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 192.168.10.0/24 soll in mindestens 20 gleich große Subnetze aufgeteilt werden. Wenn du so wenige Bits wie möglich leihst, wie viele nutzbare Hosts H hat jedes Subnetz?
192.168.10.0/2420 subnets
H =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Ein Host hat die Adresse 10.20.19.116/29. Welche ist die letzte Zahl (viertes Oktett) x der Broadcast-Adresse seines Subnetzes?
10.20.19.116/29
x =
3.RechnernetzeMittel
Welcher dieser Bereiche ist ein privater IPv4-Adressbereich?
- A100.0.0.0/8
- B192.168.0.0/16
- C8.8.8.0/24
- D200.1.1.0/24
4.RechnernetzeSchwer
Der private Schlüssel eines Servers wird in einem Jahr gestohlen. Welche TLS-Eigenschaft schützt heute aufgezeichnete Sitzungen?
- ADas zweimalige Senden des Zertifikats
- BDie Verwendung eines längeren Domainnamens
- CForward Secrecy durch ephemeren Diffie-Hellman-Schlüsselaustausch
- DDas Komprimieren der Daten vor der Verschlüsselung
5.ZahlensystemeMittel
Das 8-Bit-Muster 1110 1000 speichert eine vorzeichenbehaftete Ganzzahl im Zweierkomplement. Welchen Wert N hat sie im Dezimalsystem?
1110 10008 bit
N =
6.ZahlensystemeSchwer
Setze die Bits auf das 8-Bit-Ergebnis von 0001 1011 OR 1110 1110. Welchen Wert R hat das Ergebnis dezimal?
0001 1011OR1110 1110
R =
3Lösungen
1.IPv4-Subnetting
Antwort: H = 6
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).
Zu leihende Bits
25 = 32 ≥ 20 → b = 5, /29
Hosts pro Subnetz
23 − 2 = 6
Antwort
H = 6
2.IPv4-Subnetting
Antwort: x = 119
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: ⌊116/8⌋·8 = 112
Broadcast: 112 + 8 − 1 = 119
nutzbare Hosts: 113 … 118
Antwort
x = 119
3.Rechnernetze
Antwort: B · 192.168.0.0/16
Warum das die Antwort ist
Private Bereiche sind 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 und 192.168.0.0/16; sie werden im öffentlichen Internet nicht geroutet.
Antwort
B · 192.168.0.0/16
4.Rechnernetze
Antwort: C · Forward Secrecy durch ephemeren Diffie-Hellman-Schlüsselaustausch
Warum das die Antwort ist
Bei ephemerem (EC)DHE wird jeder Sitzungsschlüssel aus temporären Werten abgeleitet, die verworfen werden. Der langfristige Schlüssel signiert nur den Austausch, sein späterer Diebstahl entschlüsselt also keinen alten Verkehr.
Antwort
C · Forward Secrecy durch ephemeren Diffie-Hellman-Schlüsselaustausch
5.Zahlensysteme
Antwort: N = −24
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 + 8 = −24
Antwort
N = −24
6.Zahlensysteme
Antwort: R = 255
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.
0001 1011
OR 1110 1110
= 1111 1111
Wert des Ergebnisses
1111 1111₂ = 255
Antwort
R = 255
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