Subnetzmaske und CIDR erklärt
Eine Subnetzmaske sagt einem Gerät, welcher Teil einer IPv4-Adresse das Netzwerk und welcher Teil den Host kennzeichnet. Die CIDR-Notation schreibt dieselbe Information als Schrägstrich mit einer Zahl, zum Beispiel /24; das bedeutet, dass die ersten 24 Bit der Netzwerkteil sind. Die Maske 255.255.255.0 und das Präfix /24 sind zwei Schreibweisen für dasselbe.
Eine Maske im Binärsystem
Eine IPv4-Adresse hat 32 Bit. Eine Subnetzmaske besteht aus einer Reihe von 1-Bits, gefolgt von einer Reihe von 0-Bits. Die 1-Bits kennzeichnen den Netzwerkteil, die 0-Bits den Hostteil. Die Präfixlänge ist die Anzahl der 1-Bits.
/24 11111111.11111111.11111111.00000000 = 255.255.255.0
/26 11111111.11111111.11111111.11000000 = 255.255.255.192
/20 11111111.11111111.11110000.00000000 = 255.255.240.0Jedes Oktett der Maske hat einen von neun Werten: 0, 128, 192, 224, 240, 248, 252, 254 oder 255. Sie sind die Summen der Bits von links: 128, 128+64=192, 192+32=224 und so weiter.
Die Anzahl der Host-Bits ist 32 - Präfix. Ein Subnetz hat insgesamt 2^(Host-Bits) Adressen. Normalerweise sind zwei davon nicht nutzbar: die erste ist die Netzwerkadresse, die letzte die Broadcast-Adresse. Die Zahl der nutzbaren Adressen beträgt also 2^(Host-Bits) - 2.
Rechenbeispiel: 192.168.10.37/26
Bestimmen Sie Netzwerk, Broadcast und Host-Bereich von 192.168.10.37/26.
- Die Maske ist
255.255.255.192. Nur das letzte Oktett wird teilweise verwendet. - Die Blockgröße ist
256 - 192 = 64. Subnetze im letzten Oktett beginnen bei 0, 64, 128 und 192. - Der Wert 37 liegt zwischen 0 und 63, also beginnt das Subnetz bei 0.
| Eintrag | Wert |
|---|---|
| Netzwerkadresse | 192.168.10.0 |
| Erster nutzbarer Host | 192.168.10.1 |
| Letzter nutzbarer Host | 192.168.10.62 |
| Broadcast-Adresse | 192.168.10.63 |
| Adressen insgesamt | 64 (26) |
| Nutzbare Hosts | 62 |
Das Ergebnis lässt sich mit einer bitweisen UND-Verknüpfung prüfen: Die Netzwerkadresse ist die Adresse UND die Maske. Im letzten Oktett ist 37 gleich 00100101 und 192 gleich 11000000; das UND ergibt 00000000, also 0. Jedes Beispiel können Sie mit dem Subnetzrechner überprüfen.
