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
Eine Abteilung braucht 505 Hostadressen in einem einzigen Subnetz. Welche ist die längste Präfixlänge p (kleinstes Subnetz), die groß genug ist?
505 hosts
p =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Ein Host hat die Adresse 10.20.246.132/29. Welches ist das vierte Oktett x seiner Netzadresse?
10.20.246.132/29
x =
3.RechnernetzeMittel
Was ist der Hauptzweck eines VLAN?
- ADie Geschwindigkeit jedes Switch-Ports zu erhöhen
- BJedem Gerät eine öffentliche IP-Adresse zu geben
- CDen gesamten Verkehr zwischen Switches zu verschlüsseln, damit andere Abteilungen ihn nicht lesen können
- DEin physisches Switch-Netzwerk in getrennte Broadcast-Domänen aufzuteilen
4.RechnernetzeSchwer
Bei welcher Art von Routingprotokoll tritt das Count-to-Infinity-Problem auf, und was hilft dagegen?
- ADistanzvektor; Split Horizon und Poison Reverse
- BStatisches Routing; Hinzufügen von Standardrouten
- CLink-State; Fluten von Link-Updates
- DPfadvektor; längere AS-Pfade
5.ZahlensystemeMittel
Schreibe −34 als 8-Bit-Muster im Zweierkomplement. Lies das Muster als vorzeichenlose Binärzahl: Welchen Wert U hat es im Dezimalsystem?
N = −348 bit
U =
6.ZahlensystemeSchwer
Was ist die kleinste (negativste) ganze Zahl N, die im 12-Bit-Zweierkomplement gespeichert werden kann?
12 bit
N =
3Lösungen
1.IPv4-Subnetting
Antwort: p = 23
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
28 − 2 = 254 < 505
29 − 2 = 510 ≥ 505 → h = 9
Präfixlänge
p = 32 − 9 = 23
Antwort
p = /23
2.IPv4-Subnetting
Antwort: x = 128
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: ⌊132/8⌋·8 = 128
Broadcast: 128 + 8 − 1 = 135
nutzbare Hosts: 129 … 134
Antwort
x = 128
3.Rechnernetze
Antwort: D · Ein physisches Switch-Netzwerk in getrennte Broadcast-Domänen aufzuteilen
Warum das die Antwort ist
VLANs gruppieren Ports logisch, sodass Broadcasts innerhalb jedes VLAN bleiben. Das verbessert die Sicherheit und begrenzt den Broadcast-Verkehr.
Antwort
D · Ein physisches Switch-Netzwerk in getrennte Broadcast-Domänen aufzuteilen
4.Rechnernetze
Antwort: A · Distanzvektor; Split Horizon und Poison Reverse
Warum das die Antwort ist
Nach einem Ausfall können Distanzvektor-Router einander weiterhin veraltete Routen melden und die Metrik langsam erhöhen. Split Horizon, Poison Reverse und eine maximale Metrik begrenzen dies.
Antwort
A · Distanzvektor; Split Horizon und Poison Reverse
5.Zahlensysteme
Antwort: U = 222
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
34 = 0010 0010
invertiert: 1101 1101
+1 → 1101 1110
Vorzeichenlos lesen
1101 1110₂ = 256 − 34 = 222
Antwort
U = 222
6.Zahlensysteme
Antwort: N = −2048
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.
Negativster Wert
−211 = −2048
Antwort
N = −2048
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks