Rechnernetze: Lernpaket

Formelsammlungen, die wichtigsten Lösungsschritte zu jedem Thema und 6 Übungsaufgaben, mit vollständigen Lösungen am Ende.

Neue AufgabenZurück zum Kurs

Wähle im Druckfenster „Als PDF speichern“, um eine Kopie auf deinem Gerät zu behalten.

1Formeln und Methoden

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

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
/?11111111111111111111110000000000NetzbitsHostbits

Eine Abteilung braucht 518 Hostadressen in einem einzigen Subnetz. Welche ist die längste Präfixlänge p (kleinstes Subnetz), die groß genug ist?

518 hosts
p =
2.IPv4-SubnettingSchwer
letztes Oktett = 113012816413211608040211NetzHost

Ein Host hat die Adresse 10.20.62.113/29. Welche ist die letzte Zahl (viertes Oktett) x der Broadcast-Adresse seines Subnetzes?

10.20.62.113/29
x =
3.RechnernetzeMittel

Was gibt ein MX-Eintrag im DNS an?

  1. ADie Nameserver einer Zone
  2. BDie Mailserver, die E-Mails für eine Domain annehmen
  3. CDie IPv4-Adresse eines Webservers
  4. DEinen Aliasnamen für einen anderen Host
4.RechnernetzeSchwer

Warum bleibt die Seite, die eine TCP-Verbindung zuerst schließt, für die doppelte maximale Segmentlebensdauer im Zustand TIME_WAIT?

  1. AUm zu warten, bis der DNS-Cache abläuft
  2. BDamit die Router entlang des Pfades ihre Routingtabellen für die nächste Verbindung aktualisieren können
  3. CDamit verspätete Segmente verfallen und das letzte ACK erneut gesendet werden kann, falls es verloren ging
  4. DUm die Verschlüsselungsschlüssel für eine spätere Wiederverwendung aufzubewahren
5.ZahlensystemeMittel
8-Bit-Zweierkomplement?−128?64?32?16?8?4?2?1

Schreibe −46 als 8-Bit-Muster im Zweierkomplement. Lies das Muster als vorzeichenlose Binärzahl: Welchen Wert U hat es im Dezimalsystem?

N = −468 bit
U =
6.ZahlensystemeSchwer
16 bit1 px1280 px720 pxM = ? KiB

Ein unkomprimiertes Bild hat 1280 × 720 Pixel mit 16 Bits pro Pixel. Wie viel Speicher M braucht es in KiB (1 KiB = 1024 Bytes)?

1280 × 720 px16 bit/px1 KiB = 1024 B
M = KiB

3Lösungen

1.IPv4-Subnetting

Antwort: p = 22

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).

Benötigte Hostbits

29 − 2 = 510 < 518
210 − 2 = 1022 ≥ 518 → h = 10

Präfixlänge

p = 32 − 10 = 22

Antwort

p = /22
2.IPv4-Subnetting

Antwort: x = 119

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: ⌊113/8⌋·8 = 112
Broadcast: 112 + 8 − 1 = 119
nutzbare Hosts: 113 … 118

Antwort

x = 119
3.Rechnernetze

Antwort: B · Die Mailserver, die E-Mails für eine Domain annehmen

Warum das die Antwort ist

MX-Einträge (Mail Exchange) listen Mailserver mit Prioritäten auf, damit sendende Server wissen, wohin sie Mails für diese Domain zustellen sollen.

Antwort

B · Die Mailserver, die E-Mails für eine Domain annehmen
4.Rechnernetze

Antwort: C · Damit verspätete Segmente verfallen und das letzte ACK erneut gesendet werden kann, falls es verloren ging

Warum das die Antwort ist

TIME_WAIT stellt sicher, dass ein verlorenes letztes ACK wiederholt werden kann und alte doppelte Segmente verfallen, bevor dasselbe Adress-Port-Paar wiederverwendet wird.

Antwort

C · Damit verspätete Segmente verfallen und das letzte ACK erneut gesendet werden kann, falls es verloren ging
5.Zahlensysteme

Antwort: U = 210

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

46 = 0010 1110
invertiert: 1101 0001
+1 → 1101 0010

Vorzeichenlos lesen

1101 0010₂ = 256 − 46 = 210

Antwort

U = 210
6.Zahlensysteme

Antwort: M = 1800 KiB

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.

Bits und Bytes

1280·720·16 = 14745600 bit = 1843200 B

In KiB umrechnen

1843200/1024 = 1800 KiB

Antwort

M = 1800 KiB

ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks