Subnetzmaske

Subnetzmasken sind Adressierungsmasken mit denen IP-Adressen in die Adressräume von Subnetzen transformiert werden. Bei der Bildung von Subnetzen, dem Subnetting, geht es darum, autarke Netze mit eigenem Adressbereich zur Verfügung zu stellen. Zu diesem Zweck trennt man den IP-Adressraum und den Adressraum für die Subnetze und teilt den neu entstehenden Subnetz-Adressraum auf die Subnetze auf.


Diese Aufteilung des IP-Adressraums hat den Vorteil, dass jedes Subnetz über die IP-Adresse angesprochen werden kann. Dieses Verfahren wird beim Classless Interdomain Routing (CIDR) eingesetzt, das wiederum bei der Bildung von IPv4-Adressen und IPv6-Adressen benutzt wird.

Die Aufteilung des IP-Adressraums

IP-Adressen bestehen aus den Adressen für die Netzwerkkennung und die Hostkennung und sind in Adressklassen eingeteilt. Je nach Adressklasse ist die Netzwerk- oder die Hostkennung größer. Die Subnetzmaske bestimmt an welcher Stelle die 32-stellige IP-Adresse für die Subnetze geteilt wird und weist damit den Subnetzen einen mehr oder weniger großen Adressraum für die Arbeitsstationen zu. Der zugewiesene Subnetz-Adressraum kann eine feste oder variable Länge haben, Man spricht dann von Fixed Length Subnet Mask (FLSM) und von Variable Length Subnet Mask (VLSM). Ebenso wie die IP-Adresse besteht die Subnetz-Adresse aus einem mehr oder weniger umfangreichen Netzwerkteil und einem Hostteil. Über diese Subnetz-Adressen können die Hosts und Arbeitsstationen innerhalb eines Subnetzes adressiert werden.

Subnetze 
   mit Subnetzadressen

Subnetze mit Subnetzadressen

Die Subnetzmaske sieht der IP-Adresse sehr ähnlich. Ebenso wie diese besteht sie aus 32 Bit, unterteilt in 4 mal 8 Bit. Die Schreibweise kann dual oder auch dezimal sein. Um die IP-Adresse auch für die Subnetze nutzen zu können, wird der Netzadressenteil der Subnetzmaske in allen Bits auf 1 gestellt. Bei einer Klasse-C-Adresse stehen damit die ersten 24 Bit auf 1, sie sind damit nicht variabel, und die folgenden 8 Bit für die Stationen stehen auf 0 und sind damit variabel. Die binär dargestellte Standard-Subnetzmaske würde in binärer Schreibweise folgendermaßen aussehen:

11111111.11111111.11111111.00000000, und in dezimaler: 255.255.255.0.

Der variable Adressenanteil umfasst in diesem Beispiel 256 adressierbare Stationsadressen. Die erste Adresse 0000 0000 ( Netzwerk) und die letzte Adresse 1111 1111 ( Broadcast) sind vergeben. Es verbleiben somit 254 Stationsadressen. Für die anderen IP-Adressklassen können auf die gleiche Weise Standard-Subnetzmasken erstellt werden.

Die Erstellung der Subnetzmasken

Standard-Subnetzmasken in dezimaler Schreibweise

Standard-Subnetzmasken in dezimaler Schreibweise

Subnetzmasken können nicht nur für die IP-Klassen, sondern für alle 24-Bit-Kombinationen der Hostadressen erstellt werden. Mit den Subnetzmasken hat man die Adressierungsmasken für die Erstellung der Subnetz-Adressen. Am Beispiel der Standard-Subnetzmaske für Klasse C soll das verdeutlicht werden, und zwar soll die Subnetzmaske für vier Subnetze aufgeteilt werden. Da ja nur der Hostanteil der Standard-Subnetzmaske variabel ist, wird dieser für die Subnetz-Adressierung benutzt. Bei vier Subnetzen müssen zwei Bit für die Adressierung belegt werden. Das bedeutet, aus der 0000 0000 werden die beiden Bits mit der höchsten Wertigkeit benutzt, der Hostanteil der Subnetzmaske sieht damit folgendermaßen aus: 1100 0000.

Beispiel für den IP-Adressbereich für vier Subnetze bei vorgegebener Subnetzmaske

Beispiel für den IP-Adressbereich für vier Subnetze bei vorgegebener Subnetzmaske

Die komplette Subnetzmaske sieht in dezimaler Darstellung folgendermaßen aus: 255.255.255.192. Für die Hostadressen verbleiben 6 Bit, mit denen jeweils 64 Stationen adressiert werden können. Die vier Subnetze teilen sich den früheren Adressenbereich von 254 Hostadressen, indem jedem Subnetz 64 Adressen zugeordnet werden. In diesem Beispiel würde bei der Subnetzmaske 255.255.255.192 dem ersten Subnetz der Hostbereich von .0 und .63, dem zweiten der von .64 bis .127, dem dritten der von .128 bis .191 und dem vierten der zwischen .192 und .255 zugewiesen. Jeweils bezogen auf die Hostadresse, ohne Berücksichtigung der Netzwerkadressen, da diese unverändert bleiben.

Mathematisch werden die Subnetz-Adressen über logische Verknüpfungen ermittelt. Der Netzwerkteil kann über eine AND-Verknüpfung zwischen der IP-Adresse und der Subnetzmaske bestimmt werden. Der Hostteil wird durch Negierung der Subnetzmaske und anschließender AND-Verknüpfung ermittelt.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Subnetzmaske
Englisch: subnetmask - SNM
Veröffentlicht: 23.07.2018
Wörter: 602
Tags: #IP-Konfigurationen
Links: Adresse, Adressierung, Adressraum, Binär, Bit (binary digit)