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 559 Hostadressen in einem einzigen Subnetz. Welche ist die längste Präfixlänge p (kleinstes Subnetz), die groß genug ist?
559 hosts
p =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Ein Host hat die Adresse 10.20.178.249/29. Welches ist das vierte Oktett x seiner Netzadresse?
10.20.178.249/29
x =
3.RechnernetzeMittel
Wozu dient der TCP-Drei-Wege-Handshake?
- AUm eine Verbindung schnell zu schließen
- BUm die Daten zu verschlüsseln
- CUm eine Verbindung aufzubauen und Sequenznummern zu synchronisieren
- DUm die IP-Adresse eines Hosts zu finden, bevor Daten an ihn gesendet werden können
4.RechnernetzeSchwer
Du sollst 192.168.1.0/24 in mindestens 5 Subnetze mit je bis zu 25 Hosts aufteilen. Welche Präfixlänge passt am besten?
- A/25
- B/28
- C/27
- D/26
5.ZahlensystemeMittel
Schreibe −69 als 8-Bit-Muster im Zweierkomplement. Lies das Muster als vorzeichenlose Binärzahl: Welchen Wert U hat es im Dezimalsystem?
N = −698 bit
U =
6.ZahlensystemeSchwer
Setze die Bits auf das 8-Bit-Ergebnis von 0100 0101 OR 0101 1000. Welchen Wert R hat das Ergebnis dezimal?
0100 0101OR0101 1000
R =
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 < 559
210 − 2 = 1022 ≥ 559 → h = 10
Präfixlänge
p = 32 − 10 = 22
Antwort
p = /22
2.IPv4-Subnetting
Antwort: x = 248
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: ⌊249/8⌋·8 = 248
Broadcast: 248 + 8 − 1 = 255
nutzbare Hosts: 249 … 254
Antwort
x = 248
3.Rechnernetze
Antwort: C · Um eine Verbindung aufzubauen und Sequenznummern zu synchronisieren
Warum das die Antwort ist
Der Handshake baut eine Verbindung auf und legt auf beiden Seiten die initialen Sequenznummern fest, bevor Daten gesendet werden.
Antwort
C · Um eine Verbindung aufzubauen und Sequenznummern zu synchronisieren
4.Rechnernetze
Antwort: C · /27
Warum das die Antwort ist
/27 ergibt 8 Subnetze mit je 30 nutzbaren Hosts. /26 ergibt nur 4 Subnetze, und /28 erlaubt nur 14 Hosts pro Subnetz.
Antwort
C · /27
5.Zahlensysteme
Antwort: U = 187
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
69 = 0100 0101
invertiert: 1011 1010
+1 → 1011 1011
Vorzeichenlos lesen
1011 1011₂ = 256 − 69 = 187
Antwort
U = 187
6.Zahlensysteme
Antwort: R = 93
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
OR ergibt dort 1, wo mindestens ein Bit 1 ist.
0100 0101
OR 0101 1000
= 0101 1101
Wert des Ergebnisses
0101 1101₂ = 93
Antwort
R = 93
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks