# 19.4 Subnetting-Spickzettel Dieser Spickzettel fasst die wichtigsten Regeln für IPv4-Subnetting kompakt zusammen. Er ist besonders wichtig für: - Netzadresse berechnen - Broadcastadresse berechnen - nutzbare Hostadressen bestimmen - Hostanzahl berechnen - Subnetze vergleichen - Subnetzmasken verstehen - Prüfungsaufgaben schneller lösen Merksatz: Subnetting ist das Aufteilen eines IP-Netzes in kleinere Teilnetze. --- **Grundidee von Subnetting** Eine IPv4-Adresse besteht aus: Netzanteil und Hostanteil Der Netzanteil sagt: Zu welchem Netzwerk gehört die Adresse? Der Hostanteil sagt: Welches Gerät innerhalb dieses Netzwerks ist gemeint? Merksatz: Netzanteil findet das Netz. Hostanteil findet den Host im Netz. --- **IPv4-Grundregel** IPv4-Adressen haben immer: 32 Bit Beispiel: 192.168.1.10 Diese Adresse besteht aus vier Oktetten. Ein Oktett hat: 8 Bit Vier Oktette: 4 × 8 Bit = 32 Bit Merksatz: IPv4 = 32 Bit. --- **Präfixschreibweise** Beispiel: 192.168.1.10/24 Das /24 bedeutet: 24 Bit Netzanteil Da IPv4 insgesamt 32 Bit hat: 32 - 24 = 8 Hostbits Merksatz: Präfix = Anzahl der Netzbits. --- **Subnetzmaske** Die Subnetzmaske zeigt, welcher Teil der IP-Adresse zum Netz gehört. Beispiel: | Präfix | Subnetzmaske | |---|---| | /24 | 255.255.255.0 | | /25 | 255.255.255.128 | | /26 | 255.255.255.192 | | /27 | 255.255.255.224 | | /28 | 255.255.255.240 | | /29 | 255.255.255.248 | | /30 | 255.255.255.252 | Merksatz: Subnetzmaske und Präfix beschreiben dieselbe Aufteilung. --- **Netzbits und Hostbits** Formel: Hostbits = 32 - Präfix Beispiele: | Präfix | Netzbits | Hostbits | |---|---:|---:| | /24 | 24 | 8 | | /25 | 25 | 7 | | /26 | 26 | 6 | | /27 | 27 | 5 | | /28 | 28 | 4 | | /29 | 29 | 3 | | /30 | 30 | 2 | Merksatz: Je mehr Netzbits, desto weniger Hostbits. --- **Hostanzahl berechnen** Formel: nutzbare Hosts = 2 hoch Hostbits minus 2 Warum minus 2? eine Adresse ist die Netzadresse eine Adresse ist die Broadcastadresse Beispiel: /26 Hostbits: 32 - 26 = 6 Gesamtadressen: 2 hoch 6 = 64 Nutzbare Hosts: 64 - 2 = 62 Merksatz: Nutzbare Hosts = 2 hoch Hostbits minus 2. --- **Wichtige Präfixe auswendig können** | Präfix | Maske | Gesamtadressen | nutzbare Hosts | |---|---|---:|---:| | /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 | Merksatz: Von /24 zu /25 halbiert sich die Adressanzahl. Von /25 zu /24 verdoppelt sich die Adressanzahl. --- **Präfix größer oder kleiner** Wenn der Präfix größer wird: mehr Netzbits weniger Hostbits kleinere Subnetze weniger Hosts pro Subnetz Beispiel: /25 ist kleiner als /24 Wenn der Präfix kleiner wird: weniger Netzbits mehr Hostbits größere Subnetze mehr Hosts pro Subnetz Beispiel: /23 ist größer als /24 Merksatz: Präfix größer: Netz kleiner. Präfix kleiner: Netz größer. --- **Netzadresse** Die Netzadresse ist die erste Adresse eines Subnetzes. Sie bezeichnet das Netz selbst. Beispiel: 192.168.1.0/24 Netzadresse: 192.168.1.0 Merksatz: Netzadresse = erste Adresse im Subnetz. --- **Broadcastadresse** Die Broadcastadresse ist die letzte Adresse eines IPv4-Subnetzes. Sie dient dazu, alle Hosts im Subnetz zu erreichen. Beispiel: 192.168.1.0/24 Broadcastadresse: 192.168.1.255 Merksatz: Broadcastadresse = letzte Adresse im Subnetz. --- **Erste und letzte nutzbare