Rechnernetze: Lernpaket

Formelsammlungen, die wichtigsten Lösungsschritte zu jedem Thema und 6 Übungsaufgaben, mit vollständigen Lösungen am Ende.

Neue Aufgaben Zurück zum Kurs

Wähle im Druckfenster „Als PDF speichern“, um eine Kopie auf deinem Gerät zu behalten.

1Formeln und Methoden

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

Zahlensysteme

Stellenwerte: binär 2^k, oktal 8^k, hex 16^k
Ins Dezimalsystem: Σ d_k·b^k
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 255.255.255.128. Wie viele nutzbare Hostadressen H hat es?

255.255.255.128

H =

2.IPv4-SubnettingSchwer

Ein Router hat Routen zu diesen Netzen: 10.179.29.0/24, 10.179.30.0/24, 10.179.31.0/24, 10.179.32.0/24, 10.179.33.0/24, 10.179.34.0/24, 10.179.35.0/24, 10.179.36.0/24. Wie groß ist die längste Präfixlänge p einer einzigen Summenroute, die alle abdeckt?

10.179.29.0/24 … 10.179.36.0/24

p =

3.RechnernetzeMittel

Was ist der Hauptunterschied zwischen den HTTP-Methoden GET und POST?

AGET ist verschlüsselt, POST nicht
BGET löscht eine Ressource, POST liest sie aus der Datenbank des Servers
CGET ruft eine Ressource ab, POST übermittelt Daten im Request-Body
DGET nutzt UDP, POST nutzt TCP

4.RechnernetzeSchwer

Warum wählt TCP für jede Verbindung eine unvorhersagbare initiale Sequenznummer?

AUm Verwechslungen mit alten Segmenten zu vermeiden und das Einschleusen gefälschter Segmente zu erschweren
BUm die Daten effizienter zu komprimieren
CUm die Nutzlast jedes Segments zu verschlüsseln
DUm die beste Route zum Ziel für die Segmente dieser Verbindung auszuwählen

5.ZahlensystemeMittel

Setze die Bits so, dass sie −15 im 8-Bit-Zweierkomplement speichern. Welchen Wert U hat das Muster, wenn man es als vorzeichenlose Zahl liest?

N = −158 bit

U =

6.ZahlensystemeSchwer

Ein System muss jedem von 1071 Elementen einen eigenen Binärcode gleicher Länge geben. Wie viele Bits b braucht es mindestens?

1071

b = bit

3Lösungen

1.IPv4-Subnetting

Antwort: H = 126

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).

Präfixlänge

255.255.255.128 = /25

Nutzbare Hosts

2⁷ − 2 = 126

Antwort

H = 126

2.IPv4-Subnetting

Antwort: p = 18

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

29 = 00011101

36 = 00100100

gemeinsame führende Bits: 2

Präfixlänge

p = 16 + 2 = 18

Antwort

p = /18

Summenroute: 10.179.0.0/18 (sie deckt auch 56 Netz(e) ab, die nicht in der Liste stehen).

3.Rechnernetze

Antwort: C · GET ruft eine Ressource ab, POST übermittelt Daten im Request-Body

Warum das die Antwort ist

GET fordert eine Ressource an und sollte den Serverzustand nicht ändern. POST sendet Daten, etwa ein Formular, im Body zur Verarbeitung an den Server.

Antwort

C · GET ruft eine Ressource ab, POST übermittelt Daten im Request-Body

4.Rechnernetze

Antwort: A · Um Verwechslungen mit alten Segmenten zu vermeiden und das Einschleusen gefälschter Segmente zu erschweren

Warum das die Antwort ist

Zufällige initiale Sequenznummern verhindern, dass verspätete Segmente alter Verbindungen akzeptiert werden, und erschweren es Angreifern außerhalb des Pfads, gültige Segmente zu fälschen.

Antwort

A · Um Verwechslungen mit alten Segmenten zu vermeiden und das Einschleusen gefälschter Segmente zu erschweren

5.Zahlensysteme

Antwort: U = 241

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

15 = 0000 1111

invertiert: 1111 0000

+1 → 1111 0001

Vorzeichenlos lesen

1111 0001₂ = 256 − 15 = 241

Antwort

U = 241

6.Zahlensysteme

Antwort: b = 11 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

2¹⁰ = 1024 < 1071

2¹¹ = 2048 ≥ 1071

Antwort

b = 11

ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks