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 10.185.48.0/20 wird in gleich große Subnetze mit dem Präfix /22 aufgeteilt. Wie viele Subnetze N gibt es?
10.185.48.0/20/22
N =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Ein Host hat die Adresse 10.20.101.173/29. Welche ist die letzte Zahl (viertes Oktett) x der Broadcast-Adresse seines Subnetzes?
10.20.101.173/29
x =
3.RechnernetzeMittel
Was gibt ein MX-Eintrag im DNS an?
- ADie Mailserver, die E-Mails für eine Domain annehmen
- BEinen Aliasnamen für einen anderen Host
- CDie IPv4-Adresse eines Webservers
- DDie Nameserver einer Zone
4.RechnernetzeSchwer
Wie unterscheidet sich die Fragmentierung bei IPv6 von der bei IPv4?
- AIPv6 erlaubt keine Pakete über 576 Byte
- BIPv6-Router fragmentieren jedes Paket über 64 Byte, bevor sie es auf dem Pfad weiterleiten
- CRouter fragmentieren IPv6-Pakete nie; nur die Quelle kann es, mithilfe von Path MTU Discovery
- DIPv6 fragmentiert auf der Transportschicht innerhalb von TCP
5.ZahlensystemeMittel
Setze die Bits so, dass sie −117 im 8-Bit-Zweierkomplement speichern. Welchen Wert U hat das Muster, wenn man es als vorzeichenlose Zahl liest?
N = −1178 bit
U =
6.ZahlensystemeSchwer
Ein System muss jedem von 1248 Elementen einen eigenen Binärcode gleicher Länge geben. Wie viele Bits b braucht es mindestens?
1248
b = bit
3Lösungen
1.IPv4-Subnetting
Antwort: N = 4
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).
Geliehene Bits
22 − 20 = 2
Anzahl der Subnetze
N = 22 = 4
Antwort
N = 4
Jedes /22-Subnetz hat 210 − 2 = 1022 nutzbare Hosts.
2.IPv4-Subnetting
Antwort: x = 175
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).
Blockgröße
23 = 8
Subnetz dieses Hosts
Netz: ⌊173/8⌋·8 = 168
Broadcast: 168 + 8 − 1 = 175
nutzbare Hosts: 169 … 174
Antwort
x = 175
3.Rechnernetze
Antwort: A · Die Mailserver, die E-Mails für eine Domain annehmen
Warum das die Antwort ist
MX-Einträge (Mail Exchange) listen Mailserver mit Prioritäten auf, damit sendende Server wissen, wohin sie Mails für diese Domain zustellen sollen.
Antwort
A · Die Mailserver, die E-Mails für eine Domain annehmen
4.Rechnernetze
Antwort: C · Router fragmentieren IPv6-Pakete nie; nur die Quelle kann es, mithilfe von Path MTU Discovery
Warum das die Antwort ist
Ein IPv6-Router verwirft ein zu großes Paket und sendet ICMPv6 „Packet Too Big“ zurück. Die Quelle sendet dann kleinere Pakete oder nutzt einen Fragment-Extension-Header.
Antwort
C · Router fragmentieren IPv6-Pakete nie; nur die Quelle kann es, mithilfe von Path MTU Discovery
5.Zahlensysteme
Antwort: U = 139
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
117 = 0111 0101
invertiert: 1000 1010
+1 → 1000 1011
Vorzeichenlos lesen
1000 1011₂ = 256 − 117 = 139
Antwort
U = 139
6.Zahlensysteme
Antwort: b = 11 bit
Stellenwertsysteme: Jede Ziffer ist ihren Wert mal eine Potenz der Basis wert. Im Binärsystem sind die Stellen 1, 2, 4, 8, 16, … wert, im Hexadezimalsystem 1, 16, 256, …, wobei A–F für 10–15 stehen. Im 8-Bit-Zweierkomplement ist das linke Bit −128 statt +128 wert; so werden negative Zahlen gespeichert.
Zweierpotenzen
210 = 1024 < 1248
211 = 2048 ≥ 1248
Antwort
b = 11
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks