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 192.168.128.0/24 wird in /25-Subnetze aufgeteilt, nummeriert mit 1, 2, 3, … ab der niedrigsten Adresse (Subnetz 1 beginnt bei .0). Wie lautet das vierte Oktett x der Broadcastadresse von Subnetz 2?
192.168.128.0/24/25Subnetz 2 (Subnetz 1 beginnt bei .0)
x =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Ein Host hat die Adresse 10.20.206.163/25. Welche ist die letzte Zahl (viertes Oktett) x der Broadcast-Adresse seines Subnetzes?
10.20.206.163/25
x =
3.RechnernetzeMittel
Warum sendet ein Switch einen Rahmen manchmal an alle Ports außer dem, über den er hereinkam?
- ADer Rahmen ist zu groß für einen Port
- BDer Switch arbeitet als Router
- CDer Rahmen hat eine falsche IP-Prüfsumme und muss von jedem Host geprüft werden
- DDie Ziel-MAC-Adresse steht noch nicht in seiner Adresstabelle
4.RechnernetzeSchwer
Ein Nutzer kann 8.8.8.8 anpingen, aber keine Website über ihren Namen öffnen. Wo liegt das Problem am wahrscheinlichsten?
- ABeim physischen Kabel
- BBeim Standardgateway
- CBeim Treiber der Netzwerkkarte
- DBei der Namensauflösung (DNS)
5.ZahlensystemeMittel
Setze die Bits so, dass sie −71 im 8-Bit-Zweierkomplement speichern. Welchen Wert U hat das Muster, wenn man es als vorzeichenlose Zahl liest?
N = −718 bit
U =
6.ZahlensystemeSchwer
Setze die Bits auf das 8-Bit-Ergebnis von 1010 0110 OR 0111 0010. Welchen Wert R hat das Ergebnis dezimal?
1010 0110OR0111 0010
R =
3Lösungen
1.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
27 = 128
Subnetz Nummer 2
Netz: (2 − 1)·128 = 128
Broadcast: 128 + 128 − 1 = 255
Antwort
x = 255
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
27 = 128
Subnetz dieses Hosts
Netz: ⌊163/128⌋·128 = 128
Broadcast: 128 + 128 − 1 = 255
nutzbare Hosts: 129 … 254
Antwort
x = 255
3.Rechnernetze
Antwort: D · Die Ziel-MAC-Adresse steht noch nicht in seiner Adresstabelle
Warum das die Antwort ist
Bei einer unbekannten Unicast-Adresse flutet der Switch den Rahmen. Wenn das Ziel antwortet, lernt der Switch dessen Port aus der Quell-MAC.
Antwort
D · Die Ziel-MAC-Adresse steht noch nicht in seiner Adresstabelle
4.Rechnernetze
Antwort: D · Bei der Namensauflösung (DNS)
Warum das die Antwort ist
Ein erfolgreicher Ping an eine externe IP beweist, dass Verkabelung, Adressierung und Routing funktionieren. Scheitern Namen, deutet das auf ein Problem mit dem DNS-Server oder der Resolver-Einstellung hin.
Antwort
D · Bei der Namensauflösung (DNS)
5.Zahlensysteme
Antwort: U = 185
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
71 = 0100 0111
invertiert: 1011 1000
+1 → 1011 1001
Vorzeichenlos lesen
1011 1001₂ = 256 − 71 = 185
Antwort
U = 185
6.Zahlensysteme
Antwort: R = 246
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.
1010 0110
OR 0111 0010
= 1111 0110
Wert des Ergebnisses
1111 0110₂ = 246
Antwort
R = 246
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