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 767 Hostadressen in einem einzigen Subnetz. Welche ist die längste Präfixlänge p (kleinstes Subnetz), die groß genug ist?
767 hosts
p =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Ein Host hat die Adresse 10.20.95.139/25. Welches ist das vierte Oktett x seiner Netzadresse?
10.20.95.139/25
x =
3.RechnernetzeMittel
HTTP ist zustandslos. Wie halten Websites einen Nutzer üblicherweise über mehrere Anfragen hinweg angemeldet?
- AIndem das Passwort in der URL gespeichert wird
- BMit Cookies, die eine Sitzungs-ID oder ein Token enthalten
- CIndem die TCP-Verbindung tagelang offen gehalten wird
- DIndem jeder Nutzer eine feste IP-Adresse erhält
4.RechnernetzeSchwer
Welche Schicht im TCP/IP-Modell fügt Portnummern hinzu?
- AAnwendungsschicht
- BNetzzugangsschicht
- CInternetschicht
- DTransportschicht
5.ZahlensystemeMittel
Setze die Bits so, dass sie −44 im 8-Bit-Zweierkomplement speichern. Welchen Wert U hat das Muster, wenn man es als vorzeichenlose Zahl liest?
N = −448 bit
U =
6.ZahlensystemeSchwer
Setze die Bits auf das 8-Bit-Ergebnis von 1110 0010 >> 2. Welchen Wert R hat das Ergebnis dezimal?
1110 0010>> 2
R =
3Lösungen
1.IPv4-Subnetting
Antwort: p = 22
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
29 − 2 = 510 < 767
210 − 2 = 1022 ≥ 767 → h = 10
Präfixlänge
p = 32 − 10 = 22
Antwort
p = /22
2.IPv4-Subnetting
Antwort: x = 128
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
27 = 128
Subnetz dieses Hosts
Netz: ⌊139/128⌋·128 = 128
Broadcast: 128 + 128 − 1 = 255
nutzbare Hosts: 129 … 254
Antwort
x = 128
3.Rechnernetze
Antwort: B · Mit Cookies, die eine Sitzungs-ID oder ein Token enthalten
Warum das die Antwort ist
Der Server setzt ein Cookie mit einer Sitzungs-ID oder einem Token, und der Browser schickt es bei jeder Anfrage mit, sodass der Server den Nutzer wiedererkennt.
Antwort
B · Mit Cookies, die eine Sitzungs-ID oder ein Token enthalten
4.Rechnernetze
Antwort: D · Transportschicht
Warum das die Antwort ist
TCP- und UDP-Header enthalten Quell- und Zielports; die Internetschicht (IP) fügt die Adressen hinzu.
Antwort
D · Transportschicht
5.Zahlensysteme
Antwort: U = 212
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
44 = 0010 1100
invertiert: 1101 0011
+1 → 1101 0100
Vorzeichenlos lesen
1101 0100₂ = 256 − 44 = 212
Antwort
U = 212
6.Zahlensysteme
Antwort: R = 56
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 2 verschiebt jedes Bit um 2 Stellen nach rechts; Bits, die am rechten Ende herausfallen, gehen verloren, und links kommen Nullen nach.
1110 0010 >> 2
= 0011 1000
Wert des Ergebnisses
0011 1000₂ = 56
Antwort
R = 56
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