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 192.168.69.0/24 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 Netzadresse von Subnetz 2?
192.168.69.0/24/25Subnetz 2 (Subnetz 1 beginnt bei .0)
x =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Ein Router hat Routen zu diesen Netzen: 10.67.159.0/24, 10.67.160.0/24, 10.67.161.0/24, 10.67.162.0/24, 10.67.163.0/24, 10.67.164.0/24, 10.67.165.0/24, 10.67.166.0/24. Wie groß ist die längste Präfixlänge p einer einzigen Summenroute, die alle abdeckt?
10.67.159.0/24 … 10.67.166.0/24
p =
3.RechnernetzeMittel
Wozu dient der TCP-Drei-Wege-Handshake?
- AUm die IP-Adresse eines Hosts zu finden, bevor Daten an ihn gesendet werden können
- BUm eine Verbindung aufzubauen und Sequenznummern zu synchronisieren
- CUm eine Verbindung schnell zu schließen
- DUm die Daten zu verschlüsseln
4.RechnernetzeSchwer
Eine TCP-Verbindung hat ein 64-KB-Fenster und 100 ms Round-Trip-Time, ohne Window Scaling. Wie hoch ist ihr maximaler Durchsatz ungefähr?
- AEtwa 0,5 Mbit/s
- BEtwa 50 Mbit/s
- CEtwa 640 Mbit/s
- DEtwa 5 Mbit/s
5.ZahlensystemeMittel
Das 8-Bit-Muster 1111 0011 speichert eine vorzeichenbehaftete Ganzzahl im Zweierkomplement. Welchen Wert N hat sie im Dezimalsystem?
1111 00118 bit
N =
6.ZahlensystemeSchwer
Ein System muss jedem von 4087 Elementen einen eigenen Binärcode gleicher Länge geben. Wie viele Bits b braucht es mindestens?
4087
b = bit
3Lösungen
1.IPv4-Subnetting
Antwort: x = 128
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
27 = 128
Subnetz Nummer 2
Netz: (2 − 1)·128 = 128
Broadcast: 128 + 128 − 1 = 255
Antwort
x = 128
2.IPv4-Subnetting
Antwort: p = 18
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
159 = 10011111
166 = 10100110
gemeinsame führende Bits: 2
Präfixlänge
p = 16 + 2 = 18
Antwort
p = /18
Summenroute: 10.67.128.0/18 (sie deckt auch 56 Netz(e) ab, die nicht in der Liste stehen).
3.Rechnernetze
Antwort: B · Um eine Verbindung aufzubauen und Sequenznummern zu synchronisieren
Warum das die Antwort ist
Der Handshake baut eine Verbindung auf und legt auf beiden Seiten die initialen Sequenznummern fest, bevor Daten gesendet werden.
Antwort
B · Um eine Verbindung aufzubauen und Sequenznummern zu synchronisieren
4.Rechnernetze
Antwort: D · Etwa 5 Mbit/s
Warum das die Antwort ist
Durchsatz ≤ Fenster / RTT = 65,536 × 8 Bit / 0,1 s ≈ 5,2 Mbit/s, egal wie schnell die Verbindung ist.
Antwort
D · Etwa 5 Mbit/s
5.Zahlensysteme
Antwort: N = −13
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 + 64 + 32 + 16 + 2 + 1 = −13
Antwort
N = −13
6.Zahlensysteme
Antwort: b = 12 bit
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.
Zweierpotenzen
211 = 2048 < 4087
212 = 4096 ≥ 4087
Antwort
b = 12
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