Netzwerkprotokolle

Die Subnetzmaske (auch Subnetmask genannt) ist ein wesentlicher Bestandteil der Netzwerkkonfiguration, der verwendet wird, um den Netzwerkanteil und den Hostanteil einer IP-Adresse zu unterscheiden. Sie ist eng mit der IP-Adresse verbunden und hilft dabei, Netzwerke in kleinere Subnetze zu unterteilen, was die Netzwerkeffizienz und Sicherheit verbessern kann.

1. Aufbau der Subnetzmaske

Eine Subnetzmaske hat die gleiche Form wie eine IP-Adresse und besteht aus 32 Bit bei IPv4 und 128 Bit bei IPv6. Die Subnetzmaske teilt eine IP-Adresse in zwei Teile auf:

• Netzwerkanteil: Gibt an, zu welchem Netzwerk die IP-Adresse gehört.
• Hostanteil: Gibt an, welches spezifische Gerät (Host) in diesem Netzwerk gemeint ist.

2. Beispiel einer Subnetzmaske für IPv4

• Eine typische Subnetzmaske sieht so aus: 255.255.255.0
• In Binärdarstellung (die intern vom System verwendet wird) sieht sie so aus:
• 255.255.255.0 → 11111111.11111111.11111111.00000000
• In diesem Beispiel bedeuten die 1-Bits den Netzwerkanteil und die 0-Bits den Hostanteil.
• Hier bedeutet es, dass die ersten 24 Bits (drei Oktette) den Netzwerkanteil und die letzten 8 Bits den Hostanteil darstellen.

3. Verwendung der Subnetzmaske

Die Subnetzmaske wird verwendet, um festzustellen, ob zwei Geräte im gleichen Netzwerk oder in unterschiedlichen Netzwerken sind. Wenn zwei IP-Adressen den gleichen Netzwerkanteil haben, dann befinden sie sich im gleichen Subnetz und können direkt miteinander kommunizieren.

Beispiel:

• IP-Adresse 1: 192.168.1.10
• IP-Adresse 2: 192.168.1.20
• Subnetzmaske: 255.255.255.0

Hier haben beide IP-Adressen den Netzwerkanteil 192.168.1, was bedeutet, dass beide im gleichen Subnetz sind und direkt kommunizieren können.

4. Subnetting: Netzwerke in Subnetze aufteilen

Subnetting ist die Praxis, ein großes Netzwerk in kleinere Subnetze zu unterteilen. Dies wird durch Anpassen der Subnetzmaske erreicht. Ein Subnetz erlaubt es, den verfügbaren IP-Adressraum effizienter zu nutzen und die Netzwerkauslastung zu reduzieren.

Beispiel:

• Wenn Sie eine Subnetzmaske von 255.255.255.0 verwenden, haben Sie ein Netzwerk mit 256 IP-Adressen (davon 254 nutzbare Adressen für Hosts).
• Wenn Sie eine Subnetzmaske von 255.255.255.128 verwenden, wird das Netzwerk in zwei kleinere Subnetze aufgeteilt, mit jeweils 128 IP-Adressen (davon 126 nutzbare Adressen pro Subnetz).

5. CIDR (Classless Inter-Domain Routing) und Präfixnotation

Heutzutage wird oft das CIDR-System verwendet, um Netzwerke effizienter zu unterteilen, und es ermöglicht die flexible Nutzung von Subnetzen. Dabei wird die Subnetzmaske als Präfixlänge geschrieben.

• Anstatt eine Subnetzmaske wie 255.255.255.0 zu verwenden, wird diese in der Präfixnotation als /24 dargestellt. Dies bedeutet, dass die ersten 24 Bits der IP-Adresse den Netzwerkanteil darstellen.

Beispiele:

• 192.168.1.0/24 → Netzwerk mit 256 IP-Adressen (254 nutzbare Adressen)
• 192.168.1.0/25 → Netzwerk mit 128 IP-Adressen (126 nutzbare Adressen)
• 192.168.1.0/26 → Netzwerk mit 64 IP-Adressen (62 nutzbare Adressen)

6. Häufig verwendete Subnetzmasken in IPv4-Netzwerken:

• /8 bedeutet, dass die ersten 8 Bits der IP-Adresse den Netzwerkanteil darstellen und die restlichen Bits für Hosts genutzt werden.
• /24 bedeutet, dass die ersten 24 Bits für das Netzwerk reserviert sind und die letzten 8 Bits Hosts zugeordnet werden.

7. Subnetzmaske bei IPv6

• Bei IPv6 wird die Netzteilung über das Präfix definiert. Eine übliche Präfixnotation bei IPv6 ist /64, was bedeutet, dass die ersten 64 Bits den Netzwerkanteil darstellen.
• Beispiel: Bei der Adresse 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334/64 wird der Netzwerkanteil durch die ersten 64 Bits definiert, und die restlichen 64 Bits sind für den Hostanteil bestimmt.

8. Zusammenfassung der Subnetzmaske

• Die Subnetzmaske teilt eine IP-Adresse in einen Netzwerk- und einen Hostanteil auf.
• Sie wird verwendet, um Geräte in einem Netzwerk zu identifizieren und zu bestimmen, ob sie sich im gleichen Netzwerksegment befinden.
• Durch das Subnetting können große Netzwerke in kleinere, besser verwaltbare Netzwerke aufgeteilt werden.
• Mit CIDR und der Präfixnotation können Netzwerke effizienter genutzt werden, insbesondere bei der IPv6-Adressierung.