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 253 Hostadressen in einem einzigen Subnetz. Welche ist die längste Präfixlänge p (kleinstes Subnetz), die groß genug ist?
253 hosts
p =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Ein Router hat Routen zu diesen Netzen: 10.13.0.0/24, 10.13.1.0/24, 10.13.2.0/24. Wie groß ist die längste Präfixlänge p einer einzigen Summenroute, die alle abdeckt?
10.13.0.0/24 … 10.13.2.0/24
p =
3.RechnernetzeMittel
Welcher DNS-Eintragstyp ordnet einem Hostnamen eine IPv6-Adresse zu?
- ACNAME
- BAAAA
- CMX
- DA
4.RechnernetzeSchwer
Welcher Mechanismus verhindert Broadcast-Schleifen in einem Netzwerk mit redundanten Switch-Verbindungen?
- AARP-Caching
- BDHCP Snooping
- CNAT
- DSpanning Tree Protocol
5.ZahlensystemeMittel
Schreibe −3 als 8-Bit-Muster im Zweierkomplement. Lies das Muster als vorzeichenlose Binärzahl: Welchen Wert U hat es im Dezimalsystem?
N = −38 bit
U =
6.ZahlensystemeSchwer
Setze die Bits auf das 8-Bit-Ergebnis von 1110 1010 XOR 1110 1101. Welchen Wert R hat das Ergebnis dezimal?
1110 1010XOR1110 1101
R =
3Lösungen
1.IPv4-Subnetting
Antwort: p = 24
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
27 − 2 = 126 < 253
28 − 2 = 254 ≥ 253 → h = 8
Präfixlänge
p = 32 − 8 = 24
Antwort
p = /24
2.IPv4-Subnetting
Antwort: p = 22
Routenzusammenfassung: Eine Summenroute a.b.c.0/p deckt alle Netze ab, deren erste p Bits übereinstimmen. Schreibe das abweichende Oktett des ersten und letzten Netzes binär; die Anzahl der gemeinsamen führenden Bits plus die Bits der Oktette davor ist das längste Summenpräfix.
Die Bits vergleichen
0 = 00000000
2 = 00000010
gemeinsame führende Bits: 6
Präfixlänge
p = 16 + 6 = 22
Antwort
p = /22
Summenroute: 10.13.0.0/22 (sie deckt auch 1 Netz(e) ab, die nicht in der Liste stehen).
3.Rechnernetze
Antwort: B · AAAA
Warum das die Antwort ist
Ein A-Eintrag enthält eine IPv4-Adresse, AAAA eine IPv6-Adresse. MX benennt Mailserver und CNAME gibt einen Alias an.
Antwort
B · AAAA
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 = 253
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
3 = 0000 0011
invertiert: 1111 1100
+1 → 1111 1101
Vorzeichenlos lesen
1111 1101₂ = 256 − 3 = 253
Antwort
U = 253
6.Zahlensysteme
Antwort: R = 7
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.
1110 1010
XOR 1110 1101
= 0000 0111
Wert des Ergebnisses
0000 0111₂ = 7
Antwort
R = 7
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