IP-Adressen IPv4 - Subnetze

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Subnetzmaske anpassen

Durch die Verschiebungen der einzelnen Bits ändert sich die Netzkennung und die Hostkennung. Rückt man um 1 Bit nach rechts, erhöht sich die Netzkennung, die Hostkennung verringert sich.
Rückt man um 1 Bit nach links, verringert sich die Netzkennung, die Hostkennung erhöht sich.
Durch dieses Verfahren trifft man die Entscheidungen, wie am Ende ein oder mehrere Subnetzmasken in einem Netzwerk aussehen soll. Eine Subnetzmaske muss so angepasst werden, dass sich diese an die Anzahl der Hosts anlehnt. Kein Administrator würde eine Klasse B Netz wählen, wenn nur 300 Hosts zur Verfügung stünden.

Vorkenntnisse!
Es ist verankert, dass in einem Klasse C Netz 28 = 256 Adressen zur Verfügung stehen. Abzüglich der niedrigsten Adresse für die Netzadresse und abzüglich der höchsten Adresse für die Broadcastadresse.

Bleiben in einem Klasse C Netz noch 254 verwendbare Adressen für die Hosts.
Ist z.B. gewünscht, dass ein Netzwerk in 5 Teilen aufgeteilt werden soll, dann ist dies nicht möglich. Subnetze können nur mit einer 2'er Potenz gebildet werden: 1,2,4,8,16,32,64…..

Dazu aber mehr in dem nachfolgenden Abschnitt.

Wieviel Hosts passen in ein Netzwerk?

In diesem Abschnitt möchte ich zeigen, wie man eine Netzmaske so anpassen kann, dass nur eine bestimmte Anzahl von Host-Adressen darin Platz finden.

Wir wollen im ersten Beispiel errechnen, wieviel Hosts in ein Netzwerk passen, was mit dem Suffix /24 (Net-ID) gekennzeichnet ist?
Jedem der sich schon mit dem Thema auskennt, weiß eigentlich jetzt schon an der Stelle das Ergebnis. Für die anderen jedoch ist dies die beste Möglichkeit das Grundprinzip zu verstehen.

 1

Subnetz: 255.255.255.0 /24
Binär: 11111111.11111111.11111111.00000000

32 Bit (Anzahl der Bit in der Subnetmaske) abzüglich
24 Bit = 8 (Entspricht auch die Anzahl der Nullen)

Wir verwenden hier immer eine Potenz von 2 (Anzahl der freien Bits) = 28

28 = 256 - 2 (Abzüglich der 0 u. 255, die für die Hosts in einem Netz nicht verwendet werden dürfen)

Ergebnis: 254 Adressen für die Hosts

Ergebnis Adressenbereich

Subnetz
Netz-IP: 192.168.1.0 /24
IP f. Host:192.168.1.1 - 192.168.1.254
Broadcast: 192.168.1.255

 2

Subnetz: 255.255.252.0 /22
Binär: 11111111.11111111.11111100.00000000

32 Bit (Anzahl der Bit in der Subnetmaske) abzüglich
22 Bit = 10 (Entspricht auch die Anzahl der Nullen)

Wir verwenden hier eine Potenz von 2 (Anzahl der freien Bits) = 210

210 = 1024 - 2 (Abzüglich der 0 u. 255, die für die Hosts in einem Netz nicht verwendet werden dürfen)

Ergebnis: 1022 Adressen für die Hosts

Ergebnis Adressenbereich

Netz-IP: 192.168.1.0 /22
IP f. Host:192.168.0.1 - 192.168.3.254
Broadcast: 192.168.3.255


Aufteilung in Subnetze (Netzkennung erweitern)

Subnetz: 255.255.255.0 /24
Binär: 11111111.11111111.11111111.00000000

In diesem Beispiel wollen wir das oben genannte Netz in 4 Subnetze aufteilen. Um dies umzusetzen müssen Bits verschoben werden, um die Anzahl der Hosts aufzuteilen.
Dazu ist eine kleine Hilfestellung von nöten, um zu wissen wieviel Bits man verschiebt.

Wir wissen, dass ein Oktett aus 8 Bit bzw. 8 Stellen besteht und diese mit der Potenz von 2 errechnet wird.

Gedankenhilfe!
Potenz 2(Anzahl der Stellen v. links im Oktett) Der linke Teil ist der Netzanteil und wird vergrößert.

21 =  2 Subnetze ~ 1 Stelle 
22 = 4 Subnetze ~ 2 Stellen
23 = 8 Subnetze ~ 3 Stellen
24 = 16 Subnetze ~ 4 Stellen
25 = 32 Subnetze ~ 5 Stellen 
26 = 64 Subnetze ~ 6 Stellen
usw...

