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Mitschrift: Subnetting, VLSM, IP-Grundlagen & Binär-Berechnung
1. Grundlagen: Was ist Subnetting?
Subnetting bedeutet, ein großes IP-Netzwerk in mehrere, kleinere logische Netzwerke zu unterteilen.
- Zweck: Reduzierung des Broadcast-Verkehrs, Verbesserung der Sicherheit und effiziente Verwaltung von IP-Adressen.
- Wichtige Begriffe:
- Netzwerk-ID: Die Adresse des Netzwerks selbst (erste IP).
- Broadcast-Adresse: Die letzte IP im Netz (für Nachrichten an alle Teilnehmer).
- Host-Bits: Die Anzahl der Bits, die für die Geräte (Hosts) zur Verfügung stehen.
2. Berechnung der Subnetzmaske für X Hosts
Wenn du ein Subnetz für eine bestimmte Anzahl an Hosts (X) benötigst:
Formel: 2^h - 2 >= X (h = Anzahl der Host-Bits; -2 = Abzug der Netzwerk-ID und Broadcast-Adresse)
Schritt-für-Schritt-Anleitung:
- Formel anwenden: Suche das kleinste h, bei dem die Formel erfüllt ist.
- Subnetzmaske bestimmen: Praefix = 32 - h.
- Dezimal umrechnen: Setze die ersten (32-h) Bits auf 1 und die restlichen h Bits auf 0.
3. VLSM (Variable Length Subnet Masking)
VLSM erlaubt es, Subnetze mit unterschiedlich großen Masken innerhalb eines übergeordneten Netzwerks zu verwenden. Goldene Regel: Sortiere immer vom größten zum kleinsten Subnetzbedarf.
4. IP-Berechnung (Schritt für Schritt)
Um aus einer IP-Adresse und einer Subnetzmaske die Netzwerk-Parameter zu bestimmen:
- Netzwerk-Adresse: Alle Host-Bits auf 0 setzen.
- Broadcast-Adresse: Alle Host-Bits auf 1 setzen.
- Erste nutzbare IP: Netzwerk-Adresse + 1.
- Letzte nutzbare IP: Broadcast-Adresse - 1.
5. Die binäre Berechnung (Die "Bit-Tabelle")
Jedes Oktett besteht aus 8 Bit mit festen Werten. Damit kannst du jede Netzmaske berechnen:
| Bit-Position | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Wert | 128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
| Ges Adr | 256 | 128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 |
| Hosts | 254 | 126 | 62 | 30 | 14 | 6 | 2 | 0 |
Wie man damit rechnet:
Die Subnetzmaske besteht immer aus einer Kette von Einsen (Netzwerk-Teil). Beispiel /26:
- 26 Einsen gesamt.
- 3 Oktette komplett voll (255.255.255.0).
- Im 4. Oktett: 26 - 24 = 2 Einsen.
Berechnung des 4. Oktetts für /26:
- Setze die ersten 2 Bits auf 1: 128 + 64 = 192.
- Subnetzmaske: 255.255.255.192.
Die "Magic Number" (Blockgröße): Die Magic Number ist der Wert des letzten Bits im Netzwerk-Teil (das letzte gesetzte Bit). Bei /26 (192) ist die 64 (Bit-Position 2) das letzte gesetzte Bit. Das bedeutet: Deine Netzwerke springen immer in 64er Schritten (0, 64, 128, 192).
6. Netzklassen (Classful Addressing - Historisch)
| Klasse | Erster Oktett-Bereich | Standard-Maske |
|---|---|---|
| A | 1 - 126 | 255.0.0.0 (/8) |
| B | 128 - 191 | 255.255.0.0 (/16) |
| C | 192 - 223 | 255.255.255.0 (/24) |
7. Referenz-Tabelle (bis /16)
| CIDR | Subnetzmaske | Host-Anzahl (nutzbar) |
|---|---|---|
| /30 | 255.255.255.252 | 2 |
| /29 | 255.255.255.248 | 6 |
| /28 | 255.255.255.240 | 14 |
| /27 | 255.255.255.224 | 30 |
| /26 | 255.255.255.192 | 62 |
| /25 | 255.255.255.128 | 126 |
| /24 | 255.255.255.0 | 254 |
| /23 | 255.255.254.0 | 510 |
| /22 | 255.255.252.0 | 1.022 |
| /21 | 255.255.248.0 | 2.046 |
| /20 | 255.255.240.0 | 4.094 |
| /19 | 255.255.224.0 | 8.190 |
| /18 | 255.255.192.0 | 16.382 |
| /17 | 255.255.128.0 | 32.766 |
| /16 | 255.255.0.0 | 65.534 |