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 255.255.255.252. Wie viele nutzbare Hostadressen H hat es?
255.255.255.252
H =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Ein Host hat die Adresse 10.20.206.88/27. Welches ist das vierte Oktett x seiner Netzadresse?
10.20.206.88/27
x =
3.RechnernetzeMittel
Was gibt ein MX-Eintrag im DNS an?
- AEinen Aliasnamen für einen anderen Host
- BDie Nameserver einer Zone
- CDie Mailserver, die E-Mails für eine Domain annehmen
- DDie IPv4-Adresse eines Webservers
4.RechnernetzeSchwer
Bei welcher Art von Routingprotokoll tritt das Count-to-Infinity-Problem auf, und was hilft dagegen?
- APfadvektor; längere AS-Pfade
- BStatisches Routing; Hinzufügen von Standardrouten
- CDistanzvektor; Split Horizon und Poison Reverse
- DLink-State; Fluten von Link-Updates
5.ZahlensystemeMittel
Setze die Bits so, dass sie −76 im 8-Bit-Zweierkomplement speichern. Welchen Wert U hat das Muster, wenn man es als vorzeichenlose Zahl liest?
N = −768 bit
U =
6.ZahlensystemeSchwer
Ein unkomprimiertes Bild hat 800 × 600 Pixel mit 24 Bits pro Pixel. Wie viel Speicher M braucht es in KiB (1 KiB = 1024 Bytes)?
800 × 600 px24 bit/px1 KiB = 1024 B
M = KiB
3Lösungen
1.IPv4-Subnetting
Antwort: H = 2
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
255.255.255.252 = /30
Nutzbare Hosts
22 − 2 = 2
Antwort
H = 2
2.IPv4-Subnetting
Antwort: x = 64
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
25 = 32
Subnetz dieses Hosts
Netz: ⌊88/32⌋·32 = 64
Broadcast: 64 + 32 − 1 = 95
nutzbare Hosts: 65 … 94
Antwort
x = 64
3.Rechnernetze
Antwort: C · Die Mailserver, die E-Mails für eine Domain annehmen
Warum das die Antwort ist
MX-Einträge (Mail Exchange) listen Mailserver mit Prioritäten auf, damit sendende Server wissen, wohin sie Mails für diese Domain zustellen sollen.
Antwort
C · Die Mailserver, die E-Mails für eine Domain annehmen
4.Rechnernetze
Antwort: C · Distanzvektor; Split Horizon und Poison Reverse
Warum das die Antwort ist
Nach einem Ausfall können Distanzvektor-Router einander weiterhin veraltete Routen melden und die Metrik langsam erhöhen. Split Horizon, Poison Reverse und eine maximale Metrik begrenzen dies.
Antwort
C · Distanzvektor; Split Horizon und Poison Reverse
5.Zahlensysteme
Antwort: U = 180
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
76 = 0100 1100
invertiert: 1011 0011
+1 → 1011 0100
Vorzeichenlos lesen
1011 0100₂ = 256 − 76 = 180
Antwort
U = 180
6.Zahlensysteme
Antwort: M = 1406 KiB
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.
Bits und Bytes
800·600·24 = 11520000 bit = 1440000 B
In KiB umrechnen
1440000/1024 = 1406,25 KiB
Antwort
M = 1406,25 KiB
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