Subnetting - Aufteilung eines zusammenhängenden IP-Adressraums
Beschreibung
- Teilnetz (Subnet)
- Fasst mehrere aufeinanderfolgende IP-Adressen zusammen
- Abtrennung erfolgt durch bitweise Maskierung eines Teils der IP-Adresses mithilfe einer Subnetzmaske
Subnetzmaske
- Gibt an, welche Bit der IP-Adresse Netzwerk- oder Hostanteil gehören
- Netzanteil erstreckt sich lückenlos (ohne 0) von links nach rechts
- Hostanteil erstreckt sich von rechts nach links
| Netzwerkteil
|
|
IPv4-Adresse |
11000000.10101000.00000001.10000001 |
192.168.1.129
|
| AND |
Subnetzmaske |
11111111.11111111.11111111.00000000 |
255.255.255.0
|
| = |
Netzadresse |
11000000.10101000.00000001.00000000 |
192.168.1.0
|
| Geräteteil
|
|
IPv4-Adresse |
11000000.10101000.00000001.10000001 |
192.168.1.129
|
| AND NOT |
Subnetzmaske |
00000000.00000000.00000000.11111111 |
0.0.0.255
|
| = |
Hostadresse |
00000000.00000000.00000000.10000001 |
0.0.0.129
|
CIDR-Notation
- Classless Inter-Domain Routing
Verfahren zur effizienteren Nutzung des Adressraumes von IPv4
- Feste Zuordnung einer IPv4-Adresse zu einer Netzklasse entfällt
- CIDR führt eine neue Notation ,Suffixe (z.B. /24) ein.
- Das Suffix gibt die Anzahl der 1-Bit in der Netzmaske an.
| Dotted-Decimal-Notation
|
CIDR-Notation
|
| 172.17.0.0/255.255.128.0
|
172.17.0.0/17
|
Beispiele
- IPv4-Adresse
- 192.168.2.7/24
- Netzmaske
- 255.255.255.0 (dezimale Schreibweise)
- 11111111.11111111.11111111.00000000 (duale Schreibweise)
- 3 · 8 = 24 gesetzte Bit, wie im CIDR-Suffix (/24) angegeben
- IPv4-Adresse
- 10.43.8.67/28
- Netzmaske
- 255.255.255.240
- 11111111.11111111.11111111.11110000
- 3 · 8 + 4 = 28 gesetzte Bit, wie im Suffix angegeben
Subnet-Berechnung
- Beispiel
192.168.11.54/24 soll in mind. 20 Subnetze geteilt werden
Subnetzmaske in Bit-Form umwandeln
24 = 255.255.255.0 = 3*8
1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000
Netzwerkadresse ermitteln durch UND-Operation
|
IP-Adresse |
1100 0000.1010 1000.0000 1011.0011 0110 |
192.168.11.54
|
| & |
Subnetzmaske |
1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000 |
255.255.255.0
|
| = |
Netzwerkadresse |
1100 0000.1010 1000.0000 1011.0000 0000 |
192.168.11.0
|
2-er Potenz
2-er Potenz-Tabelle
| 20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
210
|
| 1 |
2 |
4 |
8 |
16 |
32 |
64 |
128 |
256 |
512 |
1024
|
- Von der gesuchten Anzahl die nächstgrößere 2-er Potenz heraussuchen
- 20 Subnetze -> 25 = 32
- 32 in Bit-Form umwandeln und 1 abziehen
- 31 = 1 1111
Subnet-Bit an die Subnetzmaske anhängen
| Vorher |
1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000 |
255.255.255.0
|
| Nachher |
1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1000 |
255.255.255.248
|
IP-Ranges herausfinden
- Erste Adresse im Subnetz ist die Netzadresse.
- Letzte Adresse ist als Broadcast-Adresse definiert.
- Die Host-IP-Adressen gehen von Netzadresse + 1 bis Broadcast – 1.
- Diese Adressen können nicht für Host-Computer verwendet werden.
| Subnetz |
Subnetzmaske |
Netzadresse |
Host-Adressen |
Broadcast
|
| 1 |
1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000 |
192.168.11.0/29 |
192.168.11.1 - 192.168.11.6 |
192.168.11.7/29
|
| 2 |
1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 1000 |
192.168.11.8/29 |
192.168.11.9 - 192.168.11.14 |
192.168.11.15/29
|
| 3 |
1111 1111.1111 1111.1111 1111.0001 0000 |
192.168.11.16/29 |
192.168.11.17 - 192.168.11.22 |
192.168.11.23/29
|
| 10 |
1111 1111.1111 1111.1111 1111.0100 1000 |
192.168.11.72/29 |
192.168.11.73 - 192.168.11.78 |
192.168.11.79/29
|
| 20 |
1111 1111.1111 1111.1111 1111.1001 1000 |
192.168.11.152/29 |
192.168.11.153 - 192.168.11.158 |
192.168.11.159/29
|
Zusammenfassung
| Schritt |
Beschreibung
|
| 1. |
- Subnetzmaske in Bitform umwandeln
- 255.255.255.0 = 11111111.11111111.11111111.00000000
|
| 2. |
- &-Operation ausführen
- Netzwerkadresse herausfinden
|
| 3. |
- Von der gesuchten Anzahl die nächstgrößere 2-er Potenz heraussuchen
- 2-er Potenz in Bit umwandeln und 1 abziehen
|
| 4. |
- Bit an die Subnetzmaske anhängen
|
| 5. |
| Subnetz |
IP-Range
|
| Netz 1 |
192.168.0.0 – 192.168.0.7
|
| Netz 2 |
192.168.0.8 – 192.168.0.15
|
| Netz 3 |
192.168.0.16 – 192.168.0.23
|
| Netz 20 |
192.168.0. – 172.30.255.255
|
|
Anzahl bestimmter Hosts
- Dasselbe Netz soll aufgeteilt, sodass 100 Hosts passen
- Vorgehen ähnlich wie die Schritte 3.1 - 3.6
- Nur zeigen die Bit an, wieviele Nullen vom Hostanteil übrigbleiben sollen
- Von der gesuchten Anzahl die nächstgrößere 2-er Potenz heraussuchen
- 100 Hosts -> 27 = 128
- 128 in Bit-Form umwandeln und 1 abziehen
- 127 = 111 1111
| Vorher |
1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000 |
255.255.255.0
|
| Nachher |
1111 1111.1111 1111.1111 1111.1000 0000 |
255.255.255.128
|
- Dann wie bei Kapitel 3.5 die IP-Ranges herausfinden
| Subnetz |
Subnetzmaske |
Netzadresse |
Host-Adressen |
Broadcast
|
| 1 |
1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000 |
192.168.11.0/25 |
192.168.11.1 - 192.168.11.126 |
192.168.11.127/25
|
| 2 |
1111 1111.1111 1111.1111 1111.1000 0000 |
192.168.11.128/25 |
192.168.11.129 - 192.168.11.245 |
192.168.11.255/25
|
Weitere Beispiele und Aufgaben sind in der Aufgabenseite zu finden.
IPv4-Adressraum
Allgemein gilt
- Anzahl der IPv4-Adressen = 232 - Länge der Netzadresse
- Erste und letzte IPv4-Adresse ist reserviert für Netzwerk- bzw. Broadcast-Adresse
| Notation
|
Anzahl der Adressen
|
Nutzbare
Host-Adressen
|
Subnetzmaske
dezimal
|
Subnetzmaske
binär
|
Kommentar
|
| /0
|
4.294.967.296
|
–
|
0.0.0.0
|
00000000.00000000.00000000.00000000
|
Vollständiger IPv4-Adressraum
|
| /1
|
2.147.483.648
|
–
|
128.0.0.0
|
10000000.00000000.00000000.00000000
|
|
| /2
|
1.073.741.824
|
–
|
192.0.0.0
|
11000000.00000000.00000000.00000000
|
|
| /3
|
536.870.912
|
–
|
224.0.0.0
|
11100000.00000000.00000000.00000000
|
|
| /4
|
268.435.456
|
–
|
240.0.0.0
|
11110000.00000000.00000000.00000000
|
|
| /5
|
134.217.728
|
–
|
248.0.0.0
|
11111000.00000000.00000000.00000000
|
|
| /6
|
67.108.864
|
–
|
252.0.0.0
|
11111100.00000000.00000000.00000000
|
|
| /7
|
33.554.432
|
–
|
254.0.0.0
|
11111110.00000000.00000000.00000000
|
|
| /8
|
16.777.216
|
16.777.214
|
255.0.0.0
|
11111111.00000000.00000000.00000000
|
„Class A“-Größe
|
| /9
|
8.388.608 (128x65.536)
|
8.388.606
|
255.128.0.0
|
11111111.10000000.00000000.00000000
|
|
| /10
|
4.194.304 (64x65.536)
|
4.194.302
|
255.192.0.0
|
11111111.11000000.00000000.00000000
|
|
| /11
|
2.097.152 (32x65.536)
|
2.097.150
|
255.224.0.0
|
11111111.11100000.00000000.00000000
|
|
| /12
|
1.048.576 (16x65.536)
|
1.048.574
|
255.240.0.0
|
11111111.11110000.00000000.00000000
|
|
| /13
|
524.288 (8x65.536)
|
524.286
|
255.248.0.0
|
11111111.11111000.00000000.00000000
|
|
| /14
|
262.144 (4x65.536)
|
262.142
|
255.252.0.0
|
11111111.11111100.00000000.00000000
|
|
| /15
|
131.072 (2x65.536)
|
131.070
|
255.254.0.0
|
11111111.11111110.00000000.00000000
|
|
| /16
|
65.536 (1x65.536)
|
65.534
|
255.255.0.0
|
11111111.11111111.00000000.00000000
|
„Class B“-Größe
|
| /17
|
32.768 (128x256)
|
32.766
|
255.255.128.0
|
11111111.11111111.10000000.00000000
|
|
| /18
|
16.384 (64x256)
|
16.382
|
255.255.192.0
|
11111111.11111111.11000000.00000000
|
|
| /19
|
8.192 (32x256)
|
8.190
|
255.255.224.0
|
11111111.11111111.11100000.00000000
|
|
| /20
|
4.096 (16x256)
|
4.094
|
255.255.240.0
|
11111111.11111111.11110000.00000000
|
|
| /21
|
2.048 (8x256)
|
2.046
|
255.255.248.0
|
11111111.11111111.11111000.00000000
|
|
| /22
|
1.024 (4x256)
|
1.022
|
255.255.252.0
|
11111111.11111111.11111100.00000000
|
|
| /23
|
512 (2x256)
|
510
|
255.255.254.0
|
11111111.11111111.11111110.00000000
|
|
| /24
|
256 (1x256)
|
254
|
255.255.255.0
|
11111111.11111111.11111111.00000000
|
„Class C“-Größe
|
| /25
|
128 (128x1)
|
126
|
255.255.255.128
|
11111111.11111111.11111111.10000000
|
|
| /26
|
64 (64x1)
|
62
|
255.255.255.192
|
11111111.11111111.11111111.11000000
|
|
| /27
|
32 (32x1)
|
30
|
255.255.255.224
|
11111111.11111111.11111111.11100000
|
|
| /28
|
16 (16x1)
|
14
|
255.255.255.240
|
11111111.11111111.11111111.11110000
|
|
| /29
|
8 (8x1)
|
6
|
255.255.255.248
|
11111111.11111111.11111111.11111000
|
|
| /30
|
4 (4x1)
|
2
|
255.255.255.252
|
11111111.11111111.11111111.11111100
|
Verbindungsnetz zwischen zwei Routern
|
| /31
|
2 (2x1)
|
0 (2) [Anm. 1]
|
255.255.255.254
|
11111111.11111111.11111111.11111110
|
Verbindungsnetz zwischen zwei Routern
|
| /32
|
1 (1x1)
|
0 (1) [Anm. 1]
|
255.255.255.255
|
11111111.11111111.11111111.11111111
|
einzelner Host
|
Adressbereiche der Größe /0 bis /7 werden in der Praxis nicht als einzelnes Subnetz verwendet, sondern in mehrere Subnetze unterteilt.
/31-Netze enthalten keine nutzbaren Host-Adressen, während /32 kein Subnetz, sondern immer einen einzelnen Host adressiert. Hierbei gibt es auch Ausnahmen. So wurde im RFC 3021 vorgeschlagen, dass /31-Netze genutzt werden, um Point-to-point-Verbindungen zu etablieren. Dies wurde unter anderem von der Firma Cisco implementiert. Des Weiteren ist es unter bestimmten Umständen möglich, die Netz- und Broadcastadresse für Hosts zu verwenden.
Sicherheit
Siehe auch
- Netzwerke:IPv4/Subnetting:Aufgaben
- Netzwerke:IPv4/Grundlagen
Dokumentation
Links
Weblinks
- https://justit.eu/subnetting/
- https://www.elektronik-kompendium.de/sites/net/0907201.htm
- https://de.wikipedia.org/wiki/Classless_Inter-Domain_Routing
- https://de.wikipedia.org/wiki/Dualsystem
- https://tools.ietf.org/html/rfc950
- https://tools.ietf.org/html/rfc4632
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