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
Ein Subnetz verwendet die Maske 255.255.255.224. Wie viele nutzbare Hostadressen H hat es?
255.255.255.224
H =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Ein Host hat die Adresse 10.20.245.229/28. Welches ist das vierte Oktett x seiner Netzadresse?
10.20.245.229/28
x =
3.RechnernetzeMittel
Was ist der Hauptunterschied zwischen den HTTP-Methoden GET und POST?
- AGET ist verschlüsselt, POST nicht
- BGET nutzt UDP, POST nutzt TCP
- CGET ruft eine Ressource ab, POST übermittelt Daten im Request-Body
- DGET löscht eine Ressource, POST liest sie aus der Datenbank des Servers
4.RechnernetzeSchwer
Welcher Mechanismus verhindert Broadcast-Schleifen in einem Netzwerk mit redundanten Switch-Verbindungen?
- ADHCP Snooping
- BNAT
- CARP-Caching
- DSpanning Tree Protocol
5.ZahlensystemeMittel
Das 8-Bit-Muster 1010 0110 speichert eine vorzeichenbehaftete Ganzzahl im Zweierkomplement. Welchen Wert N hat sie im Dezimalsystem?
1010 01108 bit
N =
6.ZahlensystemeSchwer
Setze die Bits auf das 8-Bit-Ergebnis von 0101 1001 >> 1. Welchen Wert R hat das Ergebnis dezimal?
0101 1001>> 1
R =
3Lösungen
1.IPv4-Subnetting
Antwort: H = 30
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).
Präfixlänge
255.255.255.224 = /27
Nutzbare Hosts
25 − 2 = 30
Antwort
H = 30
2.IPv4-Subnetting
Antwort: x = 224
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
24 = 16
Subnetz dieses Hosts
Netz: ⌊229/16⌋·16 = 224
Broadcast: 224 + 16 − 1 = 239
nutzbare Hosts: 225 … 238
Antwort
x = 224
3.Rechnernetze
Antwort: C · GET ruft eine Ressource ab, POST übermittelt Daten im Request-Body
Warum das die Antwort ist
GET fordert eine Ressource an und sollte den Serverzustand nicht ändern. POST sendet Daten, etwa ein Formular, im Body zur Verarbeitung an den Server.
Antwort
C · GET ruft eine Ressource ab, POST übermittelt Daten im Request-Body
4.Rechnernetze
Antwort: D · Spanning Tree Protocol
Warum das die Antwort ist
STP wählt eine Root Bridge und blockiert redundante Pfade; fällt eine aktive Verbindung aus, werden sie wieder freigegeben.
Antwort
D · Spanning Tree Protocol
5.Zahlensysteme
Antwort: N = −90
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 + 32 + 4 + 2 = −90
Antwort
N = −90
6.Zahlensysteme
Antwort: R = 44
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
Das Rechtsschieben um 1 verschiebt jedes Bit um 1 Stellen nach rechts; Bits, die am rechten Ende herausfallen, gehen verloren, und links kommen Nullen nach.
0101 1001 >> 1
= 0010 1100
Wert des Ergebnisses
0010 1100₂ = 44
Antwort
R = 44
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