“Ohne Subnetting ist Ihr Netzwerk wie ein Haus ohne Partitionen. Jeder kann einen Blick hineinwerfen, und der Verkehr wird chaotisch. Es ist an der Zeit, dass Sie lernen, wie IPv4-Subnetze funktionieren!”
Stellen Sie sich Ihr Computernetzwerk als eine überfüllte Stadt vor. Ohne die richtige Planung wird der Datenverkehr chaotisch sein, Broadcast-Stürme werden die Leistung beeinträchtigen, die Sicherheit ist anfällig und die IP-Zuweisung ist ineffizient. Hier agiert Subnetting IPv4 als digitaler “Stadtplaner”, der große Netzwerke in kleine, organisierte Subnetze unterteilt.
Für diejenigen unter Ihnen, die neu in der Welt des Netzwerks sind, mögen Begriffe wie Subnetzmasken, CIDR-Notation oder Netzwerkbits kompliziert klingen. Aber beruhigen Sie sich! In diesem Artikel erfahren Sie, wie IPv4-Subnetze in der Praxis funktionieren, von den grundlegenden Konzepten und Schritten zur Subnetzfreigabe bis hin zu Beispielen aus der Praxis, die sofort angewendet werden können.
Was ist IPv4-Subnetting und warum wird es benötigt?
Subnetting IPv4 ist eine Technik, bei der ein großer Block von IP address in mehrere kleinere Gewebe unterteilt wird, die als subnet bezeichnet werden. Stellen Sie sich vor, Sie unterteilen ein Bürogebäude in mehrere Etagen, jede Abteilung (HR, IT, Marketing) erhält einen eigenen Raum mit kontrolliertem Zugang.
3 Hauptgründe, warum Subnetting erforderlich ist
1. Reduzieren Sie den Netzwerkverkehr (Broadcast-Domäne)
- Ohne Subnetting überflutet der Broadcast-Datenverkehr (z. B. ARP-Anfragen) das gesamte Netzwerk.
- Beispiel: Im /24-Netzwerk (254 Hosts) wird der Broadcast an alle Geräte gesendet, obwohl möglicherweise nur 10 Geräte benötigt werden.
2. Verbessern Sie die Sicherheit
- Die Isolierung von Subnetzen verhindert die Ausbreitung von Angriffen (z.B. infiziert Malware im Marketingbereich HR nicht direkt).
- Praxisbeispiel: Das Subnetz für das Gast-WLAN ist vom internen Netzwerk des Unternehmens getrennt.
3. Optimieren Sie die Zuweisung von IP-Adressen
Vermeiden Sie IP-Verschwendung. Beispiel:
- Das Netzwerk 192.168.1.0/24 (254 Hosts) wird nur für 20 Geräte verwendet → 234 IPs werden verschwendet.
- Mit Subnetting ist es möglich, /27 (30 Hosts pro Subnetz) → effizienter zu erstellen.
“Was ist, wenn Ihr Unternehmen 5 Abteilungen hat, aber nur /24 verfügbar sind? Kann Subnetting trotzdem durchgeführt werden?”
Die grundlegenden Komponenten von IPv4-Subnetting: Eine Grundlage, die man unbedingt beherrschen muss
a. IP-Adresse und Subnetzmaske – zwei Seiten der Währung, die sich gegenseitig ergänzen
Ein IPv4 address ist eine eindeutige 32-Bit-Adresse, die in 4 Dezimaloktetten geschrieben wird (Beispiel: 192.168.1.0). Diese Adresse ist jedoch nur aussagekräftig, wenn sie mit einem subnet mask gekoppelt ist, der als “Glas” dient, um zu identifizieren, welche Teile die network ID und host ID sind.
