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 172.24.0.0/16 wird in gleich große Subnetze mit dem Präfix /21 aufgeteilt. Wie viele Subnetze N gibt es?
172.24.0.0/16/21
N =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Ein Host hat die Adresse 10.20.65.100/29. Welches ist das vierte Oktett x der letzten nutzbaren Hostadresse in seinem Subnetz?
10.20.65.100/29
x =
3.RechnernetzeMittel
Welches einzelne Präfix fasst 192.168.0.0/24 und 192.168.1.0/24 zusammen?
- A192.168.0.0/25
- B192.168.0.0/23
- C192.168.1.0/23
- D192.168.0.0/22
4.RechnernetzeSchwer
Welche Ressource versucht der Angreifer bei einem SYN-Flood-Angriff zu erschöpfen?
- ADen Festplattenspeicher des Servers
- BDie MAC-Adresstabelle des Switches
- CDie Tabelle halboffener Verbindungen des Servers
- DDen DNS-Cache des Clients
5.ZahlensystemeMittel
Das 8-Bit-Muster 1110 0010 speichert eine vorzeichenbehaftete Ganzzahl im Zweierkomplement. Welchen Wert N hat sie im Dezimalsystem?
1110 00108 bit
N =
6.ZahlensystemeSchwer
Ein System muss jedem von 1117 Elementen einen eigenen Binärcode gleicher Länge geben. Wie viele Bits b braucht es mindestens?
1117
b = bit
3Lösungen
1.IPv4-Subnetting
Antwort: N = 32
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).
Geliehene Bits
21 − 16 = 5
Anzahl der Subnetze
N = 25 = 32
Antwort
N = 32
Jedes /21-Subnetz hat 211 − 2 = 2046 nutzbare Hosts.
2.IPv4-Subnetting
Antwort: x = 102
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
23 = 8
Subnetz dieses Hosts
Netz: ⌊100/8⌋·8 = 96
Broadcast: 96 + 8 − 1 = 103
nutzbare Hosts: 97 … 102
Antwort
x = 102
3.Rechnernetze
Antwort: B · 192.168.0.0/23
Warum das die Antwort ist
0 und 1 stimmen in allen Bits des dritten Oktetts außer dem letzten überein, daher deckt ein um ein Bit kürzeres Präfix (/23) ab 192.168.0.0 beide genau ab.
Antwort
B · 192.168.0.0/23
4.Rechnernetze
Antwort: C · Die Tabelle halboffener Verbindungen des Servers
Warum das die Antwort ist
Jedes SYN veranlasst den Server, Zustand zu reservieren und auf ein ACK zu warten, das nie kommt. SYN-Cookies vermeiden es, Zustand zu speichern, bevor der Handshake abgeschlossen ist.
Antwort
C · Die Tabelle halboffener Verbindungen des Servers
5.Zahlensysteme
Antwort: N = −30
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 + 32 + 2 = −30
Antwort
N = −30
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 < 1117
211 = 2048 ≥ 1117
Antwort
b = 11
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