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 10.3.8.0/24 wird in gleich große Subnetze mit dem Präfix /30 aufgeteilt. Wie viele Subnetze N gibt es?
10.3.8.0/24/30
N =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Ein Router hat Routen zu diesen Netzen: 10.232.76.0/24, 10.232.77.0/24, 10.232.78.0/24, 10.232.79.0/24. Wie groß ist die längste Präfixlänge p einer einzigen Summenroute, die alle abdeckt?
10.232.76.0/24 … 10.232.79.0/24
p =
3.RechnernetzeMittel
Was identifiziert ein Ende einer TCP-Verbindung im Internet eindeutig?
- AEine Subnetzmaske und ein Gateway
- BEine MAC-Adresse allein
- CEin Domainname allein
- DEine IP-Adresse zusammen mit einer Portnummer
4.RechnernetzeSchwer
Eine Remote-Terminal-Anwendung reagiert träge, weil kleine Tastendruck-Pakete zurückgehalten werden. Welcher TCP-Mechanismus ist häufig dafür verantwortlich?
- ASlow Start
- BNagle-Algorithmus
- CDer Drei-Wege-Handshake
- DFast Retransmit
5.ZahlensystemeMittel
Das 8-Bit-Muster 1001 1111 speichert eine vorzeichenbehaftete Ganzzahl im Zweierkomplement. Welchen Wert N hat sie im Dezimalsystem?
1001 11118 bit
N =
6.ZahlensystemeSchwer
Ein System muss jedem von 4311 Elementen einen eigenen Binärcode gleicher Länge geben. Wie viele Bits b braucht es mindestens?
4311
b = bit
3Lösungen
1.IPv4-Subnetting
Antwort: N = 64
IPv4 subnetting: an address has 32 bits. The prefix /p says how many leading bits identify the network; the remaining 32 − p bits number the hosts. A subnet has 2³²⁻ᵖ addresses, but the first (network address) and last (broadcast address) cannot be given to hosts, so 2³²⁻ᵖ − 2 hosts fit. Exceptions: a /31 (point-to-point link, RFC 3021) uses both of its 2 addresses for hosts, and a /32 is one single address (a single host or a loopback).
Geliehene Bits
30 − 24 = 6
Anzahl der Subnetze
N = 26 = 64
Antwort
N = 64
Jedes /30-Subnetz hat 22 − 2 = 2 nutzbare Hosts.
2.IPv4-Subnetting
Antwort: p = 22
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
76 = 01001100
79 = 01001111
gemeinsame führende Bits: 6
Präfixlänge
p = 16 + 6 = 22
Antwort
p = /22
Summenroute: 10.232.76.0/22
3.Rechnernetze
Antwort: D · Eine IP-Adresse zusammen mit einer Portnummer
Warum das die Antwort ist
Eine TCP-Verbindung wird durch Quell-IP und -Port sowie Ziel-IP und -Port identifiziert. Ports unterscheiden die vielen Anwendungen auf einem Host.
Antwort
D · Eine IP-Adresse zusammen mit einer Portnummer
4.Rechnernetze
Antwort: B · Nagle-Algorithmus
Warum das die Antwort ist
Der Nagle-Algorithmus wartet und bündelt kleine Segmente, solange frühere Daten unbestätigt sind. Das spart Bandbreite, erhöht aber die Verzögerung bei interaktivem Verkehr.
Antwort
B · Nagle-Algorithmus
5.Zahlensysteme
Antwort: N = −97
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.
Stellenwerte addieren
Die übrigen Bits behalten ihre normalen positiven Werte.
−128 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = −97
Antwort
N = −97
6.Zahlensysteme
Antwort: b = 13 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
212 = 4096 < 4311
213 = 8192 ≥ 4311
Antwort
b = 13
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