Beispiel:
- Die Adresse 192.168.1.10 mit der Subnetzmaske 255.255.255.0 (/24) bedeutet:
- Netzwerk-ID: 192.168.1.0
- Host-ID: 10
Subnetzmasken bestehen immer aus einer Reihe von ‚1‘-Bits, die links (Netzwerk) und ‚0‘ rechts (Host) nacheinander angeordnet sind. Es ist wie eine feste Trennlinie zwischen der Netzwerkadresse und dem Gerät.
b. CIDR-Notation – Effiziente Kurzsprache
CIDR (Classless Inter-Domain Routing) notation ist eine effizientere moderne Methode zum Schreiben von Subnetzmasken. Das /24-Format ist viel praktischer, als 255.255.255.0 schreiben zu müssen.
Illustration:
- /24 = 24 Bit für das Netzwerk (oder 255.255.255.0)
- /26 = 26-Bit-Netzwerk (255.255.255.192)
Je größer die CIDR-Nummer (z. B. /28), desto kleiner ist das generierte Subnetz, da dem Netzwerkteil mehr Bits zugewiesen werden.
c. Netzwerkbits vs. Host-Bits – Power Sharing in der IP-Welt
Network bits (Netzwerkbit) sind der Teil, der die Identität eines Subnetzes definiert, während host bits (Hostbit) die Adresse von Geräten innerhalb dieses Subnetzes definieren.
1. Netzwerk-Bits:
- Wie eine Vorwahl in einer Telefonnummer
- Alle Geräte im selben Subnetz verfügen über identische Netzwerkbits
- Beispiel: In Version 192.168.1.0/24 sind die ersten 24 Bit Netzwerkbits
2. Host-Bits:
- Zum Beispiel eine eindeutige Telefonnummer innerhalb desselben Gebiets
- Muss für jedes Gerät in einem Subnetz eindeutig sein
- Beispiel: In /24 bleiben 8 Bit für den Host übrig (2⁸-2 = 254 mögliche Hosts)
Netzwerkbits sind der Name der Straße, und Hostbits sind die Hausnummer auf dieser Straße. Unter Subnetting versteht man die Aufteilung einer Großstadt in viele kleine Straßen.
Wichtige Vergleichstabelle:
| Bestandteil | Beispiel | Funktion | Bit-Zuweisung (/24) |
| Network ID | 192.168.1.0 | Subnetz-Identität | Die ersten 24 Bit |
| Host ID | 0.0.0.10 | Identität des Geräts | Letzte 8 Bit |
| Subnet Mask | 255.255.255.0 | Netzwerk-/Host-Limiter | 24 Bit ‚1‘ |
Warnung: Es werden immer zwei Adressen in jedem Subnetz reserviert:
- Netzwerkadresse (alle Host-Bits 0)
- Broadcast-Adresse (alle Host-Bits 1)
Funktionsweise von IPv4-Subnetzen: Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung mit praktischen Beispielen
Schritt 1: Ermitteln des Subnetzbedarfs
Aktionsplan:
- Identifizieren Sie die Anzahl der benötigten Subnetze
- Geben Sie die maximale Anzahl von Hosts pro Subnetz an.
- Fügen Sie einen Puffer von 20-30 % für zukünftige Erweiterungen hinzu
Fallbeispiele:
Das Unternehmen benötigt:
- 4 Subnetze (HR, IT, Marketing, Gast-WLAN)
- Jedes Subnetz hostet ±50 Hosts
- Ursprüngliches Netzwerk: 192.168.1.0/24
Berechnen Sie immer den tatsächlichen Bedarf + die Reserven. Planen Sie für 50 Hosts ±64 Hosts ein.
