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 192.168.195.0/24 wird in /26-Subnetze aufgeteilt, nummeriert mit 1, 2, 3, … ab der niedrigsten Adresse (Subnetz 1 beginnt bei .0). Wie lautet das vierte Oktett x der Netzadresse von Subnetz 4?
192.168.195.0/24/26Subnetz 4 (Subnetz 1 beginnt bei .0)
x =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Ein Host hat die Adresse 10.20.217.58/29. Welche ist die letzte Zahl (viertes Oktett) x der Broadcast-Adresse seines Subnetzes?
10.20.217.58/29
x =
3.RechnernetzeMittel
Welche Rolle spielt das Standard-Gateway auf einem Host?
- AEs ist der Router für Verkehr in andere Netzwerke
- BEs vergibt MAC-Adressen
- CEs ist der Switch-Port, an den der Host angeschlossen ist
- DEs ist der DNS-Server
4.RechnernetzeSchwer
Wie unterscheidet sich bei Sliding-Window-Protokollen Go-Back-N von Selective Repeat, wenn ein Rahmen verloren geht?
- AKeines sendet verlorene Rahmen jemals erneut
- BBeide senden das ganze Fenster von vorn erneut
- CGo-Back-N sendet nur den verlorenen Rahmen erneut; Selective Repeat diesen Rahmen und alle späteren
- DGo-Back-N sendet den verlorenen Rahmen und alle späteren erneut; Selective Repeat nur den verlorenen
5.ZahlensystemeMittel
Setze die Bits so, dass sie −66 im 8-Bit-Zweierkomplement speichern. Welchen Wert U hat das Muster, wenn man es als vorzeichenlose Zahl liest?
N = −668 bit
U =
6.ZahlensystemeSchwer
Setze die Bits auf das 8-Bit-Ergebnis von 1110 0100 AND 1000 0101. Welchen Wert R hat das Ergebnis dezimal?
1110 0100AND1000 0101
R =
3Lösungen
1.IPv4-Subnetting
Antwort: x = 192
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).
Blockgröße
26 = 64
Subnetz Nummer 4
Netz: (4 − 1)·64 = 192
Broadcast: 192 + 64 − 1 = 255
Antwort
x = 192
2.IPv4-Subnetting
Antwort: x = 63
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: ⌊58/8⌋·8 = 56
Broadcast: 56 + 8 − 1 = 63
nutzbare Hosts: 57 … 62
Antwort
x = 63
3.Rechnernetze
Antwort: A · 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
A · Es ist der Router für Verkehr in andere Netzwerke
4.Rechnernetze
Antwort: D · Go-Back-N sendet den verlorenen Rahmen und alle späteren erneut; Selective Repeat nur den verlorenen
Warum das die Antwort ist
Ein Go-Back-N-Empfänger verwirft Rahmen außer der Reihe, daher muss der Sender alles nach dem Verlust wiederholen. Selective Repeat puffert sie und fordert nur den fehlenden an.
Antwort
D · Go-Back-N sendet den verlorenen Rahmen und alle späteren erneut; Selective Repeat nur den verlorenen
5.Zahlensysteme
Antwort: U = 190
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
66 = 0100 0010
invertiert: 1011 1101
+1 → 1011 1110
Vorzeichenlos lesen
1011 1110₂ = 256 − 66 = 190
Antwort
U = 190
6.Zahlensysteme
Antwort: R = 132
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
AND ergibt nur dort 1, wo beide Bits 1 sind.
1110 0100
AND 1000 0101
= 1000 0100
Wert des Ergebnisses
1000 0100₂ = 132
Antwort
R = 132
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