IPv4 und Subnetting: Netze mit CIDR sicher berechnen
Netzadresse, Broadcast, Hostbereich und Präfixlänge nachvollziehbar berechnen und Subnetze bedarfsgerecht planen.
- >IPv4-Adresse: 32-Bit, dargestellt als 4 Oktette (z.B. 192.168.1.1).
- >Subnetmaske: Trennt Netzanteil (Einsen) von Hostanteil (Nullen).
- >CIDR (/24): Kurzschreibweise für die Anzahl der gesetzten Bits in der Maske.
Die Anatomie einer IPv4-Adresse
Eine IPv4-Adresse besteht aus 32 Bits. Da Menschen schlecht in Binärcode lesen können, unterteilen wir diese 32 Bits in vier 8-Bit-Blöcke ("Oktette") und schreiben sie dezimal.
Für Menschen lesbar.
Für Maschinen lesbar.
Subnetmasken & CIDR
Woher weiß ein Router, welcher Teil der Adresse das "Netzwerk" (die Straße) und welcher der "Host" (die Hausnummer) ist? Das bestimmt die Subnetmaske.
Die Maske ist eine Folge von Einsen (Netzwerk) gefolgt von Nullen (Host).
| CIDR | Subnetmaske | Anzahl Hosts |
|---|---|---|
| /8 | 255.0.0.0 | 16.777.214 |
| /16 | 255.255.0.0 | 65.534 |
| /24 | 255.255.255.0 | 254 |
| /30 | 255.255.255.252 | 2 (P2P Links) |
Private vs. Öffentliche Adressen (RFC 1918)
Nicht alle IPs sind im Internet routbar. Für lokale Netzwerke (LANs) wurden private Bereiche reserviert. Diese werden per NAT (Network Address Translation) ins Internet übersetzt.
Die "Magic Number" Methode für Subnetting
Um schnell Netze zu berechnen, finde die "Magic Number". Das ist der Wert des letzten gesetzten Bits in der Subnetmaske.
BEISPIEL: /26 (255.255.255.192)
Das 26. Bit liegt im 4. Oktett.
Binär: 11000000
Die letzte gesetzte Stelle hat den Wert 64. Diese Blockgröße bestimmt die Grenzen der Subnetze.
- Netz-, Broadcast- und Hostbereich aus einer CIDR-Angabe berechnen
- Subnetze mit Blockgröße und Binärgrenze sicher planen
- VLSM ohne Überschneidungen und mit nachvollziehbarer Reserve anwenden
Die Präfixlänge trennt Netz- und Hostbits
Bei 192.0.2.130/26 gehören 26 Bit zum Netz und 6 Bit zum Hostanteil. Das relevante Oktett hat die Maske 192 und damit eine Blockgröße von 64. Die Blöcke beginnen bei 0, 64, 128 und 192. Die Adresse liegt im Netz 192.0.2.128/26, der Broadcast ist 192.0.2.191 und der klassische nutzbare Hostbereich reicht von .129 bis .190.
Die Formel 2 hoch Hostbits liefert die Anzahl der Adressen im Subnetz. Bei üblichen IPv4-LANs werden Netz- und Broadcastadresse nicht an Hosts vergeben. Sonderfälle wie /31 für Punkt-zu-Punkt-Links werden bewusst nach Protokoll- und Plattformunterstützung eingesetzt.
VLSM beginnt mit dem größten Bedarf
Variable Length Subnet Masking teilt einen Adressraum in unterschiedlich große Präfixe. Zuerst werden Netze nach benötigter Größe sortiert und die größten Blöcke an gültigen Grenzen vergeben. Danach folgen kleinere Netze. Eine Tabelle mit Zweck, Präfix, Netzadresse, Hostbereich, Broadcast und Reserve verhindert Überschneidungen.
Planung sollte Wachstum, Summarization und Betriebsgrenzen berücksichtigen. Zu großzügige /24-Netze verschwenden Adressen, zu knappe Netze erzwingen frühe Migrationen. Infrastruktur-, Management- und Transitnetze benötigen ebenfalls Platz.
Rechnen und anschließend technisch verifizieren
Fehler entstehen häufig durch eine falsch gewählte Blockgrenze oder die Verwechslung von Adressanzahl und nutzbaren Hosts. Binäre Darstellung des relevanten Oktetts macht die Grenze sichtbar. Ein zweiter Rechenweg oder ein IP-Calculator dient danach als Kontrolle, nicht als Ersatz für das Verständnis.
Im Betrieb müssen IP-Adresse, Maske und Gateway zusammenpassen. Zwei Hosts mit scheinbar ähnlichen Adressen können sich wegen unterschiedlicher Masken gegenseitig als lokal oder entfernt behandeln und dadurch asymmetrische, schwer erkennbare Fehler erzeugen.
- 01
Präfix in Hostbits und Blockgröße übersetzen.
- 02
Gültige Netzgrenze unterhalb der gegebenen Adresse bestimmen.
- 03
Broadcast und nutzbaren Hostbereich berechnen.
- 04
Bei VLSM größte Anforderungen zuerst und ohne Überlappung vergeben.
- 05
Ergebnis tabellarisch dokumentieren und mit zweitem Verfahren prüfen.
Wie viele Hosts passen in ein /27?
Ein /27 besitzt 5 Hostbits und damit 32 Adressen. In einem klassischen LAN sind davon 30 als Hostadressen nutzbar.
Warum ist 255.255.255.192 ein /26?
Die ersten drei Oktette liefern 24 gesetzte Bits, das letzte Oktett 192 entspricht binär 11000000 und ergänzt zwei weitere Netzbits.