Schritt 2: Berechnen der neuen Subnetzmaske
Sobald wir die Anzahl der Subnetze kennen, müssen wir bestimmen, wie viele Bits des Host-Teils ausgeliehen werden müssen, um Teil des Netzwerks zu sein. Verwenden Sie die Formel:
Anzahl der Subnetze = 2ⁿ (n = vom Host-Teil geliehene Bits)
Verfügbare Hosts = 2h – 2 (h = verbleibende Host-Bits)
Konto:
- Host-Anforderung: 50 → 6 Host-Bits (2⁶-2 = 62 Hosts)
- Erstes Netzwerk /24 (8 Host-Bits) → 2 Bit für Subnetze ausleihen (2² = 4 Subnetze)
- Neue Subnetzmaske: /26 (24+2) oder 255.255.255.192
Bit-Visualisierung:
Original: 1111111.111111111111111111.000000000000(/24)
New: 1111111.111111111.111111111.111100000000 (/26)
[Network] [Sub][Host]Schritt 3: Definieren von Subnetzblöcken
Sobald eine neue Subnetzmaske definiert ist, wird das Hauptnetzwerk in Subnetzblöcke unterteilt.
Magische Zahlenformel:
Block size = 256 - last octet subnet mask
Beispiel: 256 - 192 = 64Beispielsweise können Sie aus dem anfänglichen Netzwerk 192.168.1.0/24 ein neues Subnetz wie folgt erstellen:
- Subnetz 1: 192.168.1.0/26 (0-63)
- Subnetz 2: 192.168.1.64/26 (64-127)
- Subnetz 3: 192.168.1.128/26 (128-191)
- Subnetz 4: 192.168.1.192/26 (192-255)
Hinweis: Jedes Subnetz verfügt über 62 nutzbare Hosts (insgesamt 64 – Netzwerk – Broadcast).
Schritt 4: Berechnen des gültigen IP-Bereichs
Für jedes Subnetz müssen Sie eine gültige IP-Adresse für das Gerät (Host), eine Netzwerkadresse und eine Broadcast-Adresse angeben. Beispiel: Für das Subnetz 192.168.1.0/26:
- Netzwerkadresse: 192.168.1.0
- Gültiger Host:
- Erste: 192.168.1.1
- Neueste: 192.168.1.62
- Sendung: 192.168.1.63
Schneller Spickzettel:
| Subnet | Network Address | First Host | Last Host | Broadcast |
| 1 | 192.168.1.0 | 192.168.1.1 | 192.168.1.62 | 192.168.1.63 |
| 2 | 192.168.1.64 | 192.168.1.65 | 192.168.1.126 | 192.168.1.127 |
Schritt 5: Verifizieren Sie mit echten Fallstudien
Szenario:
- 3 Abteilungen (HR, IT, Marketing)
- Maximal 30 Hosts pro Subnetz
- Netzwerk: 192.168.1.0/24
Lösung:
- Anforderungen an die Anzahl: 30 Hosts → 5 Host-Bits (2⁵-2=30)
- Subnetzmaske: /27 (32-5) oder 255.255.255.224
- Blockgröße: 256-224=32
- Subnetz-Zuordnung:
- HR: 192.168.1.0/27 (1-30)
- IT: 192.168.1.32/27 (33-62)
- Vermarktung: 192.168.1.64/27 (65-94)
Verwenden Sie Diagramme zur Visualisierung:
[ HR ] 192.168.1.0/27 Host: 1-30
[ IT ] 19.168.1.32/27 Host: 33-62
[ MKT ] 19.168.1.64/27 Host: 65-94Häufige Fehler beim Subnetting und praktische Lösungen
1. Falsche Berechnung der Subnetzmaske
- Verwenden von Subnetzmasken, die nicht Ihren Anforderungen entsprechen
Beispiel: Benötigen Sie 60 Hosts/Subnetz, aber verwenden Sie /27 (nur 30 Hosts) - Ergebnis: Netzwerk funktioniert nicht optimal, IP-Konflikt
2. Netzwerkzuweisung und Broadcast-Adresse vergessen
- Angenommen, alle IPs im Bereich sind verwendbar
Beispiel: Gehen Sie im Subnetz 192.168.1.0/26 davon aus, dass der Bereich 0-63 alle verwendbar ist
3. Überlappende Subnetzbereiche
Überlappende Subnetze
Beispiel:
- Subnetz A: 192.168.1.0/26 (0-63)
- Subnetz B: 192.168.1.32/27 (32-63) → Überlappung aufgetreten!
