Rechnernetze: Lernpaket

Formelsammlungen, die wichtigsten Lösungsschritte zu jedem Thema und 6 Übungsaufgaben, mit vollständigen Lösungen am Ende.

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1Formeln und Methoden

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

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
/24 → /2911111111111111111111111111111000NetzbitsHostbits

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

Das Netz 192.168.11.0/24 wird mit VLSM für diese LANs aufgeteilt: A: 10 Hosts, B: 120 Hosts, C: 4 Hosts, D: 51 Hosts. Die Subnetze werden ab .0 aufwärts vergeben, das LAN mit den meisten Hosts zuerst, jedes mit dem kleinsten passenden Subnetz. Wie lautet das vierte Oktett x der Netzadresse von LAN D?

A: 10B: 120C: 4D: 51
x =
3.RechnernetzeMittel

Was ist der Hauptunterschied zwischen den HTTP-Methoden GET und POST?

  1. AGET löscht eine Ressource, POST liest sie aus der Datenbank des Servers
  2. BGET ist verschlüsselt, POST nicht
  3. CGET nutzt UDP, POST nutzt TCP
  4. DGET ruft eine Ressource ab, POST übermittelt Daten im Request-Body
4.RechnernetzeSchwer

Ein 8-Port-Switch (ohne VLANs) hat an jedem Port einen Host. Wie viele Kollisionsdomänen und Broadcast-Domänen gibt es?

  1. A8 Kollisionsdomänen, 1 Broadcast-Domäne
  2. B1 Kollisionsdomäne, 8 Broadcast-Domänen
  3. C1 Kollisionsdomäne, 1 Broadcast-Domäne
  4. D8 Kollisionsdomänen, 8 Broadcast-Domänen
5.ZahlensystemeMittel
8-Bit-Zweierkomplement0−12806403201608040201

Setze die Bits so, dass sie −64 im 8-Bit-Zweierkomplement speichern. Welchen Wert U hat das Muster, wenn man es als vorzeichenlose Zahl liest?

N = −648 bit
U =
6.ZahlensystemeSchwer
Klicke auf die Bits, um sie zu setzen012806403201608040201

Setze die Bits auf das 8-Bit-Ergebnis von 1000 1110 << 2. Welchen Wert R hat das Ergebnis dezimal?

1000 1110<< 2
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 = 128

VLSM: Jedes LAN erhält das kleinste Subnetz mit 2ʰ − 2 ≥ seiner Hostzahl, also das Präfix 32 − h. Vergibt man die größten Subnetze zuerst, liegt jeder Block auf einem Vielfachen seiner eigenen Größe, und die Netzadressen ergeben sich durch Addieren der Blockgrößen.

Blockgröße pro LAN

B: 120 Hosts → 27 = 128 (/25)
D: 51 Hosts → 26 = 64 (/26)
A: 10 Hosts → 24 = 16 (/28)
C: 4 Hosts → 23 = 8 (/29)

Vergabe, größte zuerst

B: .0 – .127
D: .128 – .191
A: .192 – .207
C: .208 – .215

Antwort

x = 128

LAN D: 192.168.11.128/26.

3.Rechnernetze

Antwort: D · GET ruft eine Ressource ab, POST übermittelt Daten im Request-Body

Warum das die Antwort ist

GET fordert eine Ressource an und sollte den Serverzustand nicht ändern. POST sendet Daten, etwa ein Formular, im Body zur Verarbeitung an den Server.

Antwort

D · GET ruft eine Ressource ab, POST übermittelt Daten im Request-Body
4.Rechnernetze

Antwort: A · 8 Kollisionsdomänen, 1 Broadcast-Domäne

Warum das die Antwort ist

Jeder Switch-Port ist eine eigene Kollisionsdomäne, Broadcasts werden aber an alle Ports weitergeleitet, daher ist der ganze Switch eine Broadcast-Domäne. Ein Hub ergäbe jeweils eine.

Antwort

A · 8 Kollisionsdomänen, 1 Broadcast-Domäne
5.Zahlensysteme

Antwort: U = 192

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

64 = 0100 0000
invertiert: 1011 1111
+1 → 1100 0000

Vorzeichenlos lesen

1100 0000₂ = 256 − 64 = 192

Antwort

U = 192
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 Linksschieben um 2 verschiebt jedes Bit um 2 Stellen nach links; Bits, die am linken Ende herausfallen, gehen verloren, und rechts kommen Nullen nach.

1000 1110 << 2
= 0011 1000

Wert des Ergebnisses

0011 1000₂ = 56

Antwort

R = 56

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