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--- gf_informatik:web_sca:netzwerke:aufgaben_d [2023-11-12 18:40] – [Lösungen] sca
+++ gf_informatik:web_sca:netzwerke:aufgaben_d [2023-11-16 19:48] (aktuell) – [Aufgabe D4: Umrechnungen Repetition] sca
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 In einem Subnetz mit Maske 255.255.255.192 hat ein Laptop die IP-Adresse 192.168.1.102. Aufgrund der Maske ist festgelegt, welche anderen IP-Adressen im gleichen Subnetz vergeben werden dürfen. Bestimme, welche der folgenden IP-Adressen in diesem Subnetz vergeben werden können und welche nicht:
-   * 192.168.1.87
    * 192.168.1.33
+   * 192.168.1.87
    * 192.168.1.130
 Begründe deine Antworten. Tipp 1: Es muss gerechnet werden, verwende dafür Python/TigerJython. Für mehr Tipps, siehe unten.
+*Optional:* (aber sehr empfohlen): Schreibe einen Code, mit dem du einfach IP-Adressen und Subnetzmasken von der dezimalen 4-Byte-Notation in die Binär-Notation umwandeln kannst und umgekehrt. Schreibe z.B. folgende Funktionen:
+<code python>
+print(ip_dec_to_bin([133,162,149,238]))
+print(ip_bin_to_dec("10000101.10100010.10010101.11101110"))
+</code>
 ++++Tipps Python/TigerJython|
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 . Wähle eine passende **globale IP-Adresse** für das Netzwerk.
+==== Aufgabe D4: Umrechnungen Repetition ====
+Solche Aufgabentypen hast du bereits gelöst.
+. Wandle die Maske von der 4-Byte-Notation 255.254.0.0 in die CIDR-Notation um
+. Wie viele IP-Adressen können im Subnetz aus 1. vergeben werden?
+. Im Netzwerk einer Firma benutzen allerhöchstens $1000$ Geräte das Netzwerk. Welche Maske (in 4-Byte-Notation) sollte gewählt werden?
+. In einem Netzwerk mit Maske /20 existiert ein Gerät mit IP 29.185.149.170. Ist es möglich, dass im gleichen Netzwerk auch die IP 29.185.144.42 vergeben wird?
+==== Aufgabe D5: Broadcast und Netzwerk Adresse ====
+Wir haben bereits gesehen, dass man beim Berechnen der Anzahl IP-Adressen, die innerhalb eines Subnetzes vergeben werden können, zwei abziehen muss. Dies kommt daher, dass zwei IP-Adressen fix vergeben sind:
+   * Die kleinste mögliche erlaubte IP-Adresse ist die sogenannte **Netzwerk Adresse.** Diese kann man als die Adresse des gesamten Netzwerks betrachten.
+   * Die grösste mögliche erlaubte IP-Adresse heisst **Broadcast Adresse.** Über diese kann man direkt alle Geräte des Subnetzes Adressieren.
+In dieser Aufgabe geht es darum, für ein vorgegebenes Netzwerk diese beiden Spezialadressen zu ermitteln. Klicke auf "Tipps", um solche zu erhalten, falls du sie benötigen solltest.
+++++Tipps|
+Stelle die Maske und die vorgegebene IP-Adresse im Binärsystem dar. Verwende dafür wieder Python. Die Netzwerk Adresse und Broadcast Adressen stimmen in dem Teil, in dem die Maske aus Einsen besteht mit der vorgegebenen IP-Adresse überein. Um die Netzwerk Adresse zu erhalten, füllst du den Rest mit Nullen auf (kleinste mögliche erlaubte IP-Adresse. Wie ermittelt man die Broadcast Adresse?
+++++
+Ermittle die **Netzwerk Adresse** und die **Broadcast Adresse** für ein Netzwerk mit Maske ..., in dem die IP-Adresse ... vorkommt:
+. Maske /24, IP-Adresse: 192.168.1.127
+. Maske /20, IP-Adresse: 29.185.149.17
+. In den beiden Netzwerken von 1. und 2.: Welches sind die kleinste und grösste IP-Adressen, die an normale Geräte vergeben werden können?
 ===== Lösungen =====
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 ++++Aufgabe D2|
-   * 192.168.1.87: nicht gleiches NW
+   * 192.168.1.33: nicht gleiches NW
-   * 192.168.1.33: gleiches NW
+   * 192.168.1.87: gleiches NW
    * 192.168.1.130: nicht gleiches NW
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 ++++
+++++Aufgabe D4|
+. $15$
+. $131070$
+. 255.255.252.0
+. Ja. Wandle IP-Adressen und Masken ins Binärsystem um, um dies zu zeigen! Verwende dazu Python.
+++++
+++++Aufgabe D5|
+. Netzwerk Adresse: 192.168.1.0, Broadcast Adresse: 192.168.1.255
+. Netzwerk Adresse: 29.185.144.0, Broadcast Adresse: 29.185.159.255
+. 192.168.1.1 / 192.168.1.254 und 29.185.144.1 / 29.185.159.254
+++++
+<nodisp 2>
+<color blue>NODISP</color>
+++++Code IP bin <-> dec|
+<code python>
+def ip_dec_as_string(ip):
+    st = ""
+    for nr in ip:
+        st += str(nr) + "."
+    return st[0:len(st)-1]
+def ip_dec_list_to_bin(ip):
+    # [133,162,149,238] -> "10000101.10100010.10010101.11101110"
+    bin_ip = ''
+    for nr in ip:
+        b = bin(nr)[2:]
+        while len(b) < 8:
+            b = '0' + b
+        bin_ip += b + "."
+    return bin_ip[0:len(bin_ip)-1]
+def ip_dec_to_bin(ip):
+    # "133.162.149.238" -> "10000101.10100010.10010101.11101110"
+    ip = [int(x) for x in ip.split('.')]
+    return ip_dec_list_to_bin(ip)
+def ip_bin_to_dec_list(ip_bin):
+    # "10000101.10100010.10010101.11101110" -> [133,162,149,238]
+    ip = []
+    ip_bin = ip_bin.split('.')
+    for nr in ip_bin:
+        ip.append(int(nr,2))
+    return ip
+def ip_bin_to_dec(ip_bin):
+    # "10000101.10100010.10010101.11101110" -> "133.162.149.238"
+    ip = ip_bin_to_dec_list(ip_bin)
+    ip = [str(x) for x in ip]
+    return '.'.join(ip)
+def mask_bin_to_cidr(mask_bin):
+    count = 0
+    for x in mask_bin:
+        if x == '1': count += 1
+    return count
+print(ip_dec_list_to_bin([133,162,149,238]))
+print(ip_dec_to_bin("133.162.149.238"))
+print(ip_bin_to_dec_list("10000101.10100010.10010101.11101110"))
+print(ip_bin_to_dec("10000101.10100010.10010101.11101110"))
+def ip_dec_same_network_all_dec(mask,ip_1,ip_2):
+    cidr = mask_bin_to_cidr(ip_dec_to_bin(mask))
+    ip_1 = ''.join(ip_dec_to_bin(ip_1).split('.'))
+    ip_2 = ''.join(ip_dec_to_bin(ip_2).split('.'))
+    for i in range(cidr):
+        if ip_1[i] != ip_2[i]:
+            return False
+    return True
+print(ip_dec_same_network_all_dec("255.255.255.192","192.168.1.102","192.168.1.33"))
+print(ip_dec_same_network_all_dec("255.255.255.192","192.168.1.102","192.168.1.87"))
+print(ip_dec_same_network_all_dec("255.255.255.192","192.168.1.102","192.168.1.130"))
+</code>
+++++
+</nodisp>