Subnetze & Subnetzmasken Oberstufe
Ein Router muss bei jedem Paket entscheiden: Liegt das Ziel in meinem Netz oder muss ich es weiterschicken? Dafür teilt er jede IP-Adresse in zwei Teile.
Merke: Netzwerk- und Hostanteil
- Der Netzwerkanteil gibt an, in welchem Netz ein Gerät liegt.
- Der Hostanteil kennzeichnet das einzelne Gerät (Host) in diesem Netz.
- Die Subnetzmaske legt fest, wo die Grenze liegt: Wo in der Maske eine 1 steht, gehört das Bit zum Netzwerkanteil, wo eine 0 steht, zum Hostanteil.
Beispiel
IP-Adresse 192.168.1.100 = 11000000.10101000.00000001.01100100
Subnetzmaske 255.255.255.0 = 11111111.11111111.11111111.00000000
└──────── Netzwerk ───────┘└ Host ┘
Netzadresse 192.168.1.0Die Netzadresse erhält man, indem man IP-Adresse und Maske bitweise UND-verknüpft (→ Boolesche Algebra).
CIDR-Schreibweise
Statt die ganze Maske aufzuschreiben, zählt man die Einsen:
| Subnetzmaske | Einsen | CIDR | Netz für 192.168.1.100 |
|---|---|---|---|
| 255.0.0.0 | 8 | /8 | 192.0.0.0/8 |
| 255.255.0.0 | 16 | /16 | 192.168.0.0/16 |
| 255.255.255.0 | 24 | /24 | 192.168.1.0/24 |
| 255.255.255.240 | 28 | /28 | 192.168.1.96/28 |
Liegen zwei Geräte im selben Netz?
Zwei Geräte liegen im selben Netz, wenn ihr Netzwerkanteil gleich ist.
| # | IP A | IP B | Maske | Selbes Netz? |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 192.178.0.1 | 192.200.74.3 | 255.0.0.0 | ja: nur das erste Byte zählt (192 = 192) |
| 2 | 192.178.0.1 | 192.200.74.3 | 255.255.255.0 | nein: 192.178.0 ≠ 192.200.74 |
| 3 | 15.230.54.2 | 15.230.200.60 | 255.255.0.0 | ja: 15.230 = 15.230 |
| 4 | 15.230.54.2 | 15.230.200.60 | 255.255.255.0 | nein: 15.230.54 ≠ 15.230.200 |
Wie viele Hosts passen in ein Netz?
Hat der Hostanteil h Bits, gibt es 2ʰ Adressen. Zwei davon sind reserviert:
- die Netzadresse (alle Hostbits 0)
- die Broadcast-Adresse (alle Hostbits 1, „an alle“)
Merke
Anzahl nutzbarer Hosts = 2ʰ − 2
| Maske | Hostbits h | nutzbare Hosts |
|---|---|---|
| /24 = 255.255.255.0 | 8 | 2⁸ − 2 = 254 |
| /16 = 255.255.0.0 | 16 | 2¹⁶ − 2 = 65 534 |
| /28 = 255.255.255.240 | 4 | 2⁴ − 2 = 14 |
Für den Leistungskurs Lk
Mit Subnetting teilt man ein großes Netz in kleinere Teilnetze auf, indem man Hostbits für den Netzwerkanteil „ausleiht“. Bei VLSM (Variable Length Subnet Mask) bekommen Teilnetze je nach Bedarf unterschiedlich große Masken. VLANs trennen Netze logisch, obwohl sie dieselben Switches nutzen.
Übung
Rechne mit Becimal: Gehören 10.20.30.40 und 10.20.31.5 bei /23 zum selben Netz?