CIDR-Übersicht von /8 bis /32
| CIDR | Subnetzmaske | Adressen insgesamt | Nutzbare Hosts |
|---|---|---|---|
| /8 | 255.0.0.0 | 16,777,216 | 16,777,214 |
| /9 | 255.128.0.0 | 8,388,608 | 8,388,606 |
| /10 | 255.192.0.0 | 4,194,304 | 4,194,302 |
| /11 | 255.224.0.0 | 2,097,152 | 2,097,150 |
| /12 | 255.240.0.0 | 1,048,576 | 1,048,574 |
| /13 | 255.248.0.0 | 524,288 | 524,286 |
| /14 | 255.252.0.0 | 262,144 | 262,142 |
| /15 | 255.254.0.0 | 131,072 | 131,070 |
| /16 | 255.255.0.0 | 65,536 | 65,534 |
| /17 | 255.255.128.0 | 32,768 | 32,766 |
| /18 | 255.255.192.0 | 16,384 | 16,382 |
| /19 | 255.255.224.0 | 8,192 | 8,190 |
| /20 | 255.255.240.0 | 4,096 | 4,094 |
| /21 | 255.255.248.0 | 2,048 | 2,046 |
| /22 | 255.255.252.0 | 1,024 | 1,022 |
| /23 | 255.255.254.0 | 512 | 510 |
| /24 | 255.255.255.0 | 256 | 254 |
| /25 | 255.255.255.128 | 128 | 126 |
| /26 | 255.255.255.192 | 64 | 62 |
| /27 | 255.255.255.224 | 32 | 30 |
| /28 | 255.255.255.240 | 16 | 14 |
| /29 | 255.255.255.248 | 8 | 6 |
| /30 | 255.255.255.252 | 4 | 2 |
| /31 | 255.255.255.254 | 2 | 2 (Punkt-zu-Punkt-Verbindungen, RFC 3021) |
| /32 | 255.255.255.255 | 1 | 1 (ein einzelner Host) |
Wildcard-Masken
Eine Wildcard-Maske ist die Umkehrung einer Subnetzmaske: Jedes Bit wird invertiert. Wo die Subnetzmaske eine 1 hat, hat die Wildcard eine 0 und umgekehrt. Router und Firewalls (zum Beispiel Cisco-Zugriffslisten und OSPF-Network-Anweisungen) verwenden Wildcard-Masken, bei denen ein 0-Bit „muss übereinstimmen“ und ein 1-Bit „beliebiger Wert“ bedeutet.
/24, Maske 255.255.255.0 ergibt die Wildcard0.0.0.255/26, Maske 255.255.255.192 ergibt die Wildcard0.0.0.63/20, Maske 255.255.240.0 ergibt die Wildcard0.0.15.255
Ein schneller Weg zur Berechnung: Ziehen Sie jedes Oktett der Maske von 255 ab.
Ein /24 in vier /26-Subnetze aufteilen
Nehmen wir das Dokumentationsnetz 198.51.100.0/24. Zwei zusätzliche Bits im Präfix ergeben 22 = 4 Subnetze mit je 64 Adressen.
| Subnetz | Netzwerk | Nutzbarer Bereich | Broadcast |
|---|---|---|---|
| 1 | 198.51.100.0/26 | 198.51.100.1 – 198.51.100.62 | 198.51.100.63 |
| 2 | 198.51.100.64/26 | 198.51.100.65 – 198.51.100.126 | 198.51.100.127 |
| 3 | 198.51.100.128/26 | 198.51.100.129 – 198.51.100.190 | 198.51.100.191 |
| 4 | 198.51.100.192/26 | 198.51.100.193 – 198.51.100.254 | 198.51.100.255 |
Die vier Subnetze fassen zusammen 4 × 62 = 248 nutzbare Hosts, gegenüber 254 im einzelnen /24. Der Unterschied von sechs Adressen sind die zusätzlichen Netzwerk- und Broadcast-Adressen. Subnetting ist nützlich, um Abteilungen, Server und das Gast-WLAN zu trennen und den Broadcast-Verkehr zu begrenzen.
IPv6-Präfixkonventionen
IPv6 nutzt dieselbe Schrägstrich-Notation, aber die Planungsregeln sind anders. Da der Adressraum riesig ist, zählt man keine Hosts. Übliche Konventionen sind:
- /64 für jedes normale lokale Netzwerk (LAN). Funktionen wie SLAAC (automatische Adresskonfiguration) benötigen einen 64 Bit langen Hostteil. Verwenden Sie in einem normalen LAN kein längeres Präfix.
- /56 oder /48 für einen Kunden oder Standort. Ein /48 enthält 65,536 Netze vom Typ /64, ein /56 enthält 256.
- /32 ist eine typische Zuteilung für einen Internetanbieter, und
2001:db8::/32ist der Dokumentationsbereich. - /128 ist eine einzelne Adresse, wie /32 in IPv4.
Ein Standort mit 2001:db8:abcd::/48 kann zum Beispiel 2001:db8:abcd:1::/64 für ein VLAN und 2001:db8:abcd:2::/64 für das nächste verwenden.
Weiterführende Artikel
Die Grundlagen zu Adressen finden Sie unter Was ist eine IP-Adresse?. Um ein beliebiges Netzwerk schnell zu berechnen, nutzen Sie den Subnetzrechner.