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 174 Hostadressen in einem einzigen Subnetz. Welche ist die längste Präfixlänge p (kleinstes Subnetz), die groß genug ist?
174 hosts
p =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Ein Host hat die Adresse 172.20.61.174/19. Wie lautet das dritte Oktett x seiner Netzadresse?
172.20.61.174/19
x =
3.RechnernetzeMittel
Welcher CIDR-Notation entspricht die Subnetzmaske 255.255.255.0?
- A/32
- B/8
- C/16
- D/24
4.RechnernetzeSchwer
Warum braucht IPv6 kein NAT wegen Adressknappheit?
- ASein 128-Bit-Adressraum ist groß genug, um jedem Gerät eine globale Adresse zu geben
- BIPv6 verschlüsselt alle Adressen
- CIPv6 verwendet keine Adressen
- DIPv6 funktioniert nur in lokalen Netzwerken, sodass Adressen nie global geteilt werden müssen
5.ZahlensystemeMittel
Setze die Bits so, dass sie −59 im 8-Bit-Zweierkomplement speichern. Welchen Wert U hat das Muster, wenn man es als vorzeichenlose Zahl liest?
N = −598 bit
U =
6.ZahlensystemeSchwer
Setze die Bits auf das 8-Bit-Ergebnis von 0010 1011 OR 0110 0001. Welchen Wert R hat das Ergebnis dezimal?
0010 1011OR0110 0001
R =
3Lösungen
1.IPv4-Subnetting
Antwort: p = 24
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
27 − 2 = 126 < 174
28 − 2 = 254 ≥ 174 → h = 8
Präfixlänge
p = 32 − 8 = 24
Antwort
p = /24
2.IPv4-Subnetting
Antwort: x = 32
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
25 = 32
Subnetz dieses Hosts
Netz: 172.20.32.0
Broadcast: 172.20.63.255
Antwort
x = 32
3.Rechnernetze
Antwort: D · /24
Warum das die Antwort ist
Drei Oktette mit 255 ergeben 24 Einsen, also 255.255.255.0 = /24.
Antwort
D · /24
4.Rechnernetze
Antwort: A · Sein 128-Bit-Adressraum ist groß genug, um jedem Gerät eine globale Adresse zu geben
Warum das die Antwort ist
IPv6 hat etwa 3,4 × 10³⁸ Adressen, daher entfällt die Knappheit, die bei IPv4 zu NAT geführt hat; Firewalls sorgen weiterhin für Sicherheit.
Antwort
A · Sein 128-Bit-Adressraum ist groß genug, um jedem Gerät eine globale Adresse zu geben
5.Zahlensysteme
Antwort: U = 197
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
59 = 0011 1011
invertiert: 1100 0100
+1 → 1100 0101
Vorzeichenlos lesen
1100 0101₂ = 256 − 59 = 197
Antwort
U = 197
6.Zahlensysteme
Antwort: R = 107
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
OR ergibt dort 1, wo mindestens ein Bit 1 ist.
0010 1011
OR 0110 0001
= 0110 1011
Wert des Ergebnisses
0110 1011₂ = 107
Antwort
R = 107
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks