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 192.168.89.0/24 wird in /26-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 4?
192.168.89.0/24/26Subnetz 4 (Subnetz 1 beginnt bei .0)
x =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Ein Host hat die Adresse 10.20.87.225/28. Welches ist das vierte Oktett x der letzten nutzbaren Hostadresse in seinem Subnetz?
10.20.87.225/28
x =
3.RechnernetzeMittel
Wie lautet die Netzadresse des Hosts 192.168.10.77/26?
- A192.168.10.0
- B192.168.10.76
- C192.168.10.128
- D192.168.10.64
4.RechnernetzeSchwer
Ein Angreifer in einem LAN sendet gefälschte ARP-Antworten, die die IP-Adresse des Gateways beanspruchen. Was ist die wahrscheinliche Folge?
- AAlle DNS-Anfragen im gesamten Internet schlagen fehl
- BDer Switch schaltet alle seine Ports ab
- COpfer senden den Verkehr für das Gateway an den Angreifer, was einen Man-in-the-Middle-Angriff ermöglicht
- DDie IP-Adresse des Gateways wird auf jedem Router dauerhaft auf die Adresse des Angreifers geändert
5.ZahlensystemeMittel
Schreibe −76 als 8-Bit-Muster im Zweierkomplement. Lies das Muster als vorzeichenlose Binärzahl: Welchen Wert U hat es im Dezimalsystem?
N = −768 bit
U =
6.ZahlensystemeSchwer
Setze die Bits auf das 8-Bit-Ergebnis von 0010 1011 XOR 0111 1010. Welchen Wert R hat das Ergebnis dezimal?
0010 1011XOR0111 1010
R =
3Lösungen
1.IPv4-Subnetting
Antwort: x = 192
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
26 = 64
Subnetz Nummer 4
Netz: (4 − 1)·64 = 192
Broadcast: 192 + 64 − 1 = 255
Antwort
x = 192
2.IPv4-Subnetting
Antwort: x = 238
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
24 = 16
Subnetz dieses Hosts
Netz: ⌊225/16⌋·16 = 224
Broadcast: 224 + 16 − 1 = 239
nutzbare Hosts: 225 … 238
Antwort
x = 238
3.Rechnernetze
Antwort: D · 192.168.10.64
Warum das die Antwort ist
/26-Subnetze beginnen bei 0, 64, 128 und 192. 77 liegt im Block 64–127, also ist die Netzadresse 192.168.10.64.
Antwort
D · 192.168.10.64
4.Rechnernetze
Antwort: C · Opfer senden den Verkehr für das Gateway an den Angreifer, was einen Man-in-the-Middle-Angriff ermöglicht
Warum das die Antwort ist
ARP-Spoofing vergiftet die ARP-Caches der Hosts mit der MAC des Angreifers für die Gateway-IP. Der Angreifer kann dann Verkehr mitlesen, verändern oder verwerfen; Dynamic ARP Inspection hilft dagegen.
Antwort
C · Opfer senden den Verkehr für das Gateway an den Angreifer, was einen Man-in-the-Middle-Angriff ermöglicht
5.Zahlensysteme
Antwort: U = 180
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
76 = 0100 1100
invertiert: 1011 0011
+1 → 1011 0100
Vorzeichenlos lesen
1011 0100₂ = 256 − 76 = 180
Antwort
U = 180
6.Zahlensysteme
Antwort: R = 81
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.
0010 1011
XOR 0111 1010
= 0101 0001
Wert des Ergebnisses
0101 0001₂ = 81
Antwort
R = 81
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