IP-Subnetz

Eine IPv4-Adresse in Netzwerk- und Hostanteile Aufteilen

Eine Subnetzmaske teilt eine IPv4-Adresse in einen Netzwerkanteil und einen Hostanteil auf und bestimmt, welche Adressen zum selben lokalen Netzwerk gehören. Geben Sie eine IP-Adresse und ihre CIDR-Präfixlänge ein (das „/24“ in einer Adresse wie 192.168.1.0/24), und dieser Rechner findet die Netzwerkadresse, Broadcast-Adresse, Subnetzmaske und den Bereich der von Geräten tatsächlich nutzbaren Adressen.

Die Formel

• Subnetzmaske: so viele führende 1-Bits wie die Präfixlänge angibt, gefolgt von 0-Bits (z. B. /24 → 11111111.11111111.11111111.00000000 = 255.255.255.0).
• Netzwerkadresse: die IP-Adresse mit einem bitweisen UND gegen die Subnetzmaske — dies setzt die Host-Bits auf null und lässt nur das Netzwerk übrig.
• Broadcast-Adresse: die Netzwerkadresse mit jedem Host-Bit auf 1 gesetzt — die höchste Adresse im Subnetz.
• Nutzbare Hosts: jede Adresse im Subnetz außer der Netzwerk- und Broadcast-Adresse, da diese reserviert sind — $2^{32 - \vA{\text{Präfixlänge}}} - 2$ für gewöhnliche Subnetze.

Zwei Sonderfälle haben andere Regeln: Ein /31 (RFC 3021) wird für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen verwendet und behandelt beide Adressen als nutzbare Hosts, da zwischen genau zwei Geräten keine Broadcast-Adresse benötigt wird. Ein /32 ist eine Einzelhost-Route — die eine Adresse ist sowohl das Netzwerk als auch ihr eigener einziger nutzbarer Host.

Beispielrechnung

192.168.1.0/24 (ein $\vA{/24}$-Präfix):

1. Subnetzmaske: 255.255.255.0 (24 Bit mit 1, dann 8 Bit mit 0).
2. Netzwerkadresse: 192.168.1.0.
3. Broadcast-Adresse: 192.168.1.255.
4. Nutzbarer Hostbereich: 192.168.1.1 bis 192.168.1.254 — $2^{32 - \vA{24}} - 2 = 2^8 - 2 = 254$ nutzbare Adressen.

Wichtige Einflussfaktoren

• Subnetting ist die Art, wie ein großes Netzwerk in kleinere, besser handhabbare Segmente unterteilt wird. Die Aufteilung eines Netzwerks in Subnetze kann die Sicherheit verbessern (Isolierung des Datenverkehrs zwischen Segmenten), die Leistung steigern (Reduzierung des Broadcast-Verkehrs in einem einzelnen Segment) und die Organisation verbessern — ein üblicher praktischer Grund, Subnetze bewusst zu planen, statt ein einziges, flaches, großes Netzwerk zu verwenden.
• Private IP-Adressbereiche (wie 192.168.x.x, 10.x.x.x und 172.16-31.x.x) sind für interne Netzwerke reserviert und werden nie im öffentlichen Internet geroutet. Diese Bereiche sind speziell für lokale Netzwerke wie Heimrouter und Büro-LANs reserviert — dieser Rechner funktioniert für private und öffentliche Adressbereiche identisch, da die Subnetting-Mathematik selbst nicht davon abhängt, in welchen Bereich eine Adresse fällt.
• Eine kleinere Präfixzahl (wie /16) deckt einen viel größeren Adressbereich ab als eine größere Präfixzahl (wie /28). Diese umgekehrte Beziehung — weniger für den Netzwerkanteil reservierte Bits bedeuten mehr Bits (und damit mehr Adressen) für Hosts — kann zunächst kontraintuitiv erscheinen, da die kleinere Zahl das größere Subnetz beschreibt.
• IPv6 verwendet ein grundlegend anderes, viel größeres Adressierungsschema als IPv4. Dieser Rechner ist speziell für IPv4-Adressen (32-Bit) und CIDR-Notation gedacht — IPv6 verwendet 128-Bit-Adressen mit eigenen, davon abweichenden Subnetting-Konventionen, die von diesem Werkzeug nicht abgedeckt werden.

Häufige Fehler

• Vergessen, die Netzwerk- und Broadcast-Adresse beim Zählen nutzbarer Hosts abzuziehen. Ein /24 hat insgesamt 256 Adressen, aber nur 254 nutzbare — die erste und letzte sind reserviert, ein Detail, das man beim schnellen Schätzen der Kapazität leicht übersieht.
• Annehmen, dass /31 und /32 derselben Regel für reservierte Adressen folgen wie jedes andere Präfix. Ein /31 ist speziell für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen konzipiert und behandelt beide Adressen als nutzbar, und ein /32 ist eine einzelne Adresse, die sowohl ihr eigenes Netzwerk als auch ihr eigener Host ist — die Standardregel „minus 2” auf eines von beiden anzuwenden, ergibt eine falsche (oder negative) Antwort.
• Verwechseln, welche Präfixzahl ein größeres Netzwerk beschreibt. Ein /16 deckt weit mehr Adressen ab als ein /28, obwohl 16 die kleinere Zahl ist — weniger für den Netzwerkanteil reservierte Bits lassen mehr Bits, und damit mehr Adressen, für Hosts übrig.
• IPv4-Subnetting-Mathematik auf eine IPv6-Adresse anwenden. IPv6 verwendet 128-Bit-Adressen und eigene, davon abweichende Subnetting-Konventionen — die Formeln dieses Rechners gelten nur für 32-Bit-IPv4-Adressen.

Gut zu Wissen

• Richten Sie ein Heimnetzwerk ein und müssen die Bandbreite abschätzen, die es unterstützen sollte, statt seiner Adressierung? Der Internetgeschwindigkeit-Bedarfsrechner beantwortet diese andere Frage.
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