IPv4-Subnetting
- Hosts pro Subnetz
- 2(32 − prefix) − 2 (/31: 2, /32: 1)
- Blockgröße
- 256 − (mask octet)
- Netzadresse
- IP AND Maske
- Broadcast-Adresse
- IP OR (NOT Maske): alle Host-Bits auf 1
- Subnetze aus n geliehenen Bits
- 2n
Rechnernetze: Lernpaket
Formelsammlungen, die wichtigsten Lösungsschritte zu jedem Thema und 6 Übungsaufgaben, mit vollständigen Lösungen am Ende.
1Formeln und Methoden
Zahlensysteme
- Stellenwerte
- binär 2k, oktal 8k, hex 16k
- Ins Dezimalsystem
- Σ dk·bk
- Aus dem Dezimalsystem
- durch die Basis teilen, die Reste von unten nach oben lesen
- Hex ↔ binär
- eine Hex-Ziffer = 4 Bits
- Zweierkomplement
- die Bits invertieren und 1 addieren
2Übungsaufgaben
1.IPv4-SubnettingMittel
Das Netz 192.168.10.0/24 soll in mindestens 6 gleich große Subnetze aufgeteilt werden. Wenn du so wenige Bits wie möglich leihst, wie viele nutzbare Hosts H hat jedes Subnetz?
192.168.10.0/246 subnets
H =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Ein Router hat Routen zu diesen Netzen: 10.203.126.0/24, 10.203.127.0/24, 10.203.128.0/24, 10.203.129.0/24. Wie groß ist die längste Präfixlänge p einer einzigen Summenroute, die alle abdeckt?
10.203.126.0/24 … 10.203.129.0/24
p =
3.RechnernetzeMittel
Welches Zugriffsverfahren nutzte klassisches geteiltes Ethernet (Halbduplex)?
- ATDMA
- BCSMA/CD
- CToken Passing
- DCSMA/CA
4.RechnernetzeSchwer
Welches Routingprotokoll ist ein Link-State-Protokoll?
- ARIP
- BBGP
- CARP
- DOSPF
5.ZahlensystemeMittel
Setze die Bits so, dass sie −67 im 8-Bit-Zweierkomplement speichern. Welchen Wert U hat das Muster, wenn man es als vorzeichenlose Zahl liest?
N = −678 bit
U =
6.ZahlensystemeSchwer
Setze die Bits auf das 8-Bit-Ergebnis von 1001 1011 XOR 0111 1011. Welchen Wert R hat das Ergebnis dezimal?
1001 1011XOR0111 1011
R =
3Lösungen
1.IPv4-Subnetting
Antwort: H = 30
IPv4-Subnetting: Eine Adresse hat 32 Bits. Das Präfix /p gibt an, wie viele führende Bits das Netz bezeichnen; die übrigen 32 − p Bits nummerieren die Hosts. Ein Subnetz hat 2³²⁻ᵖ Adressen, aber die erste (Netzadresse) und die letzte (Broadcast-Adresse) können keinem Host gegeben werden, also passen 2³²⁻ᵖ − 2 Hosts hinein. Ausnahmen: Ein /31 (Punkt-zu-Punkt-Verbindung, RFC 3021) nutzt beide seiner 2 Adressen für Hosts, und ein /32 ist eine einzelne Adresse (ein einzelner Host oder ein Loopback).
Zu leihende Bits
23 = 8 ≥ 6 → b = 3, /27
Hosts pro Subnetz
25 − 2 = 30
Antwort
H = 30
2.IPv4-Subnetting
Antwort: p = 16
Routenzusammenfassung: Eine Summenroute a.b.c.0/p deckt alle Netze ab, deren erste p Bits übereinstimmen. Schreibe das abweichende Oktett des ersten und letzten Netzes binär; die Anzahl der gemeinsamen führenden Bits plus die Bits der Oktette davor ist das längste Summenpräfix.
Die Bits vergleichen
126 = 01111110
129 = 10000001
gemeinsame führende Bits: 0
Präfixlänge
p = 16 + 0 = 16
Antwort
p = /16
Summenroute: 10.203.0.0/16 (sie deckt auch 252 Netz(e) ab, die nicht in der Liste stehen).
3.Rechnernetze
Antwort: B · CSMA/CD
Warum das die Antwort ist
Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection: Stationen brechen ab, wenn sie eine Kollision erkennen, und versuchen es nach einer zufälligen Wartezeit (Backoff) erneut. Vollduplex-Switched-Ethernet kennt keine Kollisionen.
Antwort
B · CSMA/CD
4.Rechnernetze
Antwort: D · OSPF
Warum das die Antwort ist
OSPF-Router erstellen eine vollständige Karte des Bereichs und berechnen kürzeste Wege mit dem Dijkstra-Algorithmus. RIP ist ein Distanzvektor-, BGP ein Pfadvektorprotokoll.
Antwort
D · OSPF
5.Zahlensysteme
Antwort: U = 189
Bits setzen: Jedes Bit hat den Wert einer Zweierpotenz (128, 64, …, 1). Eine Hexadezimalziffer entspricht genau vier Bits, und im 8-Bit-Zweierkomplement hat das linke Bit den Wert −128. Bitweise Operationen wirken auf jede Bitposition einzeln.
Invertieren und eins addieren
67 = 0100 0011
invertiert: 1011 1100
+1 → 1011 1101
Vorzeichenlos lesen
1011 1101₂ = 256 − 67 = 189
Antwort
U = 189
6.Zahlensysteme
Antwort: R = 224
Bits setzen: Jedes Bit hat den Wert einer Zweierpotenz (128, 64, …, 1). Eine Hexadezimalziffer entspricht genau vier Bits, und im 8-Bit-Zweierkomplement hat das linke Bit den Wert −128. Bitweise Operationen wirken auf jede Bitposition einzeln.
Bit für Bit
XOR ergibt 1, wo sich die beiden Bits unterscheiden.
1001 1011
XOR 0111 1011
= 1110 0000
Wert des Ergebnisses
1110 0000₂ = 224
Antwort
R = 224
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks