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
/24 → /2811111111111111111111111111110000NetzbitsHostbits

Das Netz 192.168.255.0/24 wird in /28-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 8?

192.168.255.0/24/28Subnetz 8 (Subnetz 1 beginnt bei .0)
x =
2.IPv4-SubnettingSchwer
letztes Oktett = 183112806413211608141211NetzHost

Ein Host hat die Adresse 10.20.43.183/30. Welches ist das vierte Oktett x seiner Netzadresse?

10.20.43.183/30
x =
3.RechnernetzeMittel

Auf welcher OSI-Schicht arbeitet ein Switch normalerweise?

  1. ABitübertragungsschicht (Schicht 1)
  2. BSicherungsschicht (Schicht 2)
  3. CTransportschicht (Schicht 4)
  4. DVermittlungsschicht (Schicht 3)
4.RechnernetzeSchwer

Eine Remote-Terminal-Anwendung reagiert träge, weil kleine Tastendruck-Pakete zurückgehalten werden. Welcher TCP-Mechanismus ist häufig dafür verantwortlich?

  1. ADer Drei-Wege-Handshake
  2. BNagle-Algorithmus
  3. CFast Retransmit
  4. DSlow Start
5.ZahlensystemeMittel
8-Bit-Zweierkomplement?−128?64?32?16?8?4?2?1

Schreibe −21 als 8-Bit-Muster im Zweierkomplement. Lies das Muster als vorzeichenlose Binärzahl: Welchen Wert U hat es im Dezimalsystem?

N = −218 bit
U =
6.ZahlensystemeSchwer
Klicke auf die Bits, um sie zu setzen012806403201608040201

Setze die Bits auf das 8-Bit-Ergebnis von 1100 0101 XOR 0110 0010. Welchen Wert R hat das Ergebnis dezimal?

1100 0101XOR0110 0010
R =

3Lösungen

1.IPv4-Subnetting

Antwort: x = 127

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

24 = 16

Subnetz Nummer 8

Netz: (8 − 1)·16 = 112
Broadcast: 112 + 16 − 1 = 127

Antwort

x = 127
2.IPv4-Subnetting

Antwort: x = 180

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

22 = 4

Subnetz dieses Hosts

Netz: ⌊183/4⌋·4 = 180
Broadcast: 180 + 4 − 1 = 183
nutzbare Hosts: 181 … 182

Antwort

x = 180
3.Rechnernetze

Antwort: B · Sicherungsschicht (Schicht 2)

Warum das die Antwort ist

Ein Standard-Switch lernt MAC-Adressen und leitet Frames auf Schicht 2 weiter. Layer-3-Switches können zusätzlich routen.

Antwort

B · Sicherungsschicht (Schicht 2)
4.Rechnernetze

Antwort: B · Nagle-Algorithmus

Warum das die Antwort ist

Der Nagle-Algorithmus wartet und bündelt kleine Segmente, solange frühere Daten unbestätigt sind. Das spart Bandbreite, erhöht aber die Verzögerung bei interaktivem Verkehr.

Antwort

B · Nagle-Algorithmus
5.Zahlensysteme

Antwort: U = 235

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

21 = 0001 0101
invertiert: 1110 1010
+1 → 1110 1011

Vorzeichenlos lesen

1110 1011₂ = 256 − 21 = 235

Antwort

U = 235
6.Zahlensysteme

Antwort: R = 167

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

XOR ergibt 1, wo sich die beiden Bits unterscheiden.

1100 0101
XOR 0110 0010
= 1010 0111

Wert des Ergebnisses

1010 0111₂ = 167

Antwort

R = 167

ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks