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 10.165.24.0/22 wird in gleich große Subnetze mit dem Präfix /28 aufgeteilt. Wie viele Subnetze N gibt es?
10.165.24.0/22/28
N =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Ein Host hat die Adresse 10.20.54.34/28. Welche ist die letzte Zahl (viertes Oktett) x der Broadcast-Adresse seines Subnetzes?
10.20.54.34/28
x =
3.RechnernetzeMittel
Welche Metrik nutzt RIP zur Wahl von Routen?
- AHop-Anzahl
- BBandbreite der Verbindung
- CGemessene Verzögerung
- DGeschäftliche Richtlinien
4.RechnernetzeSchwer
Wie verbessert ein Content Delivery Network (CDN) die Web-Performance hauptsächlich?
- AEs macht DNS-Abfragen überflüssig
- BEs liefert zwischengespeicherte Inhalte von Servern in der Nähe der Nutzer aus
- CEs erhöht die Bandbreite der eigenen Heimanschlüsse der Nutzer
- DEs ersetzt TCP durch ein schnelleres Transportprotokoll
5.ZahlensystemeMittel
Setze die Bits so, dass sie −68 im 8-Bit-Zweierkomplement speichern. Welchen Wert U hat das Muster, wenn man es als vorzeichenlose Zahl liest?
N = −688 bit
U =
6.ZahlensystemeSchwer
Setze die Bits auf das 8-Bit-Ergebnis von 1100 0010 XOR 1110 1100. Welchen Wert R hat das Ergebnis dezimal?
1100 0010XOR1110 1100
R =
3Lösungen
1.IPv4-Subnetting
Antwort: N = 64
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).
Geliehene Bits
28 − 22 = 6
Anzahl der Subnetze
N = 26 = 64
Antwort
N = 64
Jedes /28-Subnetz hat 24 − 2 = 14 nutzbare Hosts.
2.IPv4-Subnetting
Antwort: x = 47
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
24 = 16
Subnetz dieses Hosts
Netz: ⌊34/16⌋·16 = 32
Broadcast: 32 + 16 − 1 = 47
nutzbare Hosts: 33 … 46
Antwort
x = 47
3.Rechnernetze
Antwort: A · Hop-Anzahl
Warum das die Antwort ist
RIP ist ein Distanzvektorprotokoll, das Hops zählt, wobei 16 „unerreichbar“ bedeutet. Das beschränkt es auf kleine Netzwerke.
Antwort
A · Hop-Anzahl
4.Rechnernetze
Antwort: B · Es liefert zwischengespeicherte Inhalte von Servern in der Nähe der Nutzer aus
Warum das die Antwort ist
CDNs legen Kopien von Inhalten an vielen Edge-Standorten ab und leiten Nutzer, oft über DNS, zu einem nahen Server. Das senkt die Latenz und die Last am Ursprungsserver.
Antwort
B · Es liefert zwischengespeicherte Inhalte von Servern in der Nähe der Nutzer aus
5.Zahlensysteme
Antwort: U = 188
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
68 = 0100 0100
invertiert: 1011 1011
+1 → 1011 1100
Vorzeichenlos lesen
1011 1100₂ = 256 − 68 = 188
Antwort
U = 188
6.Zahlensysteme
Antwort: R = 46
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
XOR ergibt 1, wo sich die beiden Bits unterscheiden.
1100 0010
XOR 1110 1100
= 0010 1110
Wert des Ergebnisses
0010 1110₂ = 46
Antwort
R = 46
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