Hostadresse** Erste nutzbare Adresse: Netzadresse + 1 Letzte nutzbare Adresse: Broadcastadresse - 1 Beispiel: Netz: 192.168.1.0/24 Netzadresse: 192.168.1.0 erste nutzbare: 192.168.1.1 letzte nutzbare: 192.168.1.254 Broadcast: 192.168.1.255 Merksatz: Erste nutzbare = Netzadresse + 1. Letzte nutzbare = Broadcast - 1. --- **Blockgröße** Die Blockgröße zeigt, in welchen Schritten Subnetze beginnen. Formel: Blockgröße = 256 - interessanter Maskenwert Beispiel: /26 Subnetzmaske: 255.255.255.192 Interessanter Maskenwert: 192 Blockgröße: 256 - 192 = 64 Subnetzschritte: 0 64 128 192 Merksatz: Blockgröße hilft, Netzgrenzen schnell zu finden. --- **Interessanter Maskenwert** Der interessante Maskenwert ist das Oktett, in dem die Subnetzmaske nicht 255 und nicht 0 ist. Beispiele: | Präfix | Maske | interessanter Wert | |---|---|---:| | /25 | 255.255.255.128 | 128 | | /26 | 255.255.255.192 | 192 | | /27 | 255.255.255.224 | 224 | | /28 | 255.255.255.240 | 240 | | /29 | 255.255.255.248 | 248 | | /30 | 255.255.255.252 | 252 | Merksatz: Interessanter Wert ist dort, wo die Subnetze springen. --- **Blockgrößen der häufigen Präfixe** | Präfix | Maske | Blockgröße | |---|---|---:| | /24 | 255.255.255.0 | 256 | | /25 | 255.255.255.128 | 128 | | /26 | 255.255.255.192 | 64 | | /27 | 255.255.255.224 | 32 | | /28 | 255.255.255.240 | 16 | | /29 | 255.255.255.248 | 8 | | /30 | 255.255.255.252 | 4 | Merksatz: Blockgröße und Gesamtadressen sind bei einfachen Subnetzen gleich groß. --- **Subnetzbereiche bei /25** Ausgangsnetz: 192.168.1.0/24 Aufteilung in /25: | Subnetz | Bereich | nutzbare Hosts | Broadcast | |---|---|---|---| | 192.168.1.0/25 | 192.168.1.0 bis 192.168.1.127 | 192.168.1.1 bis 192.168.1.126 | 192.168.1.127 | | 192.168.1.128/25 | 192.168.1.128 bis 192.168.1.255 | 192.168.1.129 bis 192.168.1.254 | 192.168.1.255 | Merksatz: /25 teilt ein /24 in zwei gleich große Netze. --- **Subnetzbereiche bei /26** Ausgangsnetz: 192.168.1.0/24 Aufteilung in /26: | Subnetz | Bereich | nutzbare Hosts | Broadcast | |---|---|---|---| | 192.168.1.0/26 | 192.168.1.0 bis 192.168.1.63 | 192.168.1.1 bis 192.168.1.62 | 192.168.1.63 | | 192.168.1.64/26 | 192.168.1.64 bis 192.168.1.127 | 192.168.1.65 bis 192.168.1.126 | 192.168.1.127 | | 192.168.1.128/26 | 192.168.1.128 bis 192.168.1.191 | 192.168.1.129 bis 192.168.1.190 | 192.168.1.191 | | 192.168.1.192/26 | 192.168.1.192 bis 192.168.1.255 | 192.168.1.193 bis 192.168.1.254 | 192.168.1.255 | Merksatz: /26 teilt ein /24 in vier Netze mit je 64 Adressen. --- **Subnetzbereiche bei /27** Ausgangsnetz: 192.168.1.0/24 Blockgröße: 32 Subnetze beginnen bei: 0 32 64 96 128 160 192 224 Beispiel: 192.168.1.96/27 Bereich: 192.168.1.96 bis 192.168.1.127 nutzbar: 192.168.1.97 bis 192.168.1.126 Broadcast: 192.168.1.127 Merksatz: /27 springt in 32er-Schritten. --- **Subnetzbereiche bei /28** Ausgangsnetz: 192.168.1.0/24 Blockgröße: 16 Subnetze beginnen bei: 0 16 32 48 64 80 96 112 128 144 160 176 192 208 224 240 Beispiel: 192.168.1.80/28 Bereich: 192.168.1.80 bis 192.168.1.95 nutzbar: 192.168.1.81 bis 192.168.1.94 Broadcast: 192.168.1.95 Merksatz: /28 springt in 16er-Schritten. --- **Subnetzaufgabe Schritt für Schritt** Beispiel: 192.168.1.70/26 Schritt 1: Präfix: /26 Schritt 2: Hostbits: 32 - 26 = 6 