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
/?11111111111111111111110000000000NetzbitsHostbits

Eine Abteilung braucht 848 Hostadressen in einem einzigen Subnetz. Welche ist die längste Präfixlänge p (kleinstes Subnetz), die groß genug ist?

848 hosts
p =
2.IPv4-SubnettingSchwer
letztes Oktett = 65012816403201608040211NetzHost

Ein Host hat die Adresse 10.20.129.65/29. Welches ist das vierte Oktett x der letzten nutzbaren Hostadresse in seinem Subnetz?

10.20.129.65/29
x =
3.RechnernetzeMittel

Welcher Bereich von TCP/UDP-Portnummern ist als „Well-known Ports“ reserviert?

  1. A0–1023
  2. B49152–65535
  3. C0–65535
  4. D1024–49151
4.RechnernetzeSchwer

Welcher Mechanismus verhindert Broadcast-Schleifen in einem Netzwerk mit redundanten Switch-Verbindungen?

  1. ADHCP Snooping
  2. BARP-Caching
  3. CNAT
  4. DSpanning Tree Protocol
5.ZahlensystemeMittel
8-Bit-Zweierkomplement?−128?64?32?16?8?4?2?1

Schreibe −119 als 8-Bit-Muster im Zweierkomplement. Lies das Muster als vorzeichenlose Binärzahl: Welchen Wert U hat es im Dezimalsystem?

N = −1198 bit
U =
6.ZahlensystemeSchwer
638 Codes, b = ? Bit?2ᵇ⁻¹…?4?2?1

Ein System muss jedem von 638 Elementen einen eigenen Binärcode gleicher Länge geben. Wie viele Bits b braucht es mindestens?

638
b = bit

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 < 848
210 − 2 = 1022 ≥ 848 → h = 10

Präfixlänge

p = 32 − 10 = 22

Antwort

p = /22
2.IPv4-Subnetting

Antwort: x = 70

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

23 = 8

Subnetz dieses Hosts

Netz: ⌊65/8⌋·8 = 64
Broadcast: 64 + 8 − 1 = 71
nutzbare Hosts: 65 … 70

Antwort

x = 70
3.Rechnernetze

Antwort: A · 0–1023

Warum das die Antwort ist

Die Ports 0–1023 sind Well-known Ports für Standarddienste. 1024–49151 sind registrierte Ports, und 49152–65535 sind dynamische oder private Ports.

Antwort

A · 0–1023
4.Rechnernetze

Antwort: D · Spanning Tree Protocol

Warum das die Antwort ist

STP wählt eine Root Bridge und blockiert redundante Pfade; fällt eine aktive Verbindung aus, werden sie wieder freigegeben.

Antwort

D · Spanning Tree Protocol
5.Zahlensysteme

Antwort: U = 137

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.

Invertieren und eins addieren

119 = 0111 0111
invertiert: 1000 1000
+1 → 1000 1001

Vorzeichenlos lesen

1000 1001₂ = 256 − 119 = 137

Antwort

U = 137
6.Zahlensysteme

Antwort: b = 10 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

29 = 512 < 638
210 = 1024 ≥ 638

Antwort

b = 10

ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks