Subnetting (IPv4)

Subnetting Grundlagen

Subnetting teilt ein großes Netzwerk in kleinere, besser verwaltbare Teilnetzwerke (Subnetze). Das verbessert die Performance, Organisation und Sicherheit.

Begriff	Abkürzung	Definition	Beispiel
IP-Adresse	IP	Eindeutige Adresse eines Geräts im Netzwerk.	192.168.1.10
Subnetzmaske	Netmask	Trennt den Netzteil vom Hostteil	255.255.255.0
CIDR	Slash Not.	Kurzformat der Maske (Gezählt in "1" Bit jeweils)	/24
Netzwerk-ID	Net ID	Der "Straßenname". Die erste Adresse des Subnetzes	192.168.1.0
Broadcast	Bcast	Sendet an alle Geräte gleichzeitig. Die letzte Adresse des Subnetzes	192.168.1.255
Host	Host	Ein Gerät (PC, Router) innerhalb des Subnetzes	.1 to .254
Netzwerk-Bits	Net-Bits	Bits in der IP-Adresse, die das Netzwerk kennzeichnen	/24 => first 24 bits
Host-Bits	Host-Bits	Bits in der IP-Adresse, die Hosts innerhalb des Netzwerks identifizieren.	24 => last 8 bits

Regel: Eine IPv4 Adresse besteht aus 32 Bits, aufgeteilt in 4 Okteten (8 bits jeweils).
Format: x.x.x.x (Dezimal) oder 11000000.10101000.00000001.00001010 (Binär)

---

Subnetzmasken & CIDR verstehen

Die Subnetzmaske sagt dem Computer welcher Teil der IP das Netzwerk (Straße) ist und welcher der Host (Hausnummer) ist.

CIDR Notation (Classless Inter-Domain Routing)

CIDR (e.g., /24) zählt einfach die Anzahl der aktiven Bits in der Maske von links nach rechts.

CIDR	Dezimal Subnetzmaske	Binär Subnetzmaske (First Octets)	Hosts pro Subnetz*
/8	255.0.0.0	11111111.00000000...	16,777,214
/16	255.255.0.0	11111111.11111111...	65,534
/24	255.255.255.0	11111111...11111111.0	254
/25	255.255.255.128	11111111...1.10000000	126
/26	255.255.255.192	11111111...1.11000000	62
/30	255.255.255.252	11111111...1.11111100	2

Anmerkung: Gesamtanzahl Adressen Minus 2 (1 für die Netzwerk-ID, 1 für die Broadcastadresse).

---

Berechnungsmethoden

1. Subnetzgrößen berechnen (Anzahl der Hosts)

Wieviele Geräte passen in ein Netzwerk?

Formel: 2^(Host-Bits) - 2 = Nutzbare Hosts

Host-Bits = 32 - (CIDR)

Beispiel: /24 Netzwerk

1. Host-Bits: 32 - 24 = 8 Bits
2. Berechnung: 2⁸ = 256
3. Nutzbare Hosts: 256 - 2 = 254 Hosts

Beispiel: /26 Netzwerk

1. Host-Bits: 32 - 26 = 6 Bits
2. Berechnung: 2⁶ = 64
3. Nutzbare Hosts: 64 - 2 = 62 Hosts

---

2. Die "magische Nummer" herausfinden (Größe jedes Subnetzes)

Die magische Nummer hilft dir, Subnetzbereiche im Kopf zu berechnen. Sie gibt die Schrittweite Erhöhung der Netzwerke an.

Methode 1 (Binär):
Schau dir das letzte Bit an welches auf '1' steht in der Subnetzmaske. Der Wert dieses Bits ist die magische Nummer.

Methode 2 (Substraktion):
256 - (Letztes nicht null Oktet der Subnetzmaske) = Magische Nummer

Beispiel: /26 Maske (255.255.255.192)

• Relevantes Oktet: 192
• Berechnung: 256 - 192 = 64
• Ergebnis: Die Netzwerk erhöhen sich in 64'er Schritten (0, 64, 128, 192).

---

Schritt für Schritt Beispiel Rechnung

Aufgabe: Analysiere die IP 192.168.10.150 mit der Subnetzmaske 255.255.255.192 (/26).

Schritt 1: Die magische Nummer finden

• Die Subnetzmaske ist /26. Die Änderung betrifft das 4. Oktett.
• Subnetzmaske im 4. Oktett: 192
• Magische Nummer: 256 - 192 = 64

Schritt 2: Die Subnetzbereiche festlegen

Erhöhe um 64, bis du die IP-Adresse 150 überschreitest.

• Subnetz 1: 0 - 63
• Subnetz 2: 64 - 127
• Subnetz 3: 128 - 191 (150 fällt in diesen Bereich)
• Subnetz 4: 192 - 255

Schritt 3: Adressen berechnen

Die IP 192.168.10.150 gehört zum .128 Subnetz.

Typ	Berechnung	Ergebnis
Network ID	Start of the block	192.168.10.128
First Host	Network ID + 1	192.168.10.129
Last Host	Broadcast - 1	192.168.10.190
Broadcast	Next Block (192) - 1	192.168.10.191

---

Schnellübersicht: Gängige Subnetze

CIDR	Subnetzmaske (.x)	Magische Nummer	Nutzbare Hosts	Typischer Anwendungsfall
/24	.0	256	254	Standard LAN (Home/Office)
/25	.128	128	126	Ein LAN in zwei Hälften teilen
/26	.192	64	62	Abteilunsnetzwerke
/27	.224	32	30	Kleine Teams
/28	.240	16	14	Sehr kleine Teams
/29	.248	8	6	Transfernetze (Router-zu-Router)
/30	.252	4	2	Punkt-zu-Punkt Links
/32	.255	1	1	Einzelne Host-IP (Loopback)

---

Häufige Fehler

• Netzwerk-ID/Broadcast vergessen: Immer 2 subtrahieren um die nutzbaren Hosts zu bekommen.

• Falsches hochzählen: Subnetzbereiche sind inklusive. Das erste Subnetz endet daher bei Startadresse + Blockgröße − 1. Sobald das erste Subnetz korrekt bestimmt ist, können die Endadressen der folgenden Subnetze entweder durch Addieren der Blockgröße zur vorherigen Endadresse berechnet werden oder durch erneute Anwendung der Formel Startadresse + Blockgröße − 1 unter Verwendung der jeweiligen Netzadresse des Subnetzes.

• Falsches Oktett: Ein /18 Subnetz verändert sich im 3. Oktett, nicht im 4.

• /8 - /15: Änderung im 2. Oktett.

• /16 - /23: Änderung im 3. Oktett.

• /24 - /32: Änderung im 4. Oktett.

• Gerade/Ungerade: Netzwerk-IDs sind normallerweise gerade Nummern; Broadcasts sind normalerweise ungerade.