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IPv4 – Sub- und Supernetting

IPv4 – Sub- und Supernetting

Die IP-Adresse ist ein 32-Bit langer Binärwert.

11000000101010000000000000000001

Dieser Wert wird in 4 Byte (1 Byte = 8 Bit) unterteilt.

11000000   10101000   00000000   00000001

Diese Binärzahlen lassen sich mit Hilfe folgender Zahlenfolge umrechnen ins dezimale Zahlensystem:

BitPosition 8 7 6 5 4 3 2 1
2er Potenz 27 26 25 24 23 22 21 20
Wert 128 64 32 16 8 4 2 1

 

Zusätzlich zur IP-Adresse haben Sie eine 32-Bit lange Subnetzmaske, welche den selben Regeln unterliegt, was die Schreibweise betrifft. Bei der Subnetzmaske ist entscheidend, dass Sie zwischen Masken, Subnetz und Host-Bits unterscheiden können.

  • Masken-Bits     Bits der regulären Subnetzmaske nach IP-Klasse. Bits sind auf 1 gesetzt.
  • Subnetz-Bits     Bits die auf 1 gesetzt sind aber keine Masken-Bits sind.
  • Host-Bits          Bits die auf 0 gesetzt sind.

 

Netzwerkklassen

A – Netze: 1.0.0.0 – 126.0.0.0   Reserviert:       0.0.0.0 für Gateway of last resort (Ins Internetz)

127.0.0.0 für Localhost

Binäres Erkennungsmerkmal 0xxxxxxx              Standard SM = 255.0.0.0 CIDR /8        

8 Netz-Bits und 24 Host-Bits

Privater Bereich: 10.0.0.0 /8 = 10.0.0.1 – 10.255.255.254           

Netzabstand: 1.0.0.0 , 2.0.0.0, 3.0.0.0, 4.0.0.0, ….. 126.0.0.0

Hosts: 224-2 = 16777214

B – Netze: 128.0.0.0 – 191.255.0.0                  Reserviert: 169.254.0.0 APIPA

Binäres Erkennungsmerkmal 10xxxxxx              Standard SM = 255.255.0.0 CIDR /16

16 Netz-Bits und 16 Host-Bits

Privater Bereich: 172.16.0.0 – 172.31.0.0 /16 

172.16.0.1 – 172.16.255.254, 172.17.0.1 – 172.17.255.254, 172.18.0.1 – 172.18.255.254 …172.31.0.1 – 172.31.255.254

Netzabstand: 128.0.0.0, 128.1.0.0, 128.2.0.0, 128.3.0.0, …. 191.255.0.0

Hosts: 216-2= 65534

C – Netze: 192.0.0.0 – 223.255.255.0

Binäres Erkennungsmerkmal 110xxxxx              Standard SM = 255.255.255.0 CIDR /24

24 Netz-Bits und 8 Host-Bits

Privater Bereich: 192.168.0.0 – 192.168.255.0 /24

192.168.0.1 – 192.168.0.254, 192.168.1.1 – 192.168.1.254, 192.168.2.1 – 192.168.2.254, …

192.168.255.1 – 192.168.255.254

Netzabstand: 192.0.0.0, 192.0.1.0, 192.0.2.0, 192.0.3.0, ….. 223.255.255.0

Hosts: 28-2=254

Subnetting

Als Netzwerker / CCNA sollten Sie in der Lage sein eigene Subnetze zu bilden, Supernetze zu gestalten, aber auch von anderen geplante Teilnetze exakt zu errechnen. Dies wird als Sub- und Supernetting bezeichnet. Folgende Formeln helfen beim bilden eigener Netze:

2Subnet-Bits=  Anzahl der Subnetze

2Host-Bits-2= Anzahl der Hosts je Subnetz (-2 da die erste (Netzadresse) und letzte (Broadcast) IP Adresse nicht verwendbar sind.