Schritt 3: Adressen: 2 hoch 6 = 64 Schritt 4: nutzbare Hosts: 64 - 2 = 62 Schritt 5: Blockgröße: 64 Schritt 6: Subnetzbereiche: 0 bis 63 64 bis 127 128 bis 191 192 bis 255 Schritt 7: 70 liegt im Bereich 64 bis 127 Ergebnis: | Wert | Ergebnis | |---|---| | Netzadresse | 192.168.1.64 | | erste nutzbare Adresse | 192.168.1.65 | | letzte nutzbare Adresse | 192.168.1.126 | | Broadcastadresse | 192.168.1.127 | | nutzbare Hosts | 62 | Merksatz: IP-Adresse liegt immer in genau einem Subnetzbereich. --- **Prüfungsaufgabe: 192.168.10.130/25** Gegeben: 192.168.10.130/25 Präfix: /25 Hostbits: 32 - 25 = 7 Adressen: 2 hoch 7 = 128 Nutzbare Hosts: 126 Blockgröße: 128 Subnetzbereiche: 192.168.10.0 bis 192.168.10.127 192.168.10.128 bis 192.168.10.255 Die Adresse 192.168.10.130 liegt im zweiten Bereich. | Wert | Ergebnis | |---|---| | Netzadresse | 192.168.10.128 | | erste nutzbare Adresse | 192.168.10.129 | | letzte nutzbare Adresse | 192.168.10.254 | | Broadcastadresse | 192.168.10.255 | | nutzbare Hosts | 126 | Merksatz: Bei /25 gibt es zwei Bereiche: 0 bis 127 und 128 bis 255. --- **Prüfungsaufgabe: 10.0.5.200/27** Gegeben: 10.0.5.200/27 Präfix: /27 Hostbits: 32 - 27 = 5 Adressen: 2 hoch 5 = 32 Nutzbare Hosts: 30 Blockgröße: 32 Subnetzbereiche im letzten Oktett: 0 bis 31 32 bis 63 64 bis 95 96 bis 127 128 bis 159 160 bis 191 192 bis 223 224 bis 255 Die Adresse 200 liegt im Bereich: 192 bis 223 | Wert | Ergebnis | |---|---| | Netzadresse | 10.0.5.192 | | erste nutzbare Adresse | 10.0.5.193 | | letzte nutzbare Adresse | 10.0.5.222 | | Broadcastadresse | 10.0.5.223 | | nutzbare Hosts | 30 | Merksatz: Bei /27 springt das letzte Oktett in 32er-Blöcken. --- **Prüfungsaufgabe: 172.16.8.14/28** Gegeben: 172.16.8.14/28 Präfix: /28 Hostbits: 32 - 28 = 4 Adressen: 2 hoch 4 = 16 Nutzbare Hosts: 14 Blockgröße: 16 Subnetzbereiche im letzten Oktett: 0 bis 15 16 bis 31 32 bis 47 48 bis 63 Die Adresse 14 liegt im Bereich: 0 bis 15 | Wert | Ergebnis | |---|---| | Netzadresse | 172.16.8.0 | | erste nutzbare Adresse | 172.16.8.1 | | letzte nutzbare Adresse | 172.16.8.14 | | Broadcastadresse | 172.16.8.15 | | nutzbare Hosts | 14 | Wichtig: 172.16.8.14 ist hier die letzte nutzbare Hostadresse, nicht die Broadcastadresse. Merksatz: Broadcast ist bei /28 immer die letzte Adresse des 16er-Blocks. --- **Subnetzmaske aus Präfix ableiten** | Präfix | Binär im letzten interessanten Oktett | Dezimal | |---|---|---:| | /25 | 10000000 | 128 | | /26 | 11000000 | 192 | | /27 | 11100000 | 224 | | /28 | 11110000 | 240 | | /29 | 11111000 | 248 | | /30 | 11111100 | 252 | Merksatz: Einsen stehen für Netzbits. Nullen stehen für Hostbits. --- **Binärwerte im Oktett** | Bitwert | Dezimalwert | |---|---:| | 10000000 | 128 | | 01000000 | 64 | | 00100000 | 32 | | 00010000 | 16 | | 00001000 | 8 | | 00000100 | 4 | | 00000010 | 2 | | 00000001 | 1 | Merksatz: Oktettwerte: 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1. --- **Subnetzmasken binär verstehen** Beispiel: /26 Binär: 11111111.11111111.11111111.11000000 Dezimal: 255.255.255.192 Bedeutung: 26 Einsen für Netzbits 6 Nullen für Hostbits Merksatz: Subnetzmaske ist eine Folge von Einsen und danach Nullen. --- **Hosts oder Subnetze berechnen** Wenn gefragt wird: Wie viele Hosts passen in ein Subnetz? Dann: Hostbits bestimmen. Wenn gefragt wird: Wie viele Subnetze entstehen? Dann: geliehene Netzbits bestimmen. Beispiel: /24 wird in /26 aufgeteilt. Geliehene Bits: 26 - 24 = 2 Anzahl Subnetze: 2 hoch 2 = 4 Merksatz: Hostbits berechnen Hosts. geliehene Netzbits berechnen Subnetze. --- **Subnetze aus einem Ausgangsnetz berechnen** Beispiel: 192.168.1.0/24 soll in /26-Netze geteilt werden. Geliehene Bits: 26 - 24 = 2 Anzahl Subnetze: 2 hoch 2 = 4 Adressen je Subnetz: 64 Subnetze: 192.168.1.0/26 192.168.1.64/26 192.168.1.128/26 192.168.1.192/26 Merksatz: Neue Subnetze beginnen im Abstand der Blockgröße. --- **Benötigte Hostanzahl bestimmen** Wenn gefragt wird: Welches kleinste Subnetz braucht man für 50 Hosts? Dann prüfen: | Präfix | nutzbare Hosts | |---|---:| | /27 | 30 | | /26 | 62 | | /25 | 126 | Für 50 Hosts reicht: /26 Warum? /27 hat nur 30 nutzbare Hosts. /26 hat 62 nutzbare Hosts. Merksatz: Immer das kleinste passende Subnetz wählen. --- **Beispiel: 100 Hosts benötigt** Gesucht: kleinstes Subnetz für mindestens 100 Hosts Prüfen: | Präfix | nutzbare Hosts | |---|---:| | /26 | 62 | | /25 | 126 | | /24 | 254 | Ergebnis: /25 Begründung: /26 reicht nicht, /25 reicht. Merksatz: Nicht zu klein, nicht unnötig groß planen. --- **VLSM-Grundidee** VLSM steht für: Variable Length Subnet Mask Bedeutung: unterschiedlich große Subnetze innerhalb eines größeren Netzes Beispiel: Servernetz braucht 50 Hosts Büronetz braucht 100 Hosts Punkt-zu-Punkt-Verbindung braucht 2 Hosts Dann werden unterschiedlich große Präfixe verwendet. Merksatz: VLSM passt Subnetzgrößen an den Bedarf an. --- **VLSM-Grundregel** Bei VLSM plant man meist: größte Netze zuerst danach kleinere Netze Warum? Große Netze brauchen größere zusammenhängende Adressbereiche. Merksatz: VLSM: erst große Netze, dann kleine Netze. --- **CIDR-Grundidee** CIDR steht für: Classless Inter-Domain Routing Bedeutung: klassenlose Schreibweise mit Präfix Beispiel: 192.168.1.0/24 Vorteil: flexible Netzgrößen Merksatz: CIDR ist die moderne Schreibweise mit Schrägstrich-Präfix. --- **Private IPv4-Bereiche** | Bereich | CIDR | |---|---| | 10.0.0.0 bis 10.255.255.255 | 10.0.0.0/8 | | 172.16.0.0 bis 172.31.255.255 | 172.16.0.0/12 | | 192.168.0.0 bis 192.168.255.255 | 192.168.0.0/16 | Merksatz: Private IPv4-Adressen werden im Internet nicht direkt geroutet. --- **Sonderfall /31 und /32** In klassischen Prüfungsaufgaben wird meist mit: Netzadresse und Broadcastadresse gerechnet. Daher gilt dort oft: nutzbare Hosts = 2 hoch Hostbits minus 2 Sonderfälle: /31 kann bei Punkt-zu-Punkt-Verbindungen verwendet werden. /32 beschreibt eine einzelne Hostadresse. Merksatz: Für Standard-IHK-Aufgaben meistens mit minus 2 rechnen, außer die Aufgabe nennt ausdrücklich Sonderfälle. --- **Typische Prüfungsfallen** Präfix größer mit größerem Netz verwechseln. Netzadresse als Hostadresse verwenden. Broadcastadresse als Hostadresse verwenden. Minus 2 bei nutzbaren Hosts vergessen. Gateway außerhalb des Subnetzes eintragen. Blockgröße falsch berechnen. /25 und /26 verwechseln. Subnetzmaske falsch zu Präfix zuordnen. IP-Adresse liegt nicht im angenommenen Bereich. erste und letzte nutzbare Adresse vertauschen. VLSM nicht mit größtem Netz beginnen. Merksatz: Die