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 30 gleich große Subnetze aufgeteilt werden. Wenn du so wenige Bits wie möglich leihst, wie viele nutzbare Hosts H hat jedes Subnetz?
192.168.10.0/2430 subnets
H =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Ein Router hat Routen zu diesen Netzen: 10.189.248.0/24, 10.189.249.0/24, 10.189.250.0/24, 10.189.251.0/24, 10.189.252.0/24, 10.189.253.0/24, 10.189.254.0/24. Wie groß ist die längste Präfixlänge p einer einzigen Summenroute, die alle abdeckt?
10.189.248.0/24 … 10.189.254.0/24
p =
3.RechnernetzeMittel
Welche Sicherheitseigenschaften bietet TLS für HTTPS?
- ANur schnelleres Laden
- BVertraulichkeit, Integrität und Server-Authentifizierung
- CSchutz vor jeglicher Malware und Phishing auf der besuchten Website
- DAnonymität des Benutzers
4.RechnernetzeSchwer
Wie unterscheidet sich bei Sliding-Window-Protokollen Go-Back-N von Selective Repeat, wenn ein Rahmen verloren geht?
- ABeide senden das ganze Fenster von vorn erneut
- BGo-Back-N sendet den verlorenen Rahmen und alle späteren erneut; Selective Repeat nur den verlorenen
- CKeines sendet verlorene Rahmen jemals erneut
- DGo-Back-N sendet nur den verlorenen Rahmen erneut; Selective Repeat diesen Rahmen und alle späteren
5.ZahlensystemeMittel
Das 8-Bit-Muster 1010 0111 speichert eine vorzeichenbehaftete Ganzzahl im Zweierkomplement. Welchen Wert N hat sie im Dezimalsystem?
1010 01118 bit
N =
6.ZahlensystemeSchwer
Setze die Bits auf das 8-Bit-Ergebnis von 1101 1011 AND 1111 0111. Welchen Wert R hat das Ergebnis dezimal?
1101 1011AND1111 0111
R =
3Lösungen
1.IPv4-Subnetting
Antwort: H = 6
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
25 = 32 ≥ 30 → b = 5, /29
Hosts pro Subnetz
23 − 2 = 6
Antwort
H = 6
2.IPv4-Subnetting
Antwort: p = 21
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
248 = 11111000
254 = 11111110
gemeinsame führende Bits: 5
Präfixlänge
p = 16 + 5 = 21
Antwort
p = /21
Summenroute: 10.189.248.0/21 (sie deckt auch 1 Netz(e) ab, die nicht in der Liste stehen).
3.Rechnernetze
Antwort: B · Vertraulichkeit, Integrität und Server-Authentifizierung
Warum das die Antwort ist
TLS verschlüsselt den Verkehr, erkennt Manipulationen und authentifiziert den Server mit Zertifikaten (optional auch den Client).
Antwort
B · Vertraulichkeit, Integrität und Server-Authentifizierung
4.Rechnernetze
Antwort: B · 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
B · Go-Back-N sendet den verlorenen Rahmen und alle späteren erneut; Selective Repeat nur den verlorenen
5.Zahlensysteme
Antwort: N = −89
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 + 32 + 4 + 2 + 1 = −89
Antwort
N = −89
6.Zahlensysteme
Antwort: R = 211
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.
1101 1011
AND 1111 0111
= 1101 0011
Wert des Ergebnisses
1101 0011₂ = 211
Antwort
R = 211
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