Einleitung
In modernen Netzwerken ist eine saubere und logische Struktur essenziell. Damit jedes Gerät korrekt kommunizieren kann, werden IP-Adressen verwendet. Doch eine bloße Adressvergabe reicht nicht aus – mithilfe von Subnetting lassen sich Netzwerke effizient gliedern, sicherer gestalten und skalierbar aufbauen.
Dieser Beitrag bietet eine professionelle und allgemeinverständliche Einführung in die IPv4-Adressierung, das Konzept der Subnetze und die praktische Anwendung von CIDR. Anhand realistischer Beispiele und Aufgaben mit Lösungen wird das Thema greifbar.
Inhalt:
- Einleitung
- Fazit
1. Was ist eine IP-Adresse?
Eine IP-Adresse (Internet Protocol Address) ist die eindeutige Kennung eines Geräts in einem Netzwerk. Sie ermöglicht es, Datenpakete gezielt zu adressieren – vergleichbar mit einer Postanschrift.
Eine IPv4-Adresse besteht aus 32 Bit, meist dargestellt in vier Dezimalblöcken:
- Beispiel:
192.168.1.10
→ Binär:11000000.10101000.00000001.00001010
Diese Adresse besteht aus zwei Teilen:
- Netzwerkanteil: Identifiziert das Netz
- Hostanteil: Identifiziert das Gerät im Netz
2. Subnetzmaske und CIDR
Die Subnetzmaske bestimmt, wie viele Bits für das Netzwerk reserviert sind.
- Beispiel:
- IP:
192.168.1.10
- Subnetzmaske:
255.255.255.0
→ 24 Bits fürs Netz → CIDR:/24
- IP:
CIDR-Notation vereinfacht die Darstellung:
/24
= 255.255.255.0/16
= 255.255.0.0/8
= 255.0.0.0
3. Warum Subnetting?
Vorteile:
- Reduzierung von Broadcast-Verkehr
- Effizientere Nutzung des Adressraums
- Sicherheitszonen und Segmentierung
- Bessere Skalierbarkeit von Netzwerken
4. Wie viele Hosts pro Subnetz?
Grundformel
- Anzahl der Hosts=2H−2
- eine Adresse für den Broadcast (nur bei IPv4!)
- h = Anzahl der Host-Bits (also die Bits, die nicht Teil des Netzanteils sind)
- (−2) wird abgezogen, weil:
- eine Adresse für das Netzwerk selbst reserviert ist (Netz-ID)
- eine Adresse für den Broadcast (nur bei IPv4!)
Beispieltabelle:
Subnetz | IPs gesamt | Nutzbare Hosts |
/24 | 256 | 254 |
/25 | 128 | 126 |
/26 | 64 | 62 |
/30 | 4 | 2 |
(2 Adressen werden reserviert: Netzwerkadresse + Broadcast-Adresse)
5. Beispiel: Subnetting eines /24-Netzwerks
Ausgang:
Du hast das Netzwerk 192.168.0.0/24
und möchtest es in vier gleich große Subnetze teilen.
- Ein
/24
-Netz hat 256 IPs → 254 nutzbar /26
-Subnetze bieten 64 IPs → 62 nutzbar
Ergebnis:
Subnetz | Netzadresse | Hostadressen (verwendbar) | Broadcast-Adresse |
/26-1 | 192.168.0.0/26 | .1 – .62 | .63 |
/26-2 | 192.168.0.64/26 | .65 – .126 | .127 |
/26-3 | 192.168.0.128/26 | .129 – .190 | .191 |
/26-4 | 192.168.0.192/26 | .193 – .254 | .255 |
6. Aufgaben mit Lösungen
6.1. Aufgabe 1: Subnetz berechnen
Gegeben: IP-Adresse: 10.0.0.0/24
Frage: In wie viele Subnetze kann dieses Netz mit /26
aufgeteilt werden? Wie viele Hosts bietet jedes Subnetz?
Lösung
- Ursprüngliches Netz: /24 → 8 Host-Bits
- Neues Subnetz: /26 → 6 Host-Bits
- Subnet-Bits = 26 − 24 = 2 zusätzliche Bits
- 22 = 4 Subnetze
Oder: wir wissen, dass IPv4 aus 32 Bits besteht —-> also: 32 – 26 = 6 Bits und 32 – 24 = 8 Bits
<=> 8 – 6 = 2 Bits => Formel: 22 = 4 Subnetzte
Host pro subnetz
- Host-Bits = 32 − 26 = 6 Bits
- Formel: 26 – 2 = 64 – 2 = 62 Hosts
6.2. Aufgabe 2: Hostanzahl ermitteln
Gegeben: Subnetzmaske 255.255.255.224
Frage: Wie viele Hosts sind möglich?
Lösung
Schritt 1: CIDR-Notation ermitteln
255.255.255.224
=
→ 224 =11100000
→ 3 gesetzte Bits im letzten Oktett
→ 8 + 8 + 8 + 3 = /27
Schritt 2: Hostanzahl berechnen
- Host-Bits = 32 − 27 = 5
- 25−2 = 32−2 = 30 Hosts
Lösung:
- Mögliche Hosts: 30
6.3. Aufgabe 3: Ist eine IP im Subnetz?
Gegeben:
- Netzwerk:
192.168.10.0/25
- Ziel-IP:
192.168.10.130
Frage: Liegt die IP im Subnetz?
Lösung
Schritt 1: Bereich des Subnetzes berechnen
- Zweites Subnetz:
192.168.10.128
bis192.168.10.255
- /25 = 128 Adressen (32 − 25 = 7 Host-Bits)
- Subnetzgrößen:
- Erstes Subnetz: 192.168.10.0 bis 192.168.10.127
- Zweites Subnetz: 192.168.10.128 bis 192.168.10.255
Schritt 2: Ziel-IP prüfen
- Ziel-IP:
192.168.10.130
→ gehört zum Bereich192.168.10.128
–192.168.10.255
Lösung:
- Nein, die IP liegt nicht im Subnetz
192.168.10.0/25
, - sondern im nächsten Subnetz:
192.168.10.128/25
7. Private IP-Adressbereiche (RFC 1918)
Diese Bereiche sind nicht öffentlich erreichbar und werden lokal genutzt:
Bereich | CIDR-Notation |
10.0.0.0 – 10.255.255.255 | 10.0.0.0/8 |
172.16.0.0 – 172.31.255.255 | 172.16.0.0/12 |
192.168.0.0 – 192.168.255.255 | 192.168.0.0/16 |
8. Tools & Tipps
- Online-Rechner:
- SubnetOnline.com
ipcalc
(Linux)
- Dokumentation führen:
- IP-Pläne
- Netzwerkkarten
- Namenskonventionen
Fazit
Die Kenntnis von IP-Adressierung und Subnetting bildet das Rückgrat jeder professionellen Netzwerkstruktur. Ob bei der Planung kleiner Heimnetzwerke oder großer Unternehmensumgebungen – ein solides Verständnis dieser Themen ermöglicht skalierbare, sichere und gut strukturierte Netzwerke.