Subnetting (Subnetzmasken Rechner)

Subnetting ist das Aufteilen des Netzwerkes in Subnetze (Teilnetze) um die Netzwerk Performance und Sicherheit zu erhöhen. Netzwerke müssen immer skalierbar werden und vor allem sicher und effizient sein – und genau hier kommt Subnetting ins Spiel. Subnetting ist der Prozess der Aufteilung eines großen Netzwerks in kleinere, überschaubare Segmente, die als Subnetze bezeichnet werden. Am Ende dieser „Subnetting Anleitung“ findet Ihr auch einen selbst programmierten Subnetting Rechner (Subnetzmasken Rechner bzw. Netzwerkrechner), mit dem Ihr die Subnetze berechnen könnt.

Warum ist Subnetting wichtig?

Subnetting bietet eine flexible Verwaltung des IP-Adressraums, verbessert die Netzwerksicherheit und erhöht die Leistung. Durch die Aufteilung in Subnetze wird der Datenverkehr reduziert und die Netzwerkadministration erleichtert.

1. Grundlagen der IP-Adressierung

Bevor wir tiefer in das Subnetting eintauchen, ist es wichtig, die Struktur und Funktion von IP-Adressen zu verstehen. IP-Adressen sind die Grundbausteine der Netzwerkkonnektivität und dienen dazu, Geräte eindeutig zu identifizieren.

1.1 IPv4-Adressstruktur

Eine IPv4-Adresse besteht aus 32 Bits und wird üblicherweise in Dezimalformaten dargestellt (z.B. 192.168.1.1). Sie ist in zwei Teile unterteilt:

Netzwerkanteil: Bestimmt das Netzwerk, zu dem das Gerät gehört.
Hostanteil: Identifiziert das spezifische Gerät im Netzwerk.

1.2 IP-Klassen und Standard-Subnetzmasken

Um die Verwaltung großer Netzwerke zu erleichtern, wurde das IP-Klassenkonzept entwickelt:

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Klasse	Bereich	Subnetzmaske	Netzwerke	Hosts pro Netzwerk
A	0.0.0.0 – 127.255.255.255	255.0.0.0	128	16.777.214
B	128.0.0.0 – 191.255.255.255	255.255.0.0	16.384	65.534
C	192.0.0.0 – 223.255.255.255	255.255.255.0	2.097.152	254

2. Die Rolle der Subnetzmasken

Subnetzmasken legen fest, welcher Teil der IP-Adresse den Netzwerk- und welcher den Hostanteil darstellt. Eine Subnetzmaske besteht wie eine IP-Adresse aus 32 Bits und wird in einem ähnlichen Dezimalformat dargestellt. Weitere Informationen findet Ihr auch in unserer Anleitung „Subnetzpräfixlänge – Aufgaben und Funktion bei Windows„.

2.1 Funktionsweise von Subnetzmasken

Subnetzmasken arbeiten in Kombination mit IP-Adressen und verdeutlichen, wie viele Bits für das Netzwerk verwendet werden. Ein einfaches Beispiel:

IP-Adresse: 192.168.1.10
Subnetzmaske: 255.255.255.0

In diesem Fall sind die ersten 24 Bits (255.255.255) für das Netzwerk reserviert, und die letzten 8 Bits stehen den Hosts zur Verfügung.

2.2 CIDR-Notation (Classless Inter-Domain Routing)

CIDR verwendet eine Kurznotation für Subnetze, indem es die Anzahl der Netzwerkbits angibt, z. B. 192.168.1.0/24. Die Zahl hinter dem Schrägstrich gibt an, wie viele Bits für das Netzwerk reserviert sind.

3. Subnetting: Schritt für Schritt erklärt

Um ein Netzwerk zu subnetten, wird der Hostanteil der IP-Adresse in kleinere Teile aufgeteilt. Dies ermöglicht die Erstellung mehrerer Subnetze innerhalb eines größeren Netzwerks.

3.1 Anzahl der Subnetze und Hosts berechnen

Die Anzahl der benötigten Subnetze hängt von den spezifischen Anforderungen ab:

Netzwerkgröße analysieren: Bestimmen Sie die Anzahl der benötigten Hosts pro Subnetz.
Berechnen der benötigten Bits: Jedes zusätzliche Bit im Subnetz reduziert die Anzahl der verfügbaren Hosts.

Beispiel für Subnetting

Angenommen, wir haben das Netzwerk 192.168.1.0/24 und möchten es in vier Subnetze unterteilen:

Subnetz 1: 192.168.1.0/26
Subnetz 2: 192.168.1.64/26
Subnetz 3: 192.168.1.128/26
Subnetz 4: 192.168.1.192/26

Subnetz	Netzwerkadresse	Bereich	Subnetzmaske	Hosts
1	192.168.1.0	192.168.1.1 – 192.168.1.63	255.255.255.192	62
2	192.168.1.64	192.168.1.65 – 192.168.1.127	255.255.255.192	62
3	192.168.1.128	192.168.1.129 – 192.168.1.191	255.255.255.192	62
4	192.168.1.192	192.168.1.193 – 192.168.1.255	255.255.255.192	62
5	192.168.2.0	192.168.2.1 – 192.168.2.63	255.255.255.192	62

Jedes Subnetz enthält 62 Hosts mit einer Subnetzmaske von 255.255.255.192. Diese Struktur kann für verschiedene Netzwerke fortgesetzt werden.

4. Praktische Subnetting-Anwendung

Subnetting hat eine breite Palette von Anwendungen, darunter:

4.1 Optimierung der Netzwerkkapazität

Durch die Aufteilung eines Netzwerks in kleinere Subnetze wird der Datenverkehr isoliert, wodurch Engpässe vermieden werden. Dies ist besonders wichtig für Unternehmen mit hohem Datenverkehr.

