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 192.168.10.0/24 soll in mindestens 4 gleich große Subnetze aufgeteilt werden. Wenn du so wenige Bits wie möglich leihst, wie viele nutzbare Hosts H hat jedes Subnetz?
192.168.10.0/244 subnets
H =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Das Netz 192.168.200.0/24 wird mit VLSM für diese LANs aufgeteilt: A: 12 Hosts, B: 31 Hosts, C: 38 Hosts, D: 23 Hosts. Die Subnetze werden ab .0 aufwärts vergeben, das LAN mit den meisten Hosts zuerst, jedes mit dem kleinsten passenden Subnetz. Wie lautet das vierte Oktett x der Netzadresse von LAN A?
A: 12B: 31C: 38D: 23
x =
3.RechnernetzeMittel
Wofür wird eine zyklische Redundanzprüfung (CRC) in Ethernet-Rahmen verwendet?
- AZur Wahl der besten Route
- BZur Erkennung von Übertragungsfehlern
- CZur automatischen Korrektur jedes Bitfehlers
- DZur Verschlüsselung des Rahmens
4.RechnernetzeSchwer
Ein PC erreicht Drucker in seinem eigenen Subnetz, aber nichts darüber hinaus. IP-Adresse und Maske sind korrekt. Was ist der wahrscheinlichste Fehler?
- AEine fehlerhafte DNS-Server-Einstellung
- BEin zu kleines TCP-Fenster
- CEine doppelte MAC-Adresse im Internet
- DEin fehlendes oder falsches Standardgateway
5.ZahlensystemeMittel
Das 8-Bit-Muster 1101 0000 speichert eine vorzeichenbehaftete Ganzzahl im Zweierkomplement. Welchen Wert N hat sie im Dezimalsystem?
1101 00008 bit
N =
6.ZahlensystemeSchwer
Ein System muss jedem von 4195 Elementen einen eigenen Binärcode gleicher Länge geben. Wie viele Bits b braucht es mindestens?
4195
b = bit
3Lösungen
1.IPv4-Subnetting
Antwort: H = 62
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).
Zu leihende Bits
22 = 4 ≥ 4 → b = 2, /26
Hosts pro Subnetz
26 − 2 = 62
Antwort
H = 62
2.IPv4-Subnetting
Antwort: x = 160
VLSM: Jedes LAN erhält das kleinste Subnetz mit 2ʰ − 2 ≥ seiner Hostzahl, also das Präfix 32 − h. Vergibt man die größten Subnetze zuerst, liegt jeder Block auf einem Vielfachen seiner eigenen Größe, und die Netzadressen ergeben sich durch Addieren der Blockgrößen.
Blockgröße pro LAN
C: 38 Hosts → 26 = 64 (/26)
B: 31 Hosts → 26 = 64 (/26)
D: 23 Hosts → 25 = 32 (/27)
A: 12 Hosts → 24 = 16 (/28)
Vergabe, größte zuerst
C: .0 – .63
B: .64 – .127
D: .128 – .159
A: .160 – .175
Antwort
x = 160
LAN A: 192.168.200.160/28.
3.Rechnernetze
Antwort: B · Zur Erkennung von Übertragungsfehlern
Warum das die Antwort ist
Der Sender berechnet einen CRC über den Rahmen; der Empfänger berechnet ihn neu und verwirft den Rahmen bei Abweichung. CRC erkennt Fehler, korrigiert sie aber nicht.
Antwort
B · Zur Erkennung von Übertragungsfehlern
4.Rechnernetze
Antwort: D · Ein fehlendes oder falsches Standardgateway
Warum das die Antwort ist
Hosts senden Pakete für andere Subnetze an das Standardgateway. Ist es falsch oder fehlt es, funktioniert der lokale Verkehr weiter, aber nichts außerhalb ist erreichbar, auch nicht per IP-Adresse.
Antwort
D · Ein fehlendes oder falsches Standardgateway
5.Zahlensysteme
Antwort: N = −48
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.
−128 + 64 + 16 = −48
Antwort
N = −48
6.Zahlensysteme
Antwort: b = 13 bit
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.
Zweierpotenzen
212 = 4096 < 4195
213 = 8192 ≥ 4195
Antwort
b = 13
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