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
Ein Subnetz verwendet die Maske 255.255.255.252. Wie viele nutzbare Hostadressen H hat es?
255.255.255.252
H =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Ein Router hat Routen zu diesen Netzen: 10.208.100.0/24, 10.208.101.0/24, 10.208.102.0/24, 10.208.103.0/24, 10.208.104.0/24, 10.208.105.0/24, 10.208.106.0/24. Wie groß ist die längste Präfixlänge p einer einzigen Summenroute, die alle abdeckt?
10.208.100.0/24 … 10.208.106.0/24
p =
3.RechnernetzeMittel
Welche Metrik nutzt RIP zur Wahl von Routen?
- ABandbreite der Verbindung
- BGemessene Verzögerung
- CHop-Anzahl
- DGeschäftliche Richtlinien
4.RechnernetzeSchwer
Wie unterscheidet sich die Fragmentierung bei IPv6 von der bei IPv4?
- AIPv6-Router fragmentieren jedes Paket über 64 Byte, bevor sie es auf dem Pfad weiterleiten
- BRouter fragmentieren IPv6-Pakete nie; nur die Quelle kann es, mithilfe von Path MTU Discovery
- CIPv6 fragmentiert auf der Transportschicht innerhalb von TCP
- DIPv6 erlaubt keine Pakete über 576 Byte
5.ZahlensystemeMittel
Schreibe −6 als 8-Bit-Muster im Zweierkomplement. Lies das Muster als vorzeichenlose Binärzahl: Welchen Wert U hat es im Dezimalsystem?
N = −68 bit
U =
6.ZahlensystemeSchwer
Ein unkomprimiertes Bild hat 512 × 512 Pixel mit 16 Bits pro Pixel. Wie viel Speicher M braucht es in KiB (1 KiB = 1024 Bytes)?
512 × 512 px16 bit/px1 KiB = 1024 B
M = KiB
3Lösungen
1.IPv4-Subnetting
Antwort: H = 2
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).
Präfixlänge
255.255.255.252 = /30
Nutzbare Hosts
22 − 2 = 2
Antwort
H = 2
2.IPv4-Subnetting
Antwort: p = 20
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
100 = 01100100
106 = 01101010
gemeinsame führende Bits: 4
Präfixlänge
p = 16 + 4 = 20
Antwort
p = /20
Summenroute: 10.208.96.0/20 (sie deckt auch 9 Netz(e) ab, die nicht in der Liste stehen).
3.Rechnernetze
Antwort: C · 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
C · Hop-Anzahl
4.Rechnernetze
Antwort: B · Router fragmentieren IPv6-Pakete nie; nur die Quelle kann es, mithilfe von Path MTU Discovery
Warum das die Antwort ist
Ein IPv6-Router verwirft ein zu großes Paket und sendet ICMPv6 „Packet Too Big“ zurück. Die Quelle sendet dann kleinere Pakete oder nutzt einen Fragment-Extension-Header.
Antwort
B · Router fragmentieren IPv6-Pakete nie; nur die Quelle kann es, mithilfe von Path MTU Discovery
5.Zahlensysteme
Antwort: U = 250
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
6 = 0000 0110
invertiert: 1111 1001
+1 → 1111 1010
Vorzeichenlos lesen
1111 1010₂ = 256 − 6 = 250
Antwort
U = 250
6.Zahlensysteme
Antwort: M = 512 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
512·512·16 = 4194304 bit = 524288 B
In KiB umrechnen
524288/1024 = 512 KiB
Antwort
M = 512 KiB
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