CIDR (Classless InterDomainRouting) & VLSM (Variable Length SubnetMask)

Im Zusammenhang mit Subneting werden Sie immer wieder auf diese Begriffe stoßen. Während VLSM dafür steht, dass Sie mit Subnetzmasken von variabler Länger arbeiten, sich also ausserhalb der Netzklassen bewegen ist CIDR etwas umfangreicher zu erklären.

Bei der CIDR Notation handelt es sich um eine vereinfachte Schreibweise der Subnetzmaske. Sie geben einfach die Anzahl der Bits an, die auf 1 gesetzt worden sind. CIDR wird oft auch als Netz-Präfix bezeichnet, also als der unveränderbare Netzanteil.

Beispiel:           Subnetzmaske 255.255.255.0 = /24 CIDR

                        Subnetzmaske 255.255.224.0 = /19 CIDR

Acht Bit entsprechen der 255. Ziehen Sie von Ihrer CIDR einfach 8er Päckchen ab und prägen Sie sich folgende Tabelle ein um die Werte für die Restbits zu wissen:

SN-Bits            1          2          3          4          5          6          7          8

Wert                 128       192       224       240       248       252       254       255

 

Subneting binär

Die Subnetze werden folgendermaßen binär errechnet. Die binären Werte der Netz-Bits der IP-Adresse und die Netz-Bits der dazugehörigen Subnetzmaske werden mit Hilfe einer logischen UND Verknüpfung addiert (1 + 1 = 1; 1+0=0; 0+1=0; 0+0=0). Die Host-Bits werden für das Subnetz auf 0 gesetzt. Um die Broadcast-Adresse zu erhalten, müssen die Host-Bits auf 1 gesetzt sein.

1)

IP: 193.15.22.17                                   Binär 11000001 . 00001111 . 00010110 . 00010001

SN: 255.255.255.248                            Binär 11111111 . 11111111 . 11111111 . 11111000

Subnetz: 193.15.22.16                          Binär 11000001 . 00001111 . 00010110 . 00010000

Broadcast: 193.15.22.23                       Binär 11000001 . 00001111 . 00010110 . 00010111

1. gültige IP: 193.15.22.17

Letzte gültige IP: 193.15.22.22

2)

IP: 19.95.12.3                                       Binär 00010011 . 01011111 . 00010100 . 00000011

SN: 255.192.0.0                                   Binär 11111111 . 11000000 . 00000000 . 00000000

Subnetz: 19.64.0.0                               Binär 00010011 . 01000000 . 00000000 . 00000000

Broadcast: 19.127.255.255                   Binär 11000001 . 01111111 . 11111111 . 11111111

1. gültige IP: 19.64.0.1

Letzte gültige IP: 19.127.255.254

 

Nichtbinäres Subnetting

  1. Schritt: Interessantes Oktett der IP und der Subnetzmaske finden und markieren.(Das Oktett vor dem 0er Oktett bzw das letzte Oktett, wenn kein 0er Oktett vorhanden)
  2. Schritt: Bekannte Daten schonmal hinschreiben bei SN und BC(Die Oktette bei denen die SM 255 oder 0 ist).
  3. Schritt: Magic Number errechnen (256 – interessantes Oktett der SM).
  4. Schritt: Herausfinden, wie oft die MN ganzzahlig in das interessante Oktett der IP passt und das Ergebnis von MN x Ganzzahl beim SN eintragen.
  5.  Schritt: BC errechnen – Interessantes Oktett von SN + MN – 1

Beispiele:

IP: 189.178.33.17                      CIDR /20 = 11111111.11111111.11110000.00000000

SM:255.255.240.0                     MN= 256 – 240 = 16

SN: 189.178.32.0                      BC: 189.178.47.255

IP: 199.38.22.99                        CIDR  /23 = 11111111.11111111.11111110.00000000

SM: 255.255.254.0                    MN=256 – 252 = 2

SN: 199.38.22.0                        BC: 199.38.23.255        1.IP: 199.38.22.1 LetzteIP:199.38.23.254

Gültige IPs im Bereich 199.38.22.255     199.38.23.0

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