4.2 Netzwerksicherheit

Subnetting kann verwendet werden, um vertrauliche Daten zu schützen, indem sensible Informationen in separate Subnetze isoliert werden.

5. Beispiele und Subnetting-Rechner

5.1 Beispielrechnungen

Nehmen wir an, ein Unternehmen benötigt 100 Subnetze mit jeweils 50 Hosts. Hierbei können wir den folgenden Ansatz verwenden:

Erforderliche Bits für 100 Subnetze berechnen: 7 Bits.
Erforderliche Bits für 50 Hosts berechnen: 6 Bits.

Gesamtadresse mit Subnetzmaske: 192.168.0.0/23

5.2 Online-Subnetting-Rechner

Es gibt zahlreiche Online-Rechner, die die Subnetting-Berechnungen für Sie durchführen können. Diese Tools helfen bei der Bestimmung von Netzwerkadressen, Broadcast-Adressen und Hostreichweiten.

6. Windows Befehle die mit Subnetting in Verbindung stehen

Hier ist eine Tabelle mit Windows-Befehlen, die sich mit Subnetting und Netzwerkkonfiguration beschäftigen:

Befehl	Beschreibung	Beispiel
`ipconfig`	Zeigt IP-Konfigurationen, Subnetzmasken und Standard-Gateway-Informationen des Geräts an.	`ipconfig`
`netsh`	Konfiguriert Netzwerkeinstellungen wie IP-Adressen und Subnetzmasken für Netzwerkadapter.	`netsh interface ip set address "LAN-Verbindung" static 192.168.1.10 255.255.255.0`
`ping`	Überprüft die Erreichbarkeit einer IP-Adresse innerhalb eines Subnetzes oder Netzwerks.	`ping 192.168.1.1`
`route`	Bearbeitet die Routing-Tabelle (statische Routen), um Datenverkehr zwischen verschiedenen Subnetzen zu konfigurieren.	`route add 192.168.2.0 mask 255.255.255.0 192.168.1.1`
`tracert`	Verfolgt den Pfad zu einer IP-Adresse oder einem Host durch verschiedene Router und Subnetze.	`tracert 192.168.1.1`

Diese Befehle helfen dabei, Netzwerkeinstellungen zu überprüfen, Subnetze zu verwalten und Routing-Konfigurationen zu erstellen.

7. Subnetting Rechner (Subnetz-/Netzwerkrechner)

Hier nachfolgend haben wir einen Subnetzmasken Rechner (Subnetting Calculator) erstellt. Sie müssen lediglich die IP-Adresse und das CIDR Suffix eingeben und auf „Berechnen“ klicken. Anschließend werden Ihnen alle wichtigen Subnetting-Informationen ausgegeben.

Subnetting Rechner

Ergebnisse:

Netzmaske:

Netzadresse:

Broadcast-Adresse:

IP-Adressbereich:

Anzahl der Hosts:

Erste IP im Bereich:

Letzte IP im Bereich:

8. Subnetting erhöht die Netzwerksicherheit

Die Aufteilung eines Netzwerks in mehrere Subnetze verbessert die Sicherheit, indem sie den Netzwerkverkehr segmentiert (Switch) und Zugriffsgrenzen schafft. Jedes Subnetz ist wie eine isolierte Einheit, wodurch Benutzer und Geräte nur auf Ressourcen innerhalb ihres eigenen Subnetzes zugreifen können, es sei denn, spezielle Zugriffsregeln erlauben Verbindungen zu anderen Subnetzen. Dies bedeutet, dass potenzielle Bedrohungen wie Malware oder Angreifer nicht einfach von einem Teil des Netzwerks in andere Teile übergreifen können. Administratoren können außerdem Sicherheitsrichtlinien für jedes Subnetz individuell festlegen und gezielt überwachen, was die Kontrolle und Reaktion auf Sicherheitsvorfälle erheblich verbessert.

9. Tipps und Best Practices für das Subnetting

Abschließend noch einige wichtig Tipps und Best Practices, die beim Subnetting beachten werden sollten. Eine falsche Konfiguration oder Planung von Subnetzes kann kontraproduktiv sein und das Gegenteil von dem bewirken, was Sie eigentlich erreichen wollten.

Planung ist der Schlüssel: Analysieren Sie die Anzahl der Geräte und die spezifischen Anforderungen Ihres Netzwerks. In der Subnetting Planung liegt der Schlüssel zum Erfolg und dafür sollten Sie sich ausreichend Zeit nehmen.
Vermeidung von IP-Kollisionen: IP-Kollisionen können durch sorgfältige Planung und Vergabe von Subnetzen vermieden werden.
Verwendung von CIDR für Flexibilität: CIDR ermöglicht eine effizientere Nutzung des IP-Adressraums und vermeidet die strikten Begrenzungen klassischer IP-Adressen.

Fazit

Subnetting ist eine Methode, um große Netzwerke in kleinere, überschaubare Einheiten, sogenannte Subnetze, aufzuteilen. Dadurch wird die Verwaltung des Netzwerks effizienter und der verfügbare Adressraum optimal genutzt. Jedes Subnetz kann dabei unabhängig arbeiten, was den Datenverkehr reduziert und die Netzwerksicherheit erhöht. Subnetting hilft dabei, IP-Adressen gezielt zu organisieren, Verbindungen zwischen verschiedenen Netzwerksegmenten zu steuern und Ressourcen im Netzwerk effizient zu verteilen. Es ist besonders wichtig für große Netzwerke wie Unternehmensnetzwerke oder Internetdienstanbieter.