Was ist ein Subnetz? Wie berechnet man Subnetze?

Wenn Sie das Internet in einer Unternehmensorganisation nutzen, ist es mit ziemlicher Sicherheit Teil eines Subnetzes. Aber was ist ein Subnetz, warum ist Subnetting wichtig und wie finden Sie heraus, in welchem ​​Subnetz Sie sich befinden?

Ein Subnetz, kurz für Subnetwork, ist ein Netzwerk innerhalb eines Netzwerks. Wenn Sie ein Netzwerk in kleinere, einzelne Netzwerke unterteilen, werden diese Netzwerke zu Subnetzen. In diesem umfassenden Leitfaden erfahren Sie alles über die Funktionsweise von Subnetzen.

Wie funktioniert Subnetting?

Subnetting ist die Praxis, Subnetze zu erstellen – ein Netzwerk oder eine IP-Adresse in kleinere Netzwerke aufzuteilen.

Sie können sich Subnetting als Teilung eines Netzwerks vorstellen, ähnlich wie Sie ein Gebäude teilen würden. Ein Gebäude hat eine Adresse, die jeder außerhalb dieses Gebäudes verwendet, um es zu identifizieren. Aber das Gebäude hat auch viele Zimmer. Diese Räume befinden sich alle in einem Gebäude unter derselben Adresse, aber innerhalb des Gebäudes haben sie auch „Unteradressen“, um sie zu definieren: das Arbeitszimmer, Raum 101 usw.

Bevor Sie verstehen können, wie Subnetze tatsächlich funktionieren, müssen Sie wissen, was eine IP-Adresse ist.

Subnetting und IPv4-Adressen

Eine IP-Adresse (Internet Protocol) ist eine Möglichkeit, Geräte in einem lokalen Netzwerk oder im Internet eindeutig zu identifizieren. Die IP-Adresse ermöglicht Ihrem Computer, Informationen mit anderen Computern auf der ganzen Welt auszutauschen. IP-Adressen haben mehrere Eigenschaften, darunter:

• Dauer: statisch / dynamisch
• Geltungsbereich: privat / öffentlich
• Größe: IPv4 / IPv6

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IPv4 ist eine 32-Bit-Adresse, während IPv6 128-Bit ist, um größeren Anforderungen gerecht zu werden. Eine IPv4-Adresse verwendet numerische Werte wie z 192.168.1.31 während eine IPv6-Adresse Hexadezimalwerte wie verwendet 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e: 0370:7334.

Subnetting macht die Nutzung des Internets effizienter, da IP-Adressen, die eine Adresse teilen, tatsächlich näher beieinander liegen. Anstatt dass der Netzwerkverkehr viele Router durchläuft, um ein bestimmtes Gerät zu finden, Datenverkehr geht an den Router verantwortlich für ein bestimmtes Netzwerk.

Betrachten Sie das Gebäudebeispiel noch einmal und stellen Sie sich vor, Sie müssten ein Paket in Zimmer 74 liefern. Anstatt alle Zimmer auf jeder Etage überprüfen zu müssen, teilt Ihnen das Subnetting mit, dass sich dieses Zimmer in der siebten Etage befindet. Sie fahren mit dem Aufzug in den siebten Stock und liefern Ihr Paket viel schneller aus.

Was ist eine Subnetzmaske?

Computer in einem Subnetzwerk haben IP-Adressen, die alle mit demselben Präfix beginnen. Dieses Präfix kann unterschiedlich lang sein, je nachdem, wie groß das Netzwerk sein muss. Eine Subnetzmaske identifiziert die Länge dieses Präfixes und damit die Größe des Netzwerks.

Eine Subnetzmaske wird normalerweise in Punkt-Dezimalschreibweise angegeben, genau wie eine IP-Adresse. Sie beschreibt für IPv4-Adressen innerhalb des Netzwerks, welcher Teil die Netzwerk-ID und welcher Teil die Host-ID ist.

Wie berechnet man Subnetze?

Wie IPv4-Adressen sind Subnetzmasken 32-Bit-Adressen, die aus vier Gruppen von 8 Bytes bestehen. Und sie haben das Format 255.255.255.255 (dezimal) oder 11111111.11111111.11111111.11111111 (binär)

Das /24-Netzwerk ist die beliebteste Subnetzmaske. Sie entspricht der Subnetzmaske 255.255.255.0. Dies bedeutet, dass IP-Adressen innerhalb des Netzwerks für die ersten drei Teile ihrer vierteiligen Adresse dasselbe Präfix verwenden.

Im Binärformat lautet diese Subnetzmaske 11111111.11111111.11111111.00000000. Ein /24-Netzwerk hat insgesamt 256 Adressen, um Geräte darzustellen, die Teil davon sind.

Hinweis: Die letzten acht Bits sind alle Nullen. Die Bits in einer Maske können von rechts nach links nur Nullen sein, es kann keine Adresse mit einer Null in der Mitte geben, wie z. B. 11111011.

Subnetting-Spickzettel

In der obigen Tabelle steht CIDR für Classless Inter-Domain Routing. Hier repräsentiert es die Bitlänge des Subnetzpräfixes. Mit zunehmender Bitlänge halbiert sich die Anzahl möglicher Hosts. Die Gesamtzahl der Hosts, die IPv4 adressieren kann, beträgt 2^32.

Die Tabellenköpfe repräsentieren die Subnetzmasken und x stellt die Zahl dar, die wir berechnen möchten. Ein /1-Netzwerk enthält IPs, die mit einem einzelnen festen Bit (0 oder 1) beginnen. 31 Bits folgen dann, um einzelne Hosts innerhalb dieses riesigen Netzwerks zu identifizieren. Das bedeutet, dass es nur zwei mögliche /1-Subnetze mit jeweils zwei Milliarden Hosts gibt, die es ansprechen kann: 0.0.0.0–127.255.255.255 (diese beginnen alle mit einem Nullbit) und 128.0.0.0–255.255.255.255 (alle beginnend mit mit einer Eins).

Die Subnetzmaske eines /1-Netzwerks ist 10000000.00000000.00000000.00000000 in Binärform und 128.0.0.0 in Dezimalform.

Ein /12-Netzwerk hat eine Maske, die mit 12 beginnt 1 Bit: 1111111.11110000.00000000.00000000. Dies ist 255.240.0.0 in Dezimalzahl, also x ist 240.

Dies für jedes Netzwerk zu tun, ist umständlich, sodass der Spickzettel die Dinge beschleunigen kann. Hier kommt der Spickzettel ins Spiel. Ersetzen Sie den Wert von x in einer Subnetzmaske mit der Nummer in der letzten Zeile der gesuchten Spalte (CIDR). Mithilfe des Spickzettels können Sie Folgendes ermitteln:

/24 = 255.255.255.0

/12 = 255.240.0.0

/17 = 255.255.128.0

Beispiel 1

192.168.1.0/24

Subnetzmaske: 255.255.255.0

Hosts: 2^(32-24) = 2^8 = 256

Aktive Hosts: Hosts - 2 = 254

Netzwerk-ID (erste Adresse): 192.168.1.0

Broadcast-ID (letzte Adresse): 192.168.1.255 (0 bis 255 sind 256 Ganzzahlen.)

Beispiel 2

192.168.1.16/28

Subnetzmaske = 255.255.255.240

Gastgeber: 2^(32-28) = 2^4 = 16

Aktive Hosts = Hosts - 2 = 14

Netzwerk-ID: 192.168.1.16

Broadcast-ID: 192.168.1.31 (16 bis 31 sind 16 ganze Zahlen)

Woher weiß ich, auf welcher Subnetzmaske ich mich befinde?

Wenn Sie Windows verwenden, Gehen Sie zur Eingabeaufforderung und geben Sie den Befehl ipconfig ein. Es sollte so etwas anzeigen:

Wenn Sie Linux verwenden, führen Sie den ifconfig-Befehl in Ihrem Terminal aus:

Was sind die Vorteile von Subnetting?

Warum ist Subnetting wichtig? Subnetting hat viele Vorteile, aber diese drei sind die wichtigsten:

Leistung

Subnetze machen Netzwerke effizienter. Durch Subnetting kann der Datenverkehr eine kürzere Distanz zurücklegen, ohne dabei unnötige Router passieren zu müssen. Dies verbessert die Leistung, indem die Netzwerküberlastung reduziert und der Datenverkehr beschleunigt wird.

Organisation

Subnetting macht es einfacher und effizienter, verschiedene Geräte zu gruppieren. Beispielsweise könnte ein Unternehmen eine Buchhaltungsabteilung mit einigen Privilegien haben, die andere Abteilungen nicht haben sollten. Ein Subnetz, das nur die Buchhaltungsabteilung enthält, würde sicherstellen, dass andere Geräte nicht auf dieses Netzwerk zugreifen können. Dies macht die Organisation effizienter und ermöglicht es dem Netzwerk, Exklusivität zu implementieren.

Sicherheit

Da Subnetze kleinere Netzwerke trennen und gruppieren, ist es einfacher, Bedrohungen in einem bestimmten Netzwerk zu isolieren und zu identifizieren.

Was sind die Nachteile von Subnetting?

Subnetting ist ziemlich teuer und erfordert professionelles Wissen, um es zu implementieren.

Subnetzwerke können verschwenderisch sein, je nachdem, wie Sie sie aufteilen. Beispielsweise benötigt jedes Subnetzwerk eine Netzwerk-ID und eine Broadcast-ID, zwei IPs, die es aus dem Gesamtpool reservieren muss.

Subnetting und IP-Konflikte

Stellen Sie sich vor, jedes Gebäude auf der Welt hätte eine einzige eindeutige Nummer anstelle einer hierarchischen Adresse. Post zuzustellen oder jemandes Haus zu besuchen, wäre ein Albtraum! Stattdessen organisieren wir Adressen normalerweise nach Granularitätsebenen: Land, Stadt, Straße usw.

Subnetting ist das Internet-Äquivalent. Für die Organisation von Netzwerken ist es unerlässlich, den Datenverkehr effizient zu leiten.

Subnetting hilft auch, Probleme wie IP-Konflikte zu vermeiden. Ein IP-Adresskonflikt tritt auf, wenn zwei Geräte im selben Netzwerk dieselbe IP-Adresse haben.

Was ist ein IP-Konflikt und wie löst man ihn?

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