4. Keinen Erweiterungsraum lassen
- Zuweisen einer mittelmäßigen IP
Beispiel: Benötigt 30 Hosts → Out-of-the-box /27 (30 Hosts)
5. Konvertieren Sie CIDR in Subnetzmaske
- Falsche Interpretation der CIDR-Notation
Beispiel: Berechnung von /25 = 255.255.255.5 (falsch!)
“Testen Sie Subnetze immer mit Ping-Tests und Traceroutes, bevor Sie sie in der Produktion bereitstellen. Verwenden Sie einen Laborsimulator wie Cisco Packet Tracer zum Üben!”
Tools zur Vereinfachung des Subnettings
Das manuelle Durchführen von IPv4-Subnetting-Berechnungen ist in der Tat von Vorteil für die grundlegende Praxis und das Verständnis. Aber in der professionellen Praxis, insbesondere im Umgang mit komplexen Netzwerken, trägt der Einsatz von Tools und visuellen Hilfsmitteln wesentlich dazu bei, Fehler zu beschleunigen und zu minimieren.
Hier sind einige der besten Tools, die Sie verwenden können, um den Subnetting-Prozess zu vereinfachen:
1. Subnetz-Rechner
Mit dem Subnetting-Rechner können Sie Folgendes ermitteln:
- Die Anzahl der Subnetze, die erstellt werden können.
- Die Anzahl der pro Subnetz verfügbaren Hosts.
- Gültiger IP-Bereich, Broadcast-Adresse und Netzwerkadresse.
- CIDR und Subnetzmasken-Notation werden automatisch erstellt.
Empfohlene Werkzeuge:
SolarWinds Advanced Subnet Calculator
→ Kostenlos und hochgenau, geeignet für Systemadministratoren.
Webseite: solarwinds.com
Spiceworks Subnet Calculator
→ webbasiert, leicht und benutzerfreundlich.
Webseite: spiceworks.com
2. Netzwerk-Simulator
Wenn Sie Subnetze interaktiv testen möchten, verwenden Sie einen Netzwerksimulator. Sie können eine virtuelle Topologie erstellen, Subnetzmasken einrichten und aus erster Hand sehen, wie Geräte miteinander kommunizieren.
Empfehlungen:
Cisco Packet Tracer
→ der offizielle Simulator von Cisco, der sich ideal zum Trainieren von Subnetting, Routing und Netzwerkgerätekonfiguration eignet.
Geeignet für Studenten und IT-Profis.
GNS3 (Graphical Network Simulator-3)
→ Fortschrittlicher und flexibler, wird für die Simulation groß angelegter Netzwerke verwendet.
3. Schnelle Formel & Spickzettel
Wenn Sie den manuellen Weg bevorzugen, aber den Prozess schnell gestalten möchten, verwenden Sie die CIDR cheat sheet. Dies ist eine Kurzübersichtstabelle, die die Beziehung zwischen CIDR-Notation, Subnetzmasken, Anzahl der Hosts und IP-Blöcken zeigt.
Beispiel für das Format eines Spickzettels:
| CIDR | Subnet Mask | Host/Subnet |
| /24 | 255.255.255.0 | 254 |
| /26 | 255.255.255.192 | 62 |
| /27 | 255.255.255.224 | 30 |
| /30 | 255.255.255.252 | 2 |
Spickzettel wie diese sind besonders nützlich bei Prüfungen, Netzwerkzertifizierungen (wie CCNA) oder bei der schnellen Konfiguration vor Ort.
Es ist wichtig zu verstehen, wie Subnetze manuell funktionieren, aber die Verwendung von Subnetting-Tools wird Folgendes bewirken:
- Sparen Sie Zeit
- Reduziert das Risiko von Fehlern
- Verbessern Sie die Genauigkeit beim Netzwerkdesign
Verwenden Sie eine Kombination aus Rechnern, Simulatoren und Schnellreferenzen, um die besten Ergebnisse in der täglichen Networking-Praxis zu erzielen.
