Subnetting

Subnetting teilt ein IP-Netz in kleinere Teilnetze (Subnetze) auf. Das hat drei Gründe:

• Ordnung und Sicherheit: Abteilungen, Server oder Gäste liegen in getrennten Netzen, zwischen denen ein Router oder eine Firewall Regeln durchsetzt.
• Weniger Broadcast-Verkehr: Ein Broadcast erreicht nur die Geräte im eigenen Subnetz.
• Adressen sparsam nutzen: Jedes Subnetz bekommt nur so viele Adressen, wie es braucht.

Subnetzmaske und CIDR

Eine IPv4-Adresse hat 32 Bit und besteht aus Netzanteil und Hostanteil. Die Subnetzmaske legt die Grenze fest: Jede 1 gehört zum Netzanteil, jede 0 zum Hostanteil. Die Einsen stehen immer zusammenhängend links.

Die CIDR-Schreibweise (Classless Inter-Domain Routing) gibt nur die Anzahl der Einsen an: /26 entspricht 255.255.255.192, also 26 Bit Netzanteil und 6 Bit Hostanteil.

Die Zahl der nutzbaren Hosts ist $2^h - 2$ bei h Hostbits. Zwei Adressen sind vergeben: die Netzadresse (alle Hostbits 0) und die Broadcast-Adresse (alle Hostbits 1).

Netzadresse, Broadcast und Hostbereich

Die Netzadresse entsteht durch eine bitweise UND-Verknüpfung von IP-Adresse und Subnetzmaske: Nur wo beide eine 1 haben, bleibt eine 1 stehen.

Schneller geht es über die Blockgröße, ohne jedes Bit hinzuschreiben:

1. Blockgröße = 256 minus Wert der Maske im entscheidenden Oktett: bei /26 also 256 - 192 = 64.
2. Die Netzadressen sind die Vielfachen der Blockgröße: .0, .64, .128, .192.
3. Das Subnetz einer Adresse ist das größte Vielfache darunter: .130 liegt im Netz .128.
4. Die Broadcast-Adresse liegt direkt vor dem nächsten Netz: .192 - 1 = .191.
5. Dazwischen liegen die Hosts: .129 bis .190.

Ergebnis für 192.168.1.130/26: Netz 192.168.1.128, Broadcast 192.168.1.191, Hosts 192.168.1.129 bis 192.168.1.190, also 62 Adressen.

Netze aufteilen

Jedes zusätzliche Netzbit halbiert die Subnetze und verdoppelt ihre Anzahl. Mit n geliehenen Bits entstehen $2^n$ Subnetze.

Beispiel nach Anzahl der Subnetze: 192.168.10.0/24 soll in 6 Subnetze aufgeteilt werden.

• 6 Subnetze brauchen 3 zusätzliche Bits, denn $2^2 = 4$ reicht nicht, $2^3 = 8$ schon.
• Neues Präfix: /24 + 3 = /27, Maske 255.255.255.224.
• Blockgröße 256 - 224 = 32, also je 32 Adressen und 30 Hosts.
• Netze: .0, .32, .64, .96, .128, .160 (dazu zwei Reserven: .192 und .224).

Beispiel nach Anzahl der Hosts: Jedes Subnetz braucht mindestens 50 Hosts.

• 5 Hostbits reichen nicht ($2^5 - 2 = 30$), 6 Hostbits schon ($2^6 - 2 = 62$).
• Neues Präfix: 32 - 6 = /26.

Müssen die Subnetze unterschiedlich groß sein, heißt das Verfahren VLSM (Variable Length Subnet Mask): Die größten Subnetze werden zuerst vergeben, die kleineren in den Rest gelegt.

Rechne eigene Beispiele nach und beobachte, wie sich Netz- und Hostbits verschieben:

Den Rechner gibt es auch als eigene Seite: Subnetzrechner.