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 10.31.20.0/22 wird in gleich große Subnetze mit dem Präfix /29 aufgeteilt. Wie viele Subnetze N gibt es?
10.31.20.0/22/29
N =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Ein Host hat die Adresse 172.20.199.13/23. Wie lautet das dritte Oktett x der Broadcastadresse seines Subnetzes?
172.20.199.13/23
x =
3.RechnernetzeMittel
Warum nutzt Wi-Fi Kollisionsvermeidung (CSMA/CA) statt Kollisionserkennung?
- AFunksignale kollidieren nie
- BWi-Fi erlaubt nur ein Gerät pro Netzwerk
- CKollisionserkennung funktioniert nur auf Glasfaserkabeln, nicht auf gemeinsam genutzten Funkkanälen
- DEine Funkstation kann Kollisionen während des Sendens nicht zuverlässig erkennen
4.RechnernetzeSchwer
Welche Ressource versucht der Angreifer bei einem SYN-Flood-Angriff zu erschöpfen?
- ADen DNS-Cache des Clients
- BDie MAC-Adresstabelle des Switches
- CDen Festplattenspeicher des Servers
- DDie Tabelle halboffener Verbindungen des Servers
5.ZahlensystemeMittel
Setze die Bits so, dass sie −78 im 8-Bit-Zweierkomplement speichern. Welchen Wert U hat das Muster, wenn man es als vorzeichenlose Zahl liest?
N = −788 bit
U =
6.ZahlensystemeSchwer
Ein System muss jedem von 600 Elementen einen eigenen Binärcode gleicher Länge geben. Wie viele Bits b braucht es mindestens?
600
b = bit
3Lösungen
1.IPv4-Subnetting
Antwort: N = 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).
Geliehene Bits
29 − 22 = 7
Anzahl der Subnetze
N = 27 = 128
Antwort
N = 128
Jedes /29-Subnetz hat 23 − 2 = 6 nutzbare Hosts.
2.IPv4-Subnetting
Antwort: x = 199
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 im dritten Oktett
21 = 2
Subnetz dieses Hosts
Netz: 172.20.198.0
Broadcast: 172.20.199.255
Antwort
x = 199
3.Rechnernetze
Antwort: D · Eine Funkstation kann Kollisionen während des Sendens nicht zuverlässig erkennen
Warum das die Antwort ist
Ein Funksender kann beim Senden andere schwache Signale nicht hören, und manche Stationen sind füreinander verdeckt. Daher wartet 802,11 zufällige Backoff-Zeiten ab und nutzt Bestätigungen.
Antwort
D · Eine Funkstation kann Kollisionen während des Sendens nicht zuverlässig erkennen
4.Rechnernetze
Antwort: D · Die Tabelle halboffener Verbindungen des Servers
Warum das die Antwort ist
Jedes SYN veranlasst den Server, Zustand zu reservieren und auf ein ACK zu warten, das nie kommt. SYN-Cookies vermeiden es, Zustand zu speichern, bevor der Handshake abgeschlossen ist.
Antwort
D · Die Tabelle halboffener Verbindungen des Servers
5.Zahlensysteme
Antwort: U = 178
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.
Invertieren und eins addieren
78 = 0100 1110
invertiert: 1011 0001
+1 → 1011 0010
Vorzeichenlos lesen
1011 0010₂ = 256 − 78 = 178
Antwort
U = 178
6.Zahlensysteme
Antwort: b = 10 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
29 = 512 < 600
210 = 1024 ≥ 600
Antwort
b = 10
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