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 30 gleich große Subnetze aufgeteilt werden. Wenn du so wenige Bits wie möglich leihst, wie viele nutzbare Hosts H hat jedes Subnetz?
192.168.10.0/2430 subnets
H =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Das Netz 192.168.163.0/24 wird mit VLSM für diese LANs aufgeteilt: A: 6 Hosts, B: 3 Hosts, C: 9 Hosts, D: 18 Hosts, E: 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 B?
A: 6B: 3C: 9D: 18E: 23
x =
3.RechnernetzeMittel
Welches Feld im IPv4-Header verhindert, dass Pakete in einer Routing-Schleife ewig kreisen?
- ATime to Live (TTL)
- BHeader-Prüfsumme
- CType of Service
- DIdentification
4.RechnernetzeSchwer
Ein DNS-Cache-Poisoning-Angriff zielt darauf ab:
- AWLAN-Passwörter zu stehlen
- BEinen Resolver dazu zu bringen, eine falsche IP-Adresse für eine Domain zu speichern
- CEinen Server mit Verkehr zu überlasten, sodass er keine Anfragen mehr beantwortet
- DDNS-Server zu löschen
5.ZahlensystemeMittel
Setze die Bits so, dass sie −50 im 8-Bit-Zweierkomplement speichern. Welchen Wert U hat das Muster, wenn man es als vorzeichenlose Zahl liest?
N = −508 bit
U =
6.ZahlensystemeSchwer
Setze die Bits auf das 8-Bit-Ergebnis von 1110 0001 OR 0100 1010. Welchen Wert R hat das Ergebnis dezimal?
1110 0001OR0100 1010
R =
3Lösungen
1.IPv4-Subnetting
Antwort: H = 6
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
25 = 32 ≥ 30 → b = 5, /29
Hosts pro Subnetz
23 − 2 = 6
Antwort
H = 6
2.IPv4-Subnetting
Antwort: x = 88
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
E: 23 Hosts → 25 = 32 (/27)
D: 18 Hosts → 25 = 32 (/27)
C: 9 Hosts → 24 = 16 (/28)
A: 6 Hosts → 23 = 8 (/29)
B: 3 Hosts → 23 = 8 (/29)
Vergabe, größte zuerst
E: .0 – .31
D: .32 – .63
C: .64 – .79
A: .80 – .87
B: .88 – .95
Antwort
x = 88
LAN B: 192.168.163.88/29.
3.Rechnernetze
Antwort: A · Time to Live (TTL)
Warum das die Antwort ist
Jeder Router dekrementiert die TTL; bei null wird das Paket verworfen und meist eine ICMP-Nachricht „Time Exceeded“ gesendet. IPv6 nennt das Feld Hop Limit.
Antwort
A · Time to Live (TTL)
4.Rechnernetze
Antwort: B · Einen Resolver dazu zu bringen, eine falsche IP-Adresse für eine Domain zu speichern
Warum das die Antwort ist
Beim Poisoning werden gefälschte Einträge in den Cache eines Resolvers eingeschleust. DNSSEC fügt Signaturen hinzu, damit Resolver Einträge prüfen können.
Antwort
B · Einen Resolver dazu zu bringen, eine falsche IP-Adresse für eine Domain zu speichern
5.Zahlensysteme
Antwort: U = 206
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.
Invertieren und eins addieren
50 = 0011 0010
invertiert: 1100 1101
+1 → 1100 1110
Vorzeichenlos lesen
1100 1110₂ = 256 − 50 = 206
Antwort
U = 206
6.Zahlensysteme
Antwort: R = 235
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.
1110 0001
OR 0100 1010
= 1110 1011
Wert des Ergebnisses
1110 1011₂ = 235
Antwort
R = 235
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