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 192.168.75.0/24 wird in /28-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 5?
192.168.75.0/24/28Subnetz 5 (Subnetz 1 beginnt bei .0)
x =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Ein Host hat die Adresse 172.20.95.251/17. Wie lautet das dritte Oktett x der Broadcastadresse seines Subnetzes?
172.20.95.251/17
x =
3.RechnernetzeMittel
Welches Protokoll verwendet der Befehl „ping“?
- AICMP
- BTCP
- CHTTP
- DUDP
4.RechnernetzeSchwer
DNS-Anfragen nutzen normalerweise UDP. Wann verwendet DNS typischerweise stattdessen TCP?
- AFür jede Anfrage aus einem Webbrowser
- BNur für Rückwärtsauflösungen von IP-Adressen
- CNur wenn der Domainname länger als zehn Zeichen ist
- DFür Antworten, die zu groß für UDP sind, und für Zonentransfers
5.ZahlensystemeMittel
Das 8-Bit-Muster 0010 0101 speichert eine vorzeichenbehaftete Ganzzahl im Zweierkomplement. Welchen Wert N hat sie im Dezimalsystem?
0010 01018 bit
N =
6.ZahlensystemeSchwer
Ein unkomprimiertes Bild hat 256 × 256 Pixel mit 16 Bits pro Pixel. Wie viel Speicher M braucht es in KiB (1 KiB = 1024 Bytes)?
256 × 256 px16 bit/px1 KiB = 1024 B
M = KiB
3Lösungen
1.IPv4-Subnetting
Antwort: x = 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).
Blockgröße
24 = 16
Subnetz Nummer 5
Netz: (5 − 1)·16 = 64
Broadcast: 64 + 16 − 1 = 79
Antwort
x = 64
2.IPv4-Subnetting
Antwort: x = 127
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).
Blockgröße im dritten Oktett
27 = 128
Subnetz dieses Hosts
Netz: 172.20.0.0
Broadcast: 172.20.127.255
Antwort
x = 127
3.Rechnernetze
Antwort: A · ICMP
Warum das die Antwort ist
Ping sendet ICMP-Echo-Requests und misst die Zeit, bis die Echo-Replies zurückkommen.
Antwort
A · ICMP
4.Rechnernetze
Antwort: D · Für Antworten, die zu groß für UDP sind, und für Zonentransfers
Warum das die Antwort ist
Ist eine UDP-Antwort abgeschnitten (truncated), wiederholt der Resolver die Anfrage über TCP. Auch Zonentransfers zwischen Nameservern nutzen TCP, weil sie viele Daten übertragen.
Antwort
D · Für Antworten, die zu groß für UDP sind, und für Zonentransfers
5.Zahlensysteme
Antwort: N = 37
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.
32 + 4 + 1 = 37
Antwort
N = 37
6.Zahlensysteme
Antwort: M = 128 KiB
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.
Bits und Bytes
256·256·16 = 1048576 bit = 131072 B
In KiB umrechnen
131072/1024 = 128 KiB
Antwort
M = 128 KiB
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