Was ist eine IPv4-Adresse?
Eine IPv4-Adresse besteht aus 32 Bit, geschrieben als vier
durch Punkte getrennte Zahlen (Oktette) von 0–255, z. B.
192.168.0.1. Jedes Oktett sind 8 Bit:
| Bitwert | 128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
192 = |
1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
128 + 64 = 192. Auf diese Weise lässt sich jedes Oktett in Binär umrechnen: man geht die Bitwerte von links nach rechts durch und setzt eine 1, wenn der Wert noch passt (und zieht ihn ab).
Netzanteil und Hostanteil
Eine Adresse allein sagt nichts darüber aus, welche Rechner im selben Netz stehen. Dafür braucht es die Subnetzmaske: Sie legt fest, wie viele der 32 Bit zum Netzanteil gehören (fest, gleich für alle Geräte im Netz) und wie viele zum Hostanteil (individuell pro Gerät).
Statt die Maske auszuschreiben (255.255.255.0), zählt man in
der CIDR-Schreibweise einfach die Netz-Bits:
192.168.0.0/24 bedeutet 24 Netz-Bits und damit 8 Host-Bits.
| Präfix | Maske | Host-Bits | Adressen gesamt | nutzbare Hosts |
|---|---|---|---|---|
| /24 | 255.255.255.0 | 8 | 256 | 254 |
| /26 | 255.255.255.192 | 6 | 64 | 62 |
| /30 | 255.255.255.252 | 2 | 4 | 2 |
Von den Adressen eines Netzes sind immer zwei reserviert: die
Netzadresse (alle Host-Bits 0, identifiziert das Netz
selbst) und die Broadcast-Adresse (alle Host-Bits 1, für
Nachrichten an alle Geräte im Netz). Deshalb gilt für die nutzbaren Hosts
die Formel 2^(Host-Bits) − 2. Zwei Sonderfälle: ein
/31-Netz hat gar keine Netz-/Broadcast-Adresse (RFC 3021, beide
Adressen nutzbar — typisch für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen), ein
/32 ist eine einzelne Host-Adresse ohne eigenes Netz.
Das Prinzip: Bits leihen
Subnetting bedeutet, ein vorhandenes Netz in mehrere kleinere Netze aufzuteilen. Dafür „leiht" man sich Bits vom Hostanteil und macht sie zu zusätzlichen Netz-Bits (auch Subnetz-Bits genannt). Jedes geliehene Bit verdoppelt die Anzahl möglicher Subnetze und halbiert gleichzeitig die Hosts pro Subnetz:
- 0 Bit geliehen → 1 Netz mit voller Hostzahl
- 1 Bit geliehen → 2 Subnetze, halb so viele Hosts pro Subnetz
- 2 Bit geliehen → 4 Subnetze, ein Viertel der Hosts pro Subnetz
- n Bit geliehen → 2n Subnetze
Es gibt zwei typische Aufgabenstellungen dafür:
- Gleich große Subnetze: Alle Teilnetze bekommen dieselbe
Größe, z. B. wenn ein
/24in 4 gleich große Standort-Netze aufgeteilt werden soll. Siehe Gleich große Subnetze. - VLSM (Variable Length Subnet Masking): Die Teilnetze haben unterschiedlichen Platzbedarf, z. B. eine Verwaltung mit 100 Rechnern und eine Pforte mit 5. Größere Bedarfe zuerst zuweisen vermeidet Lücken im Adressraum. Siehe VLSM.
In beiden Rechnern siehst du nicht nur das Ergebnis, sondern auch jeden einzelnen Rechenschritt sowie die Netzadresse in Bits, mit farbiger Markierung von Netz-, geliehenen und Host-Bits.