Mit dem Internet Protocol (IP) können 232 also rund 4,3 Millarden IP-Adressen (IPv4) bzw. 2128 also etwa 340 Sextillionen (für die, die sich das nicht vorstellen können: 7 * 1023 Adressen pro Quadratmeter Erdoberfläche inkl. Wasseroberfläche) IP-Adressen (IPv6) vergeben werden. Um diese Masse von Adressen sinnvoll verwalten zukönnen unterteilt man diese in kleinere Adressräume, den sogenannten Subnetzen. Diese Aufteilung nennt man Subnetting.
Im folgendem werde ich vorerst nur auf das Subnetting für IPv4 eingehen, IPv6 folgt sicher später einmal.Subnetzmasken und deren Funktionsprinzip
Mit Hilfe der Subnetzmasken teilt definiert man Adressräme. Die Subnetzmaske (Subnetmask) ist eine Bitmaske, die ebenso wie eine IP-Adresse 4Byte (32Bit) lang. Sie unterteilt sich dabei in einen Netzwerk- und einem Hostteil. Der Netzwerkteil ist dabei auf 1 und der Hostteil auf 0 gesetzt. Legt man diese Bitmaske auf eine IP-Adresse, so lässt sich bestimmen ob sie zu einem bestimmten Subnetz gehört.
BeispielAngenommen zwei Rechner besitzen die IP-Adressen 192.168.0.123 und 192.168.0.222.
Die beiden Rechner wollen nun mit einem Router kommunizieren. Diesem ist ein Subnetz mit der Adresse 192.168.0.128 und der Subnetzmaske 255.255.255.128 bekannt. Der Router wird prüfen, ob die Rechner in diesem IP-Bereich liegen. Dabei addiert der die Subnetzmaske bitweise ohne Übertrag mit der IP-Adresse des jeweiligen Rechners. Das Resultat wird dann mit der Subnetz-Adresse verglichen. Nur wenn diese identisch sind so gehört die IP-Adresse zum Subsnetz.
IP-Adresse: 192.168.0.123 11000000.10101000.00000000.01111011 Subnetzmaske: 255.255.255.128 11111111.11111111.11111111.10000000 ----------------------------------- Bitweise Addition: 192.168.0.0 11000000.10101000.00000000.00000000 Subnetz-Adresse: 192.168.0.128 11000000.10101000.00000000.10000000 IP-Adresse: 192.168.0.222 11000000.10101000.00000000.11011110 Subnetzmaske: 255.255.255.128 11111111.11111111.11111111.10000000 ----------------------------------- Bitweise Addition: 192.168.0.128 11000000.10101000.00000000.10000000 Subnetz-Adresse: 192.168.0.128 11000000.10101000.00000000.10000000
Vergleicht man nun die jeweiligen Ergebnisse mit der Subnetz-Adresse, so stellt man bei der ersten IP-Adresse einen Unterschied fest, die zweite IP-Adresse ist mit der Subnetz-Adresse identisch. Somit gehören die zweite IP-Adresse dem Subnetz an, die erste nicht.
Netzklassen und CIDR
Anfangs teilte man die IP-Bereiche in einfache Standard-Netzklassen auf. Dabei besaßen die Class-A-Netze je 16.777.214 Adressen. Ein Teil dieser Netze befindet sich heute noch in Besitz großer amerikanischer Unternehmen. 1993 führte man das Classless Inter-Domain Routing (CIDR) ein, welches eine effizientere Nutzung des IP-Adressraumes ermöglichte, da man nun die Subnetzmasken seitdem "passgenau" wählen kann.
Standard-Netzklassen| Klasse | Anfangsbits | Adress-Bereich | Netzmaske | Netze | Hosts pro Netz |
|---|---|---|---|---|---|
| Class A | 0 | 0.0.0.0 – 127.255.255.255 | 255.0.0.0 | 126 | 16.777.214 |
| Class B | 10 | 128.0.0.0 – 191.255.255.255 | 255.255.0.0 | 16.384 | 65.526 |
| Class C | 110 | 192.0.0.0 – 223.255.255.255 | 255.255.255.0 | 2.097.152 | 254 |
| Class D | 1110 | 224.0.0.0 – 239.255.255.255 | für Multicast-Anwendungen | ||
| Class E | 11110 | 240.0.0.0 – 255.255.255.255 | reserviert | ||
Schreibweisen
Die gägiste Form ist sicherlich IP-Adresse und Subnetzmaske, also z.B.:
IP-Adresse: 192.168.0.1 Subnetzmaske: 255.255.255.0
Eine weitere Schreibweise die mit CIDR einzug hielt ist IP-Adresse/Präfix, also z.B.:
192.168.0.1/24
Die Präfix entspricht dabei der Anzahl der Einsen, die sie in der Binären schreibweise hat.
