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 172.31.0.0/16 wird in gleich große Subnetze mit dem Präfix /20 aufgeteilt. Wie viele Subnetze N gibt es?
172.31.0.0/16/20
N =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Ein Host hat die Adresse 10.20.89.252/28. Welche ist die letzte Zahl (viertes Oktett) x der Broadcast-Adresse seines Subnetzes?
10.20.89.252/28
x =
3.RechnernetzeMittel
Welche Rolle spielt das Standard-Gateway auf einem Host?
- AEs vergibt MAC-Adressen
- BEs ist der Router für Verkehr in andere Netzwerke
- CEs ist der Switch-Port, an den der Host angeschlossen ist
- DEs ist der DNS-Server
4.RechnernetzeSchwer
Welche Ressource versucht der Angreifer bei einem SYN-Flood-Angriff zu erschöpfen?
- ADie MAC-Adresstabelle des Switches
- BDen Festplattenspeicher des Servers
- CDen DNS-Cache des Clients
- DDie Tabelle halboffener Verbindungen des Servers
5.ZahlensystemeMittel
Schreibe −27 als 8-Bit-Muster im Zweierkomplement. Lies das Muster als vorzeichenlose Binärzahl: Welchen Wert U hat es im Dezimalsystem?
N = −278 bit
U =
6.ZahlensystemeSchwer
Setze die Bits auf das 8-Bit-Ergebnis von 0010 1011 OR 1100 1111. Welchen Wert R hat das Ergebnis dezimal?
0010 1011OR1100 1111
R =
3Lösungen
1.IPv4-Subnetting
Antwort: N = 16
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
20 − 16 = 4
Anzahl der Subnetze
N = 24 = 16
Antwort
N = 16
Jedes /20-Subnetz hat 212 − 2 = 4094 nutzbare Hosts.
2.IPv4-Subnetting
Antwort: x = 255
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
24 = 16
Subnetz dieses Hosts
Netz: ⌊252/16⌋·16 = 240
Broadcast: 240 + 16 − 1 = 255
nutzbare Hosts: 241 … 254
Antwort
x = 255
3.Rechnernetze
Antwort: B · Es ist der Router für Verkehr in andere Netzwerke
Warum das die Antwort ist
Der Host sendet Pakete an nicht-lokale Ziele an das Standard-Gateway, meist seinen lokalen Router.
Antwort
B · Es ist der Router für Verkehr in andere Netzwerke
4.Rechnernetze
Antwort: D · Die Tabelle halboffener Verbindungen des Servers
Warum das die Antwort ist
Jedes SYN veranlasst den Server, Zustand zu reservieren und auf ein ACK zu warten, das nie kommt. SYN-Cookies vermeiden es, Zustand zu speichern, bevor der Handshake abgeschlossen ist.
Antwort
D · Die Tabelle halboffener Verbindungen des Servers
5.Zahlensysteme
Antwort: U = 229
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.
Invertieren und eins addieren
27 = 0001 1011
invertiert: 1110 0100
+1 → 1110 0101
Vorzeichenlos lesen
1110 0101₂ = 256 − 27 = 229
Antwort
U = 229
6.Zahlensysteme
Antwort: R = 239
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
OR ergibt dort 1, wo mindestens ein Bit 1 ist.
0010 1011
OR 1100 1111
= 1110 1111
Wert des Ergebnisses
1110 1111₂ = 239
Antwort
R = 239
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