Möchte man nun das oben genannte Netz in 4 Subnetze aufteilen, dann klauen wir 2 Bits vom nächsten 4. Oktett. (22 = 4 Subnetze ~ 2 Stellen)
Somit erhöht sich die CIDR um 2 weitere Stellen (/24 + 2 Bit = /26).

Subnetmaske vorher
255.255.255.0 /24 Binär: 11111111.11111111.11111111.00000000

Subnetmaske nachher
255.255.255.192 /26 Binär: 11111111.11111111.11111111.11000000
in dem 64 Adressen pro Netz zur Verfügung stehen.

Ergebnis Adressenbereich

  1. Subnetz
    Netz-IP: 192.168.1.0 /26
    IP für Host: 192.168.1.1 - 192.168.1.63
    Broadcast: 192.168.1.63
  2. Subnetz
    Netz-IP: 192.168.1.64 /26
    IP für Host: 192.168.1.65 - 192.168.1.126
    Broadcast: 192.168.1.127
  3. Subnetz
    Netz-IP: 192.168.1.128 /26
    IP für Host: 192.168.1.129 - 192.168.1.190
    Broadcast: 192.168.1.191
  4. Subnetz
    Netz-IP: 192.168.1.192 /26
    IP für Host: 192.168.1.193 - 192.168.1.254
    Broadcast: 192.168.1.255

Aufteilung in Subnetze (Hostkennung erweitern)

 

Subnetz: 255.255.255.0 /24
Binär: 11111111.11111111.11111111.00000000

In diesem Beispiel wollen wir die Subnetmaske so anpassen, dass 510 Hosts darin Platz haben. Um dies umzusetzen müssen wieder Bits verschoben werden.
Wir wissen, dass in einer Netzmaske /24 CIDR 256 Adressen möglich sind. Und genau hier setzen wir an.

Um mehr Hosts in ein Netzwerk zu packen, müssen wir die Netzkennung verkleinern bzw. den Hostanteil vergrößern.
Aber wieviel Stellen (Nullen) benötigen wir im hinteren Bereich, um den Hostanteil so zu vergrößern, dass 510 Hosts in die Subnetmaske passen?

Gedankenhilfe!
Potenz 2(Anzahl der Stellen v. rechts im Oktett) Der rechte Teil ist der Hostanteil und wird vergrößert.

21  =    2 Adressen ~ 1 Stelle  
22 = 4 Adressen ~ 2 Stellen 
23 = 8 Adressen ~ 3 Stellen  
24 = 16 Adressen ~ 4 Stellen  
25 = 32 Adressen ~ 5 Stellen  
26 = 64 Adressen ~ 6 Stellen 
27 = 128 Adressen ~ 7 Stellen 
28 = 256 Adressen ~ 8 Stellen  
29 = 512 Adressen ~ 9 Stellen
210 = 1024 Adressen ~ 10 Stellen
usw...

Also fangen wir an zu rechnen.

510 Hosts + 2 Adressen (0 u. 255) = 512 Adressen.
In dem 4. Oktett mit 8 Bit passen 256 Adressen. Nehmen wir ein weiteres Bit vom 3. Oktett, also ein 9. Bit, dann haben wir die Aufgabe bereits gelöst.
Mit 9 Bit erhält man 512 Adressen für den Hostanteil.
Somit verringert sich die CIDR um 1 Stellen (/24 1 1 Bit = /23).

Subnetmaske vorher
255.255.255.0 /24 Binär: 11111111.11111111.11111111.00000000

Subnetmaske nachher
255.255.254.0 /23 Binär: 11111111.11111111.11111110.00000000

Aufteilung in 2 Netze, da in jedem Netz nur 256 Adressen möglich sind.

Ergebnis Adressenbereich

  1. Subnetz
    Netz-IP: 192.168.0.0 /23
    IP für Host: 192.168.0.1 - 192.168.0.254
    Broadcast: 192.168.0.255
  2. Subnetz
    Netz-IP: 192.168.1.0 /23
    IP für Host: 192.168.1.1 - 192.168.1.254
    Broadcast: 192.168.1.255

Soll ein Netzwerk auf 700 Hosts erweitert werden, dann muss der Hostanteil um 10 Bit erweitert werden.
Die Notierung lautet dann /22 und man hat 1024 Adressen zur Verfügung.

Subnetmaske
255.255.254.0 /22 Binär: 11111111.11111111.11111100.00000000

Aufteilung in 4 Netze, da in jedem Netz nur 256 Adressen möglich sind.


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