen nicht angegeben werden.

(8 Punkte)

Server c) Ein Datenbanksystem enthält grundsätzlich drei unterschiedliche Datentypen (4 Punkte)
 ca) Erläutern Sie, weshalb Änderungen in Transaktionen durchgeführt werden und nicht direkt in der Datenbank. (3 Punkte)
 cb) Beschreiben Sie, welche Rolle die Transaktionsprotokolle beim Backup eines Datenbank-Servers spielen. (3 Punkte)