meisten Subnetting-Fehler entstehen durch falsche Grenzen. --- **Prüfungsfalle: Gateway außerhalb des Subnetzes** Beispiel: Client: 192.168.10.50/24 Gateway: 192.168.20.1 Problem: Client-Netz: 192.168.10.0/24 Gateway-Netz: 192.168.20.0/24 Das Gateway ist nicht im gleichen lokalen Subnetz. Merksatz: Standardgateway muss für den Client lokal erreichbar sein. --- **Prüfungsfalle: Broadcast als Host verwenden** Beispiel: Netz: 192.168.1.64/26 Bereich: 192.168.1.64 bis 192.168.1.127 Broadcast: 192.168.1.127 Nicht als Host verwenden: 192.168.1.127 Merksatz: Broadcastadresse ist keine Hostadresse. --- **Prüfungsfalle: Netzadresse als Host verwenden** Beispiel: Netz: 192.168.1.64/26 Netzadresse: 192.168.1.64 Nicht als Host verwenden: 192.168.1.64 Merksatz: Netzadresse ist keine Hostadresse. --- **Schnelle Subnetting-Reihenfolge** Bei jeder Aufgabe: 1. Präfix lesen. 2. Hostbits berechnen. 3. Hostanzahl berechnen. 4. Blockgröße bestimmen. 5. Subnetzbereich finden. 6. Netzadresse bestimmen. 7. Broadcast bestimmen. 8. nutzbare Hosts bestimmen. Merksatz: Immer gleiche Reihenfolge, weniger Fehler. --- **Typische IHK-Fragen** In AP1 und AP2 kann zum Beispiel gefragt werden: - Wie viele nutzbare Hosts hat ein /26-Netz? - Welche Subnetzmaske gehört zu /27? - Welche Netzadresse gehört zu einer bestimmten IP mit Präfix? - Welche Broadcastadresse gehört zu einem Subnetz? - Welche erste und letzte nutzbare Adresse gibt es? - Welches kleinste Subnetz reicht für eine bestimmte Hostanzahl? - Liegen zwei IP-Adressen im gleichen Subnetz? - Ist das Gateway korrekt konfiguriert? - Wie viele Subnetze entstehen aus einer Aufteilung? - Warum darf die Broadcastadresse nicht als Hostadresse genutzt werden? --- **IHK-sichere Kurzformulierung** Subnetting teilt ein IPv4-Netz in kleinere Teilnetze auf. Eine IPv4-Adresse besteht aus 32 Bit. Der Präfix gibt an, wie viele Bits zum Netzanteil gehören. Die restlichen Bits bilden den Hostanteil. Die Anzahl der nutzbaren Hosts berechnet sich in klassischen IPv4-Subnetzen mit 2 hoch Hostbits minus 2, weil Netzadresse und Broadcastadresse nicht für Hosts verwendet werden. Die Netzadresse ist die erste Adresse eines Subnetzes, die Broadcastadresse die letzte Adresse. Die erste nutzbare Adresse ist Netzadresse plus 1, die letzte nutzbare Adresse ist Broadcastadresse minus 1. Die Blockgröße hilft, Subnetzgrenzen schnell zu finden. --- **Merksätze** IPv4 hat 32 Bit. Präfix = Netzbits. Hostbits = 32 minus Präfix. Mehr Netzbits bedeuten kleinere Netze. Mehr Hostbits bedeuten mehr Hosts. Nutzbare Hosts = 2 hoch Hostbits minus 2. Netzadresse = erste Adresse. Broadcastadresse = letzte Adresse. Erste nutzbare = Netzadresse + 1. Letzte nutzbare = Broadcast - 1. Blockgröße = 256 minus interessanter Maskenwert. /24 hat 254 nutzbare Hosts. /25 hat 126 nutzbare Hosts. /26 hat 62 nutzbare Hosts. /27 hat 30 nutzbare Hosts. /28 hat 14 nutzbare Hosts. /29 hat 6 nutzbare Hosts. /30 hat 2 nutzbare Hosts. Präfix größer heißt: Netz kleiner. Präfix kleiner heißt: Netz größer. Gateway muss im lokalen Subnetz liegen. Netzadresse nicht als Host verwenden. Broadcastadresse nicht als Host verwenden. VLSM: größte Netze zuerst. CIDR ist die Schreibweise mit Präfix. Subnetting immer in gleicher Reihenfolge lösen.