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 192.168.59.0/24 wird in /26-Subnetze aufgeteilt, nummeriert mit 1, 2, 3, … ab der niedrigsten Adresse (Subnetz 1 beginnt bei .0). Wie lautet das vierte Oktett x der Broadcastadresse von Subnetz 2?
192.168.59.0/24/26Subnetz 2 (Subnetz 1 beginnt bei .0)
x =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Ein Host hat die Adresse 10.20.183.184/30. Welches ist das vierte Oktett x der letzten nutzbaren Hostadresse in seinem Subnetz?
10.20.183.184/30
x =
3.RechnernetzeMittel
Was ist der Hauptzweck eines VLAN?
- ADen gesamten Verkehr zwischen Switches zu verschlüsseln, damit andere Abteilungen ihn nicht lesen können
- BJedem Gerät eine öffentliche IP-Adresse zu geben
- CDie Geschwindigkeit jedes Switch-Ports zu erhöhen
- DEin physisches Switch-Netzwerk in getrennte Broadcast-Domänen aufzuteilen
4.RechnernetzeSchwer
Wie groß ist die Maximum Transmission Unit (MTU) der Nutzlast bei Standard-Ethernet?
- A64 Bytes
- B1500 Bytes
- C9000 Bytes in jedem Netzwerk
- D65535 Bytes
5.ZahlensystemeMittel
Schreibe −112 als 8-Bit-Muster im Zweierkomplement. Lies das Muster als vorzeichenlose Binärzahl: Welchen Wert U hat es im Dezimalsystem?
N = −1128 bit
U =
6.ZahlensystemeSchwer
Setze die Bits auf das 8-Bit-Ergebnis von 1101 1010 >> 3. Welchen Wert R hat das Ergebnis dezimal?
1101 1010>> 3
R =
3Lösungen
1.IPv4-Subnetting
Antwort: x = 127
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
26 = 64
Subnetz Nummer 2
Netz: (2 − 1)·64 = 64
Broadcast: 64 + 64 − 1 = 127
Antwort
x = 127
2.IPv4-Subnetting
Antwort: x = 186
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
22 = 4
Subnetz dieses Hosts
Netz: ⌊184/4⌋·4 = 184
Broadcast: 184 + 4 − 1 = 187
nutzbare Hosts: 185 … 186
Antwort
x = 186
3.Rechnernetze
Antwort: D · Ein physisches Switch-Netzwerk in getrennte Broadcast-Domänen aufzuteilen
Warum das die Antwort ist
VLANs gruppieren Ports logisch, sodass Broadcasts innerhalb jedes VLAN bleiben. Das verbessert die Sicherheit und begrenzt den Broadcast-Verkehr.
Antwort
D · Ein physisches Switch-Netzwerk in getrennte Broadcast-Domänen aufzuteilen
4.Rechnernetze
Antwort: B · 1500 Bytes
Warum das die Antwort ist
Standard-Ethernet überträgt bis zu 1500 Bytes Nutzlast; größere IP-Pakete müssen fragmentiert werden oder Path MTU Discovery verwenden.
Antwort
B · 1500 Bytes
5.Zahlensysteme
Antwort: U = 144
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.
Invertieren und eins addieren
112 = 0111 0000
invertiert: 1000 1111
+1 → 1001 0000
Vorzeichenlos lesen
1001 0000₂ = 256 − 112 = 144
Antwort
U = 144
6.Zahlensysteme
Antwort: R = 27
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 3 verschiebt jedes Bit um 3 Stellen nach rechts; Bits, die am rechten Ende herausfallen, gehen verloren, und links kommen Nullen nach.
1101 1010 >> 3
= 0001 1011
Wert des Ergebnisses
0001 1011₂ = 27
Antwort
R = 27
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