Subnetting und CIDR

ℹ️ CIDR-Notation (Classless Inter-Domain Routing): Moderne Methode zur Darstellung von Subnetzen. Die Schreibweise 192.168.1.0/24 bedeutet: 24 Bits für Netzwerk, 8 Bits für Hosts [citation:5].

Hosts pro Subnetz = 2^(32 - Netzwerkbits) - 2 [citation:7]

ℹ️ Weitere reservierte Bereiche:
• Localhost: 127.0.0.0/8 (127.0.0.0 – 127.255.255.255) [citation:1]
• APIPA (Automatische IP): 169.254.0.0/16 [citation:1]
• CGNAT (Carrier-Grade NAT): 100.64.0.0/10 [citation:1]

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🌟 Merke: /Zahl = Anzahl der festen Bits (Netzwerk-Anteil)

🎯 Lektion 1: VON DER /ZAHL ZUR MASKE

Aufgabe 1.1: Die /24

Frage: Ein Netz hat die Angabe /24. Wie viele Bits sind fest und wie lautet die Subnetzmaske?

Lösungsweg:

• /24 bedeutet: 24 Bits sind fest (Netzwerk)
• Rest: 32 - 24 = 8 Bits sind frei (Hosts)
• Maske binär: 24 Einsen, dann 8 Nullen

In Dezimal: 255.255.255.0

Antwort: 24 feste Bits, Maske = 255.255.255.0

Aufgabe 1.2: Die /17

Frage: Ein Netz hat die Angabe /17. Wie viele Bits sind fest und wie lautet die Subnetzmaske?

Lösungsweg:

• /17 bedeutet: 17 Bits sind fest
• Rest: 32 - 17 = 15 Bits sind frei
• Maske binär: 17 Einsen, dann 15 Nullen

Drittes Oktett: 10000000 = 128

In Dezimal: 255.255.128.0

Antwort: 17 feste Bits, Maske = 255.255.128.0

🎯 Lektion 2: HOSTS BERECHNEN

Aufgabe 2.1: Das /24-Netz

Frage: Wie viele nutzbare Hosts hat ein /24-Netz?

Lösungsweg:

• Hostbits = 32 - 24 = 8 Bits
• Formel: 2Hostbits - 2
• 2⁸ = 256
• 256 - 2 = 254

Antwort: 254 nutzbare Hosts

Aufgabe 2.2: Das /20-Netz

Frage: Wie viele nutzbare Hosts hat ein /20-Netz?

Lösungsweg:

• Hostbits = 32 - 20 = 12 Bits
• 2¹² = 4096
• 4096 - 2 = 4094

Antwort: 4094 nutzbare Hosts

Aufgabe 2.3: Das /28-Netz

Frage: Wie viele nutzbare Hosts hat ein /28-Netz?

Lösungsweg:

• Hostbits = 32 - 28 = 4 Bits
• 2⁴ = 16
• 16 - 2 = 14

Antwort: 14 nutzbare Hosts

🎯 Lektion 3: NETZE IN NETZE UNTERTEILEN

Aufgabe 3.1: Vom /24 zum /27

Frage: Ich habe ein /24-Netz. Wie viele /27-Netze passen da rein?

Lösungsweg:

• /24 hat 24 feste Bits (großer Topf)
• /27 hat 27 feste Bits (kleinere Stücke)
• Differenz: 27 - 24 = 3 zusätzliche feste Bits
• 2³ = 8

Antwort: 8 Stück

Kontrolle: /24 = 256 Adressen, /27 = 32 Adressen, 8 × 32 = 256 ✓

Aufgabe 3.2: Vom /16 zum /20

Frage: Ein großes Unternehmen hat ein /16-Netz. Der Admin will es in gleich große /20-Netze aufteilen. Wie viele bekommt er?

Lösungsweg:

• /16 hat 16 feste Bits
• /20 hat 20 feste Bits
• Differenz: 20 - 16 = 4 Bits
• 2⁴ = 16

Antwort: 16 /20-Netze

Aufgabe 3.3: Vom /19 zum /22

Frage: Aus einem /19-Netz sollen /22-Netze gemacht werden. Wie viele entstehen?

Lösungsweg:

• /19 hat 19 feste Bits
• /22 hat 22 feste Bits
• Differenz: 22 - 19 = 3 Bits
• 2³ = 8

Antwort: 8 /22-Netze

🎯 Lektion 4: GEMISCHTE AUFGABEN

Aufgabe 4.1: Komplettanalyse /18

Frage: Analysiere ein /18-Netz vollständig.

Lösungsweg:

1. Maske: 18 Einsen

Drittes Oktett: 11000000 = 192
Maske = 255.255.192.0

Hostbits: 32 - 18 = 14 Bits

Hosts: 2¹⁴ - 2 = 16384 - 2 = 16382

Vergleich zu /24: 24 - 18 = 6 Bits Differenz
2⁶ = 64 → Ein /18 ist so groß wie 64 /24-Netze

Antwort: Maske: 255.255.192.0, Hosts: 16.382, Enthält: 64 Class-C-Netze (/24)

Aufgabe 4.2: Büroplanung

Frage: Eine Firma bekommt ein /22-Netz. Sie braucht 4 gleich große Abteilungsnetze. Welche CIDR-Größe haben die Abteilungsnetze und wie viele Hosts hat dann jede Abteilung?

Lösungsweg:

• Ausgang: /22 (22 feste Bits)
• Ziel: 4 Netze → 2^x = 4 → x = 2 zusätzliche Bits
• Neue feste Bits: 22 + 2 = 24 → /24 für jede Abteilung
• Hosts pro Abteilung: /24 = 8 Hostbits
• 2⁸ - 2 = 254

Antwort: /24-Netze mit je 254 Hosts

🎯 Lektion 5: DIE UMDREHUNG

Aufgabe 5.1: Rückwärts rechnen

Frage: Ein Netz hat 62 nutzbare Hosts. Welche CIDR-Notation hat es?

Lösungsweg:

• Formel umstellen: 2^Hostbits - 2 = 62
• 2^Hostbits = 64
• 2⁶ = 64 → Hostbits = 6
• Feste Bits = 32 - 6 = 26

Antwort: /26

Aufgabe 5.2: Netzgröße erraten

Frage: Ein Netz hat die Maske 255.255.240.0. Welche CIDR-Notation ist das?

Lösungsweg:

• 240 in Binär = 11110000
• Das ist das 3. Oktett
• Also: 8 (1. Oktett) + 8 (2. Oktett) + 4 (aus dem 3.) = 20
• 4. Oktett = 0 = 0 Bits

Antwort: /20

📊 MERKHILFE: Die 8er-Regel

🧠 DIE GOLDENEN FORMELN

1. Hostbits = 32 - CIDR

2. Hosts pro Netz = 2^Hostbits - 2

3. Anzahl kleinerer Netze = 2^{(kleinereCIDR - größereCIDR)}

⚠️ Wichtig für Formel 3: Vorausgesetzt, das kleinere Netz hat die größere CIDR-Zahl!

Beispiele für Formel 3:

• Von /20 zu /24: 24 - 20 = 4 → 2⁴ = 16 Netze
• Von /16 zu /19: 19 - 16 = 3 → 2³ = 8 Netze