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
Eine Abteilung braucht 37 Hostadressen in einem einzigen Subnetz. Welche ist die längste Präfixlänge p (kleinstes Subnetz), die groß genug ist?
37 hosts
p =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Ein Router hat Routen zu diesen Netzen: 10.18.213.0/24, 10.18.214.0/24, 10.18.215.0/24, 10.18.216.0/24, 10.18.217.0/24, 10.18.218.0/24, 10.18.219.0/24. Wie groß ist die längste Präfixlänge p einer einzigen Summenroute, die alle abdeckt?
10.18.213.0/24 … 10.18.219.0/24
p =
3.RechnernetzeMittel
Welche Sicherheitseigenschaften bietet TLS für HTTPS?
- ANur schnelleres Laden
- BVertraulichkeit, Integrität und Server-Authentifizierung
- CSchutz vor jeglicher Malware und Phishing auf der besuchten Website
- DAnonymität des Benutzers
4.RechnernetzeSchwer
Hosts in VLAN 10 und VLAN 20 am selben Switch können nicht miteinander kommunizieren. Was wird benötigt?
- AEin Hub, der mit beiden VLANs verbunden ist
- BEin längeres Kabel zwischen den Hosts
- CEin Router oder Layer-3-Switch, der zwischen den VLANs routet
- DDieselbe MAC-Adresse auf beiden Hosts
5.ZahlensystemeMittel
Schreibe −33 als 8-Bit-Muster im Zweierkomplement. Lies das Muster als vorzeichenlose Binärzahl: Welchen Wert U hat es im Dezimalsystem?
N = −338 bit
U =
6.ZahlensystemeSchwer
Was ist die kleinste (negativste) ganze Zahl N, die im 12-Bit-Zweierkomplement gespeichert werden kann?
12 bit
N =
3Lösungen
1.IPv4-Subnetting
Antwort: p = 26
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).
Benötigte Hostbits
25 − 2 = 30 < 37
26 − 2 = 62 ≥ 37 → h = 6
Präfixlänge
p = 32 − 6 = 26
Antwort
p = /26
2.IPv4-Subnetting
Antwort: p = 20
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
213 = 11010101
219 = 11011011
gemeinsame führende Bits: 4
Präfixlänge
p = 16 + 4 = 20
Antwort
p = /20
Summenroute: 10.18.208.0/20 (sie deckt auch 9 Netz(e) ab, die nicht in der Liste stehen).
3.Rechnernetze
Antwort: B · Vertraulichkeit, Integrität und Server-Authentifizierung
Warum das die Antwort ist
TLS verschlüsselt den Verkehr, erkennt Manipulationen und authentifiziert den Server mit Zertifikaten (optional auch den Client).
Antwort
B · Vertraulichkeit, Integrität und Server-Authentifizierung
4.Rechnernetze
Antwort: C · Ein Router oder Layer-3-Switch, der zwischen den VLANs routet
Warum das die Antwort ist
VLANs sind auf Schicht 2 voneinander isoliert, daher muss Verkehr zwischen ihnen geroutet werden, etwa durch einen Router an einem Trunk („Router on a Stick“) oder einen Layer-3-Switch.
Antwort
C · Ein Router oder Layer-3-Switch, der zwischen den VLANs routet
5.Zahlensysteme
Antwort: U = 223
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
33 = 0010 0001
invertiert: 1101 1110
+1 → 1101 1111
Vorzeichenlos lesen
1101 1111₂ = 256 − 33 = 223
Antwort
U = 223
6.Zahlensysteme
Antwort: N = −2048
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.
Negativster Wert
−211 = −2048
Antwort
N = −2048
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