Kurzübersicht| Präfix | Subnetzmaske | 32-Bit-Binär-Schreibweise | Adressen |
|---|---|---|---|
| /8 | 255.0.0.0 | 11111111.00000000.00000000.00000000 | 16.777.216 |
| /9 | 255.128.0.0 | 11111111.10000000.00000000.00000000 | 8.388.608 |
| /10 | 255.192.0.0 | 11111111.11000000.00000000.00000000 | 4.194.304 |
| /11 | 255.224.0.0 | 11111111.11100000.00000000.00000000 | 2.097.152 |
| /12 | 255.240.0.0 | 11111111.11110000.00000000.00000000 | 1.048.576 |
| /13 | 255.248.0.0 | 11111111.11111000.00000000.00000000 | 524.288 |
| /14 | 255.252.0.0 | 11111111.11111100.00000000.00000000 | 262.144 |
| /15 | 255.254.0.0 | 11111111.11111110.00000000.00000000 | 131.072 |
| /16 | 255.255.0.0 | 11111111.11111111.00000000.00000000 | 65.526 |
| /17 | 255.255.128.0 | 11111111.11111111.10000000.00000000 | 32.768 |
| /18 | 255.255.192.0 | 11111111.11111111.11000000.00000000 | 16.384 |
| /19 | 255.255.224.0 | 11111111.11111111.11100000.00000000 | 8.192 |
| /20 | 255.255.240.0 | 11111111.11111111.11110000.00000000 | 4.096 |
| /21 | 255.255.248.0 | 11111111.11111111.11111000.00000000 | 2.048 |
| /22 | 255.255.252.0 | 11111111.11111111.11111100.00000000 | 1.024 |
| /23 | 255.255.254.0 | 11111111.11111111.11111110.00000000 | 512 |
| /24 | 255.255.255.0 | 11111111.11111111.11111111.00000000 | 256 |
| /25 | 255.255.255.128 | 11111111.11111111.11111111.10000000 | 128 |
| /26 | 255.255.255.192 | 11111111.11111111.11111111.11000000 | 64 |
| /27 | 255.255.255.224 | 11111111.11111111.11111111.11100000 | 32 |
| /28 | 255.255.255.240 | 11111111.11111111.11111111.11110000 | 16 |
| /29 | 255.255.255.248 | 11111111.11111111.11111111.11111000 | 8 |
| /30 | 255.255.255.252 | 11111111.11111111.11111111.11111100 | 4 |
| /31 | 255.255.255.254 | 11111111.11111111.11111111.11111110 | 2 |
| /32 | 255.255.255.255 | 11111111.11111111.11111111.11111111 | 1 |
Besondere IP-Adressen
Folgende Liste zeigt Adressräume die nach RFC 3330 eine besonder Bedeutung haben:
| Adress-Bereich | Bedeutung |
|---|---|
| 0.0.0.0/8 | aktuelles Netzwerk |
| 10.0.0.0/8 | privates Netzwerk |
| 14.0.0.0/8 | öffentliches Datennetzwerk |
| 39.0.0.0/8 | reserviert |
| 127.0.0.0/8 | Localnet |
| 128.0.0.0/16 | reserviert |
| 169.254.0.0/16 | Zeroconf |
| 172.16.0.0/12 | privates Netzwerk |
| 191.255.0.0/16 | durch IANA reserviert |
| 192.0.0.0/24 | durch IANA reserviert |
| 192.0.2.0/24 | Dokumentation und Beispielcode (TEST-NET) |
| 192.88.99.0/24 | 6to4-Anycast-Weiterleitungspräfix |
| 192.168.0.0/16 | privates Netzwerk |
| 198.18.0.0/15 | Netzwerk-Benchmark-Tests |
| 223.255.255.0/24 | reserviert |
| 224.0.0.0/4 | Multicasts (Class-D-Netzwerk) |
| 240.0.0.0/4 | Reserviert (Class-E-Netzwerk) |
| 255.255.255.255 | Broadcast |
[1] https://www.jenshohmann.de/2009/08/subnetting/ (kleines Tutorial zum Subnetting)
[2] http://www.iana.org (Organisation zur Vergabe von IP-Adressen)
[3] http://www.iana.org/assignments/ipv4-address-space (Aufteilung der IP-Adressen)
[4] http://tools.ietf.org/html/rfc3330 (RFC 3330)
[5] http://de.wikipedia.org/wiki/Subnetz
[6] http://de.wikipedia.org/wiki/Netzklasse
[7] http://www.netplanet.org/adressierung/subnetting.shtml
[8] http://www.elektronik-kompendium.de/sites/net/0907201.htm
