Rechnernetze: Lernpaket

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

Neue AufgabenZurück zum Kurs

Wähle im Druckfenster „Als PDF speichern“, um eine Kopie auf deinem Gerät zu behalten.

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 → /2711111111111111111111111111100000NetzbitsHostbits

Das Netz 192.168.127.0/24 wird in /27-Subnetze aufgeteilt, nummeriert mit 1, 2, 3, … ab der niedrigsten Adresse (Subnetz 1 beginnt bei .0). Wie lautet das vierte Oktett x der Netzadresse von Subnetz 8?

192.168.127.0/24/27Subnetz 8 (Subnetz 1 beginnt bei .0)
x =
2.IPv4-SubnettingSchwer

Das Netz 192.168.194.0/24 wird mit VLSM für diese LANs aufgeteilt: A: 19 Hosts, B: 12 Hosts, C: 45 Hosts, D: 83 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 C?

A: 19B: 12C: 45D: 83
x =
3.RechnernetzeMittel

Warum wird UDP bei Live-Videoanrufen oft bevorzugt?

  1. AUDP garantiert, dass jedes Paket ankommt, sodass das Bild nie einfriert
  2. BUDP verschlüsselt Daten automatisch
  3. CGeringe Verzögerung ist wichtiger als die Neuübertragung jedes verlorenen Pakets
  4. DUDP ist für alle Videos vorgeschrieben
4.RechnernetzeSchwer

Nach wiederholten Kollisionen wählen klassische Ethernet-Stationen ihre Wartezeit aus einem Bereich, der sich jedes Mal verdoppelt. Warum?

  1. AUm der Station mit der höchsten MAC-Adresse Vorrang auf dem gemeinsam genutzten Kabel zu geben
  2. BUm alle Stationen auf einen Takt zu synchronisieren
  3. CDamit das Kabel Signale weiter überträgt
  4. DUm die Wahrscheinlichkeit einer erneuten Kollision zu senken, wenn viele Stationen konkurrieren
5.ZahlensystemeMittel
Stellenwerte im Zweierkomplement1−12816413201618040201

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
3502 Codes, b = ? Bit?2ᵇ⁻¹…?4?2?1

Ein System muss jedem von 3502 Elementen einen eigenen Binärcode gleicher Länge geben. Wie viele Bits b braucht es mindestens?

3502
b = bit

3Lösungen

1.IPv4-Subnetting

Antwort: x = 224

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 Nummer 8

Netz: (8 − 1)·32 = 224
Broadcast: 224 + 32 − 1 = 255

Antwort

x = 224
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

D: 83 Hosts → 27 = 128 (/25)
C: 45 Hosts → 26 = 64 (/26)
A: 19 Hosts → 25 = 32 (/27)
B: 12 Hosts → 24 = 16 (/28)

Vergabe, größte zuerst

D: .0 – .127
C: .128 – .191
A: .192 – .223
B: .224 – .239

Antwort

x = 128

LAN C: 192.168.194.128/26.

3.Rechnernetze

Antwort: C · Geringe Verzögerung ist wichtiger als die Neuübertragung jedes verlorenen Pakets

Warum das die Antwort ist

Die Neuübertragung verlorener Pakete würde Verzögerung verursachen; Echtzeitmedien tolerieren etwas Verlust, daher werden UDP-basierte Protokolle wie RTP verwendet.

Antwort

C · Geringe Verzögerung ist wichtiger als die Neuübertragung jedes verlorenen Pakets
4.Rechnernetze

Antwort: D · Um die Wahrscheinlichkeit einer erneuten Kollision zu senken, wenn viele Stationen konkurrieren

Warum das die Antwort ist

Jede weitere Kollision deutet auf mehr Konkurrenz hin, daher wächst der Zufallsbereich, und die Stationen wählen eher unterschiedliche Zeitschlitze. Das passt sich ohne zentrale Steuerung an die Last an.

Antwort

D · Um die Wahrscheinlichkeit einer erneuten Kollision zu senken, wenn viele Stationen konkurrieren
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: b = 12 bit

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.

Zweierpotenzen

211 = 2048 < 3502
212 = 4096 ≥ 3502

Antwort

b = 12

ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks