Quelltext der Seite Netzwerke:IPv4:Subnetting

'''Subnetting''' ist die Aufteilung eines zusammenhängenden Adressraums von IP-Adressen in mehrere kleinere Adressräume.

==Subnetze==
* Teilnetz eines Netzwerkes beim Internetprotokoll (IP)
* Es fasst mehrere aufeinanderfolgende IP-Adressen mittels einer ''Subnetzmaske'' bei IPv4 zusammen.
* Abtrennung erfolgt durch bitweise Maskierung eines Teils der IP-Adresses durch die ''Subnetzmaske''

===Subnetzmaske===
* Genauso lang wie eine IP-Adresse
* Gibt an, welche Bits der IP-Adresse Netzwerk- oder Hostanteil gehören
* <span style="color:green">Netzanteil</span> erstreckt sich lückenlos (ohne 0) von links nach rechts
* <span style="color:red">Hostanteil</span> erstreckt sich von rechts nach links

{|
|
 {|class="wikitable"
 ! colspan="4"|Netzwerkteil
 |-
 |   || IPv4-Adresse || <code>11000000.10101000.00000001.10000001</code> || <code>192.168.1.129</code>
 |-
 |AND|| Subnetzmaske || <code><span style="color:green">11111111.11111111.11111111.</span>00000000</code> || <code><span style="color:green">255.255.255.</span>0</code>
 |-
 | = || Netzadresse || <code><span style="color:green">11000000.10101000.00000001.</span>00000000</code> || <code><span style="color:green">192.168.1.</span>0</code>
 |}
{|
|
 {|class="wikitable"
 ! colspan="4"|Geräteteil
 |-
 |   || IPv4-Adresse || <code>11000000.10101000.00000001.10000001</code> || <code>192.168.1.129</code>
 |-
 |AND NOT|| Subnetzmaske || <code>00000000.00000000.00000000.<span style="color:red">11111111</span></code> || <code>0.0.0.<span style="color:red">255</span></code>
 |-
 | = || Hostadresse  || <code>00000000.00000000.00000000.<span style="color:red">10000001</span></code> || <code>0.0.0.<span style="color:red">129</span></code>
 |}
|}

==CIDR-Notation==
* '''C'''lassless '''I'''nter-'''D'''omain '''R'''outing
* 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. 
{| class="wikitable"
! 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)
#* sprich: '''3 · 8 = 24''' gesetzte Bits, wie im CIDR-Suffix ('''/24''') angegeben
#IPv4-Adresse: 10.43.8.67'''/28'''  
#*Netzmaske 
#** '''255.255.255.240'''
#** '''11111111'''.'''11111111'''.'''11111111'''.'''1111'''0000 
#* sprich: '''3 · 8 + 4 = 28''' gesetzte Bits, wie im Suffix angegeben

==Vorgehen bei der Sub-Netz-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 &-Operation===
{|class="wikitable"
|   ||<code>IP-Adresse</code> ||<code><span style="color:green">1100 0000.1010 1000.0000 1011</span>.<span style="color:red">0011 0110</span></code>||<code><span style="color:green">192.168.11</span>.<span style="color:red">54</span></code>
|-
| & ||<code>Subnetzmaske</code>||<code><span style="color:green">1111 1111.1111 1111.1111 1111.</span><span style="color:red">0000 0000</span></code>||<code>255.255.255.0</code>
|-
| = ||<code>Netzwerkadresse</code>||<code><span style="color:green">1100 0000.1010 1000.0000 1011</span>.<span style="color:red">0000 0000</span></code>||<code><span style="color:green">192.168.11</span>.<span style="color:red">0</span></code>
|}

===2-er Potenz===
{|class="wikitable"
|+ 2-er Potenz-Tabelle
|-
| 2<sup>0</sup> || 2<sup>1</sup> || 2<sup>2</sup> || 2<sup>3</sup> || 2<sup>4</sup> || 2<sup>5</sup> || 2<sup>6</sup> || 2<sup>7</sup> || 2<sup>8</sup> || 2<sup>9</sup> || 2<sup>10</sup>
|-
| 1 || 2 || 4 || 8 || 16 || 32 || 64 || 128 || 256 || 512 || 1024
|}
#Von der gesuchten Anzahl die nächstgrößere 2-er Potenz heraussuchen
#20 Subnetze -> 2<sup>5</sup> = 32
#32 in Bit-Form umwandeln und 1 abziehen
#31 = <span style="color:lime">1 1111</span>

===Subnet-Bit an die Subnetzmaske anhängen===
{|class="wikitable"
| Vorher || <span style="color:green">1111 1111.1111 1111.1111 1111</span>.<span style="color:red">0000 0000</span> || 255.255.255.0
|-
| Nachher || <span style="color:green">1111 1111.1111 1111.1111 1111</span>.<span style="color:lime">1111 1</span><span style="color:red">000</span> || 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.

{|class="wikitable"
! Subnetz !! Subnetzmaske !! Netzadresse !! Host-Adressen !! Broadcast 
|-
| 1 ||<code><span style="color:green">1111 1111.1111 1111.1111 1111.</span><span style="color:lime">0000 0</span><span style="color:red">000</span> || <code><span style="color:green">192.168.11</span>.<span style="color:lime">0</span>/29 || <code>192.168.11.<span style="color:red">1</span> - 192.168.11.<span style="color:red">6</span> || <code>192.168.11.<span style="color:red">7</span>/29
|-
| 2 ||<code><span style="color:green">1111 1111.1111 1111.1111 1111.</span><span style="color:lime">0000 1</span><span style="color:red">000</span> || <code><span style="color:green">192.168.11</span>.<span style="color:lime">8</span>/29 || <code>192.168.11.<span style="color:red">9</span> - 192.168.11.<span style="color:red">14</span> || <code>192.168.11.<span style="color:red">15</span>/29
|-
| 3 ||<code><span style="color:green">1111 1111.1111 1111.1111 1111.</span><span style="color:lime">0001 0</span><span style="color:red">000</span> || <code><span style="color:green">192.168.11</span>.<span style="color:lime">16</span>/29 || <code>192.168.11.<span style="color:red">17</span> - 192.168.11.<span style="color:red">22</span> || <code>192.168.11.<span style="color:red">23</span>/29
|-
| 10 ||<code><span style="color:green">1111 1111.1111 1111.1111 1111.</span><span style="color:lime">0100 1</span><span style="color:red">000</span> || <code><span style="color:green">192.168.11</span>.<span style="color:lime">72</span>/29 || <code>192.168.11.<span style="color:red">73</span> - 192.168.11.<span style="color:red">78</span> || <code>192.168.11.<span style="color:red">79</span>/29
|-
| 20 ||<code><span style="color:green">1111 1111.1111 1111.1111 1111.</span><span style="color:lime">1001 1</span><span style="color:red">000</span> || <code><span style="color:green">192.168.11</span>.<span style="color:lime">152</span>/29 || <code>192.168.11.<span style="color:red">153</span> - 192.168.11.<span style="color:red">158</span> || <code>192.168.11.<span style="color:red">159</span>/29
|}

===Zusammenfassung===

{|class="wikitable"
|-
!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 Bits umwandeln und 1 abziehen
|-
|4. ||
*Bits an die Subnetzmaske anhängen
|-
|5. ||
*IP-Ranges aufschreiben
 {| class="wikitable"
 |-
 !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 Bits an, wieviele Nullen vom <span style="color:red">Hostanteil</span> übrigbleiben sollen

#Von der gesuchten Anzahl die nächstgrößere 2-er Potenz heraussuchen
#100 Hosts -> 2<sup>7</sup> = 128
#128 in Bit-Form umwandeln und 1 abziehen
#127 = <span style="color:lime">111 1111</span>

{|class="wikitable"
| Vorher || <span style="color:green">1111 1111.1111 1111.1111 1111</span>.<span style="color:red">0000 0000</span> || 255.255.255.0
|-
| Nachher || <span style="color:green">1111 1111.1111 1111.1111 1111</span>.<span style="color:lime">1</span><span style="color:red">000 0000</span> || 255.255.255.128
|}

*Dann wie bei Kapitel 3.5 die IP-Ranges herausfinden

{|class="wikitable"
! Subnetz !! Subnetzmaske !! Netzadresse !! Host-Adressen !! Broadcast 
|-
| 1 ||<code><span style="color:green">1111 1111.1111 1111.1111 1111.</span><span style="color:lime">0</span><span style="color:red">000 0000</span> || <code><span style="color:green">192.168.11</span>.<span style="color:lime">0</span>/25 || <code>192.168.11.<span style="color:red">1</span> - 192.168.11.<span style="color:red">126</span> || <code>192.168.11.<span style="color:red">127</span>/25
|-
| 2 ||<code><span style="color:green">1111 1111.1111 1111.1111 1111.</span><span style="color:lime">1</span><span style="color:red">000 0000</span> || <code><span style="color:green">192.168.11</span>.<span style="color:lime">128</span>/25 || <code>192.168.11.<span style="color:red">129</span> - 192.168.11.<span style="color:red">245</span> || <code>192.168.11.<span style="color:red">255</span>/25
|}

Weitere Beispiele und Aufgaben sind in der [[Netzwerke:IPv4:Subnetting:Aufgaben|Aufgabenseite]] zu finden.

==Übersicht für IPv4==

Allgemein gilt: 
* Anzahl der IPv4-Adressen = 2<sup>32 - Länge der Netzadresse</sup>
* Erste und letzte IPv4-Adresse ist reserviert für Netzwerk- bzw. Broadcast-Adresse

{| class="wikitable"
!Notation
!Anzahl der Adressen
!Nutzbare<br />Host-Adressen
!Subnetzmaske<br />dezimal
!Subnetzmaske<br />binär
!Kommentar
|-
|/0
|4.294.967.296
|– <ref group="Anm." name="0-7" />
|0.0.0.0
|<code><span style="color:#bbb">00000000.00000000.00000000.00000000</span></code>
| Vollständiger IPv4-Adressraum
|-
|/1
|2.147.483.648
|–
|128.0.0.0
|<code>1<span style="color:#bbb">0000000.00000000.00000000.00000000</span></code>
|
|-
|/2
|1.073.741.824
|–
|192.0.0.0
|<code>11<span style="color:#bbb">000000.00000000.00000000.00000000</span></code>
|
|-
|/3
|536.870.912
|–
|224.0.0.0
|<code>111<span style="color:#bbb">00000.00000000.00000000.00000000</span></code>
|
|-
|/4
|268.435.456
|–
|240.0.0.0
|<code>1111<span style="color:#bbb">0000.00000000.00000000.00000000</span></code>
|
|-
|/5
|134.217.728
|–
|248.0.0.0
|<code>11111<span style="color:#bbb">000.00000000.00000000.00000000</span></code>
|
|-
|/6
|67.108.864
|–
|252.0.0.0
|<code>111111<span style="color:#bbb">00.00000000.00000000.00000000</span></code>
|
|-
|/7
|33.554.432
|–
|254.0.0.0
|<code>1111111<span style="color:#bbb">0.00000000.00000000.00000000</span></code>
|
|-
|/8
|16.777.216
|16.777.214
|255.0.0.0
|<code>11111111.<span style="color:#bbb">00000000.00000000.00000000</span></code>
|„Class A“-Größe
|-
|/9
|8.388.608 (128x65.536)
|8.388.606
|255.128.0.0
|<code>11111111.1<span style="color:#bbb">0000000.00000000.00000000</span></code>
|
|-
|/10
|4.194.304 (64x65.536)
|4.194.302
|255.192.0.0
|<code>11111111.11<span style="color:#bbb">000000.00000000.00000000</span></code>
|
|-
|/11
|2.097.152 (32x65.536)
|2.097.150
|255.224.0.0
|<code>11111111.111<span style="color:#bbb">00000.00000000.00000000</span></code>
|
|-
|/12
|1.048.576 (16x65.536)
|1.048.574
|255.240.0.0
|<code>11111111.1111<span style="color:#bbb">0000.00000000.00000000</span></code>
|
|-
|/13
|524.288 (8x65.536)
|524.286
|255.248.0.0
|<code>11111111.11111<span style="color:#bbb">000.00000000.00000000</span></code>
|
|-
|/14
|262.144 (4x65.536)
|262.142
|255.252.0.0
|<code>11111111.111111<span style="color:#bbb">00.00000000.00000000</span></code>
|
|-
|/15
|131.072 (2x65.536)
|131.070
|255.254.0.0
|<code>11111111.1111111<span style="color:#bbb">0.00000000.00000000</span></code>
|
|-
|/16
|65.536 (1x65.536)
|65.534
|255.255.0.0
|<code>11111111.11111111.<span style="color:#bbb">00000000.00000000</span></code>
|„Class B“-Größe
|-
|/17
|32.768 (128x256)
|32.766
|255.255.128.0
|<code>11111111.11111111.1<span style="color:#bbb">0000000.00000000</span></code>
|
|-
|/18
|16.384 (64x256)
|16.382
|255.255.192.0
|<code>11111111.11111111.11<span style="color:#bbb">000000.00000000</span></code>
|
|-
|/19
|8.192 (32x256)
|8.190
|255.255.224.0
|<code>11111111.11111111.111<span style="color:#bbb">00000.00000000</span></code>
|
|-
|/20
|4.096 (16x256)
|4.094
|255.255.240.0
|<code>11111111.11111111.1111<span style="color:#bbb">0000.00000000</span></code>
|
|-
|/21
|2.048 (8x256)
|2.046
|255.255.248.0
|<code>11111111.11111111.11111<span style="color:#bbb">000.00000000</span></code>
|
|-
|/22
|1.024 (4x256)
|1.022
|255.255.252.0
|<code>11111111.11111111.111111<span style="color:#bbb">00.00000000</span></code>
|
|-
|/23
|512 (2x256)
|510
|255.255.254.0
|<code>11111111.11111111.1111111<span style="color:#bbb">0.00000000</span></code>
|
|-
|/24
|256 (1x256)
|254
|255.255.255.0
|<code>11111111.11111111.11111111.<span style="color:#bbb">00000000</span></code>
|„Class C“-Größe
|-
|/25
|128 (128x1)
|126
|255.255.255.128
|<code>11111111.11111111.11111111.1<span style="color:#bbb">0000000</span></code>
|
|-
|/26
|64 (64x1)
|62
|255.255.255.192
|<code>11111111.11111111.11111111.11<span style="color:#bbb">000000</span></code>
|
|-
|/27
|32 (32x1)
|30
|255.255.255.224
|<code>11111111.11111111.11111111.111<span style="color:#bbb">00000</span></code>
|
|-
|/28
|16 (16x1)
|14
|255.255.255.240
|<code>11111111.11111111.11111111.1111<span style="color:#bbb">0000</span></code>
|
|-
|/29
|8 (8x1)
|6
|255.255.255.248
|<code>11111111.11111111.11111111.11111<span style="color:#bbb">000</span></code>
|
|-
|/30
|4 (4x1)
|2
|255.255.255.252
|<code>11111111.11111111.11111111.111111<span style="color:#bbb">00</span></code>
|Verbindungsnetz zwischen zwei Routern
|-
|/31
|2 (2x1)
|0 (2) <ref group="Anm." name="31-32" />
|255.255.255.254
|<code>11111111.11111111.11111111.1111111<span style="color:#bbb">0</span></code>
|Verbindungsnetz zwischen zwei Routern
|-
|/32
|1 (1x1)
|0 (1) <ref group="Anm." name="31-32" />
|255.255.255.255
|<code>11111111.11111111.11111111.11111111</code>
|einzelner Host
|}

<references group="Anm.">
<ref name="0-7">Adressbereiche der Größe ''/0'' bis ''/7'' werden in der Praxis nicht als einzelnes Subnetz verwendet, sondern in mehrere Subnetze unterteilt.</ref>
<ref name="31-32">'' /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.</ref>
</references>

==Weitere Links==
# [[Netzwerke:IPv4:Subnetting:Aufgaben|Subnetting-Aufgaben]]
# [[Netzwerke:IPv4:Grundlagen|Grundlagen zu IPv4]]

==Quellen==
# 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

[[Category:Netzwerke:IPv4]]