Rechnernetze: Lernpaket

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

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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 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
/22 → /2611111111111111111111111111000000NetzbitsHostbits

Das Netz 10.165.80.0/22 wird in gleich große Subnetze mit dem Präfix /26 aufgeteilt. Wie viele Subnetze N gibt es?

10.165.80.0/22/26
N =
2.IPv4-SubnettingSchwer
drittes Oktett = 119012816413211608141211NetzHost

Ein Host hat die Adresse 172.20.119.232/20. Wie lautet das dritte Oktett x der Broadcastadresse seines Subnetzes?

172.20.119.232/20
x =
3.RechnernetzeMittel

Ein Browser erhält den HTTP-Statuscode 404. Was bedeutet das?

  1. ADer Client muss sich zuerst anmelden
  2. BDie Anfrage war erfolgreich
  3. CDie angeforderte Ressource wurde nicht gefunden
  4. DDer Server hatte einen internen Fehler
4.RechnernetzeSchwer

DNS-Anfragen nutzen normalerweise UDP. Wann verwendet DNS typischerweise stattdessen TCP?

  1. ANur wenn der Domainname länger als zehn Zeichen ist
  2. BFür jede Anfrage aus einem Webbrowser
  3. CNur für Rückwärtsauflösungen von IP-Adressen
  4. DFür Antworten, die zu groß für UDP sind, und für Zonentransfers
5.ZahlensystemeMittel
8-Bit-Zweierkomplement?−128?64?32?16?8?4?2?1

Schreibe −23 als 8-Bit-Muster im Zweierkomplement. Lies das Muster als vorzeichenlose Binärzahl: Welchen Wert U hat es im Dezimalsystem?

N = −238 bit
U =
6.ZahlensystemeSchwer
2543 Codes, b = ? Bit?2ᵇ⁻¹…?4?2?1

Ein System muss jedem von 2543 Elementen einen eigenen Binärcode gleicher Länge geben. Wie viele Bits b braucht es mindestens?

2543
b = bit

3Lösungen

1.IPv4-Subnetting

Antwort: N = 16

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

26 − 22 = 4

Anzahl der Subnetze

N = 24 = 16

Antwort

N = 16

Jedes /26-Subnetz hat 26 − 2 = 62 nutzbare Hosts.

2.IPv4-Subnetting

Antwort: x = 127

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).

Blockgröße im dritten Oktett

24 = 16

Subnetz dieses Hosts

Netz: 172.20.112.0
Broadcast: 172.20.127.255

Antwort

x = 127
3.Rechnernetze

Antwort: C · Die angeforderte Ressource wurde nicht gefunden

Warum das die Antwort ist

404 Not Found bedeutet, dass der Server unter dieser URL keine Ressource hat. 200 ist OK, 401 Unauthorized und 500 Internal Server Error.

Antwort

C · Die angeforderte Ressource wurde nicht gefunden
4.Rechnernetze

Antwort: D · Für Antworten, die zu groß für UDP sind, und für Zonentransfers

Warum das die Antwort ist

Ist eine UDP-Antwort abgeschnitten (truncated), wiederholt der Resolver die Anfrage über TCP. Auch Zonentransfers zwischen Nameservern nutzen TCP, weil sie viele Daten übertragen.

Antwort

D · Für Antworten, die zu groß für UDP sind, und für Zonentransfers
5.Zahlensysteme

Antwort: U = 233

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

23 = 0001 0111
invertiert: 1110 1000
+1 → 1110 1001

Vorzeichenlos lesen

1110 1001₂ = 256 − 23 = 233

Antwort

U = 233
6.Zahlensysteme

Antwort: b = 12 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

211 = 2048 < 2543
212 = 4096 ≥ 2543

Antwort

b = 12

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