Subnetting
Was du heute lernst:
- Die Struktur von IPv4-Adressen und Subnetzmasken analysieren.
- Netzadressen, Broadcast-Adressen und die Anzahl nutzbarer Hosts berechnen.
- Die CIDR-Notation sicher anwenden.
Netzwerke effizient aufteilen
Subnetting ist die Methode, ein großes Computernetzwerk in kleinere, übersichtlichere und leichter verwaltbare Teilnetze (Subnetze) zu unterteilen. Dies verbessert nicht nur die Übersichtlichkeit und Sicherheit, sondern optimiert auch den Datenverkehr, indem die Anzahl der Kollisionen reduziert wird. Subnetze sind essenziell für fundierte Routing-Entscheidungen.
Die Subnetzmaske und CIDR-Notation
Eine Subnetzmaske ist eine 32-Bit-Zahl, die festlegt, welcher Teil einer IP-Adresse das Netzwerk identifiziert und welcher Teil den Host innerhalb dieses Netzwerks.
- Format: Oft in dezimaler Schreibweise (z.B.
255.255.255.0). - CIDR-Notation: Eine kürzere Schreibweise, die die Anzahl der Bits für den Netzanteil angibt (z.B.
/24für255.255.255.0).
Beispiel: Bei der IP-Adresse 192.168.100.1 mit der Subnetzmaske 255.255.255.0 gehört die Adresse zum Netzwerk 192.168.100.0.
Die Host-Formel: Wie viele Geräte passen ins Subnetz?
Die Formel hilft, die maximale Anzahl nutzbarer IP-Adressen für Hosts in einem Subnetz zu berechnen:
Anzahl der Hosts = 2^n - 2
n= Anzahl der Host-Bits (die Nullen in der Binärdarstellung der Subnetzmaske).- Die Subtraktion von 2: Eine Adresse ist für die **Netzadresse** reserviert, eine für die **Broadcast-Adresse**.
Beispiel: Bei einer Subnetzmaske von 255.255.255.0 (oder /24) gibt es 8 Host-Bits (32 - 24 = 8). Demnach sind 2^8 - 2 = 256 - 2 = 254 Hosts adressierbar.
Netzadresse und Broadcast-Adresse
- Netzadresse: Die erste Adresse in einem Subnetz. Sie identifiziert das Subnetz selbst und kann keinem einzelnen Gerät zugewiesen werden. (Alle Host-Bits sind 0).
- Broadcast-Adresse: Die letzte Adresse in einem Subnetz. Über sie können Daten an alle Geräte im selben Subnetz gleichzeitig gesendet werden. (Alle Host-Bits sind 1).
Praxisbeispiel: Subnetz-Planung für eine IT-Firma
In der Praxis werden Netze nach Abteilungen oder Sicherheitszonen getrennt. Hier ein Entwurf für eine IT-Firma, der zwei unterschiedliche private Adressbereiche nutzt, um die Zonen auch optisch klar voneinander zu trennen.
| Subnetz | Verwendung | CIDR | Subnetzmaske | Netzadresse | Host-Bereich | Broadcast |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DMZ | Webserver (öffentlich) | /28 | 255.255.255.240 | 172.16.10.0 | .1 bis .14 | .15 |
| Transfer | VPN zur Außenstelle | /30 | 255.255.255.252 | 172.16.10.252 | .253 bis .254 | .255 |
| Verwaltung | Office / Buchhaltung | /27 | 255.255.255.224 | 192.168.10.0 | .1 bis .30 | .31 |
| Entwicklung | Programmierung / Test | /26 | 255.255.255.192 | 192.168.10.64 | .65 bis .126 | .127 |
| IT-Admin | Interne Infrastruktur | /29 | 255.255.255.248 | 192.168.10.128 | .129 bis .134 | .135 |
Übungsaufgabe: Subnetz-Planung
Aufgabenstellung: Ein Netzwerkadministrator plant ein neues Subnetz. Er hat die IP-Adresse 172.16.10.50 und die CIDR-Notation /27 erhalten.
- Ermittel die Subnetzmaske in dezimaler Schreibweise.
- Berechne die Anzahl der möglichen Hosts in diesem Subnetz.
- Bestimme die Netzadresse des Subnetzes.
- Bestimme die Broadcast-Adresse des Subnetzes.
Schwierigkeitsgrad: mittel
Erwartete Bearbeitungszeit: 20 Minuten