IPv4 Grundlagen

Lektion 3 von 5

Die Subnetzmaske

Erfahre, wie eine Subnetzmaske den Netz- und Hostanteil einer IPv4-Adresse kennzeichnet.

Lernziele

Nach Abschluss dieser Lektion kannst du:

  • den Zweck einer IPv4-Subnetzmaske erklären
  • Netzanteil und Hostanteil begrifflich unterscheiden
  • die Subnetzmaske 255.255.255.0 interpretieren
  • erklären, warum 255.255.255.0 der Präfixlänge /24 entspricht
  • in einem einfachen /24-Beispiel Netz- und Hostanteil erkennen
  • erkennen, dass eine gültige Subnetzmaske aus zusammenhängenden 1-Bits und danach zusammenhängenden 0-Bits besteht
  • verstehen, dass dieselbe IP-Adresse mit verschiedenen Subnetzmasken unterschiedlich interpretiert wird

Warum gibt es eine Subnetzmaske?

Eine IPv4-Adresse allein beschreibt noch nicht vollständig, welche Bits den Netzanteil und welche den Hostanteil innerhalb dieses Netzes bilden. Dafür wird die IPv4-Adresse zusammen mit einer 32 Bit langen Subnetzmaske betrachtet.

Die Maske trennt die Adresse nicht physisch. Sie legt bitweise fest, wie die Adresse interpretiert wird: 1-Bits der Maske markieren den Netzanteil, 0-Bits den Hostanteil. Der Hostanteil bezeichnet dabei keine dauerhafte Gerätekennung.

IP-Adresse: 192.168.10.25

Subnetzmaske: 255.255.255.0

Das einfache /24-Beispiel

Bei genau dieser Maske gehören die ersten 24 Bit – hier die Oktette 192, 168 und 10 – zum Netzanteil. Die letzten 8 Bit, hier das Oktett 25, bilden den Hostanteil.

IPv4-Adresse und Subnetzmaske im Vergleich

IP-Adresse

1921681025

Subnetzmaske

2552552550
NetzanteilNetzanteilNetzanteilHostanteil

Präfixlänge: /24

Wichtig: Die ersten drei Oktette sind nicht immer der Netzanteil. Das gilt hier, weil die verwendete Maske 255.255.255.0 beziehungsweise /24 lautet.

Warum bedeutet 255 „Netz“?

Aus Lektion 2 kennst du Oktette als Gruppen aus acht Bit. 255 ist binär 11111111, während 0 binär 00000000 ist. Bei diesem einfachen Beispiel markiert deshalb jede 255 ein vollständiges Netz-Oktett und die 0 ein vollständiges Host-Oktett.

11111111111111111111111100000000

Die Maske enthält 24 1-Bits und danach 8 0-Bits. Daher umfasst der Netzanteil hier 24 Bit und der Hostanteil 8 Bit.

Was bedeutet /24?

/24 ist keine IP-Adresse, sondern die kompakte Präfixlänge. Sie sagt: Die Subnetzmaske beginnt mit 24 zusammenhängenden 1-Bits.

255.255.255.011111111.11111111.11111111.00000000/24

Gültige Subnetzmasken

Eine normale IPv4-Subnetzmaske besteht aus zusammenhängenden 1-Bits, gefolgt von zusammenhängenden 0-Bits. Nach der ersten 0 darf also keine 1 mehr folgen.

Gültig

255.255.255.011111111.11111111.11111111.00000000

Gültig

255.255.0.011111111.11111111.00000000.00000000

Ungültig als Subnetzmaske

255.0.255.011111111.00000000.11111111.00000000

Beim ungültigen Beispiel wechseln die Bits von 1 zu 0 und danach wieder zurück zu 1.

Gleiche IP-Adresse, andere Maske

Betrachte dieselbe Adresse 192.168.10.25 einmal mit 255.255.255.0 und einmal mit 255.255.0.0. Im ersten Fall markieren 24 führende 1-Bits den Netzanteil, im zweiten nur 16.

192.168.10.25

255.255.255.0 /24

24 Bit Netzanteil, danach 8 Bit Hostanteil

192.168.10.25

255.255.0.0 /16

16 Bit Netzanteil, danach 16 Bit Hostanteil

Für die Interpretation der Netzzugehörigkeit gehören IP-Adresse und Subnetzmaske zusammen.

Übung

Netzanteil oder Hostanteil?

Ordne alle vier Oktette von 192.168.10.25 für die konkrete Maske 255.255.255.0 zu. Die Einteilung gilt für diese Maske.

192 · 1. Oktett
168 · 2. Oktett
10 · 3. Oktett
25 · 4. Oktett

Typische Denkfehler

Die ersten drei Oktette gehören immer zum Netz.
Das gilt nur bei passenden Masken wie 255.255.255.0 beziehungsweise /24. Die Grenze kann auch innerhalb eines Oktetts liegen.
255 bedeutet einfach immer Netzwerk und 0 immer Host.
Für einfache Masken mit vollständigen Oktetten hilft diese Darstellung. Masken können aber auch Werte wie 128, 192, 224, 240, 248, 252 oder 254 enthalten, weil die Grenze innerhalb eines Oktetts liegen kann. Diese Werte folgen später.
Die Subnetzmaske ist das Standardgateway.
Subnetzmaske und Standardgateway sind verschiedene Konfigurationswerte mit unterschiedlichen Aufgaben. Die Maske beschreibt Netz- und Hostbits; das Gateway ist ein Ziel für die Weiterleitung in andere Netze.

Praxisbezug

Lies die Netzwerkkonfiguration deines Computers nur aus und ändere keine Einstellungen. Windows zeigt häufig IPv4-Adresse, Subnetzmaske und Standardgateway getrennt. Linux schreibt den Präfix oft direkt hinter die Adresse, zum Beispiel 192.168.10.25/24.

Windows

ipconfig

Linux

ip addr

Beobachtungsaufgabe

  • Finde eine IPv4-Adresse.
  • Finde ihre Subnetzmaske oder Präfixlänge.
  • Prüfe, ob die Anzeige eine punktierte Maske oder einen CIDR-Präfix verwendet.

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