IP-Adressberechnung

Lernfokus

Trainiere IPv4, CIDR, Netzadresse, Broadcast und Hostanzahlen.

• CIDR und Subnetzmaske zusammenbringen.
• Netzadresse, Broadcast und Hostbereich bestimmen.
• Typische Subnetting-Fehler vermeiden.

Aufbau einer IPv4-Adresse

Eine IPv4-Adresse ist 32 Bit lang und wird in vier Oktette (je 8 Bit, also 1 Byte) unterteilt, die durch Punkte getrennt sind. Pro Oktett sind 2^8 = 256 Werte möglich, der Wertebereich reicht also von 0 bis 255 (z. B. 192.168.10.25).

• 1 Oktett = 8 Bit, 4 Oktette = 32 Bit Gesamtlänge.
• Jedes Oktett: 0 bis 255 (256 Werte).
• Bitwertigkeiten im Oktett: 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1.
• Beispiel: 11000000 binär = 128 + 64 = 192 dezimal.

Subnetzmaske und CIDR-Präfix

Die Subnetzmaske trennt die Adresse in Netz- und Hostanteil. Alle 1-Bits markieren den Netzanteil, alle 0-Bits den Hostanteil. Das CIDR-Präfix (z. B. /24) zählt einfach die führenden 1-Bits. So entspricht /24 der Maske 255.255.255.0 und lässt 32 - 24 = 8 Hostbits übrig.

• /8 = 255.0.0.0, /16 = 255.255.0.0, /24 = 255.255.255.0.
• /26 = 255.255.255.192, /30 = 255.255.255.252.
• Hostbits = 32 - Präfix. Beispiel /26: 32 - 26 = 6 Hostbits.
• Maskenwert eines Oktetts: 128, 192, 224, 240, 248, 252, 254, 255.

Netzadresse, Broadcast und Hostbereich

Innerhalb eines Subnetzes ist die Netzadresse die erste Adresse (alle Hostbits 0), die Broadcast-Adresse die letzte (alle Hostbits 1). Beide werden nicht an Geräte vergeben. Dazwischen liegen die nutzbaren Hostadressen.

Rechenbeispiel für 192.168.1.0/24: Netzadresse 192.168.1.0, Broadcast 192.168.1.255, erste Hostadresse 192.168.1.1, letzte Hostadresse 192.168.1.254.

• Netzadresse = alle Hostbits 0 (erste Adresse).
• Broadcast = alle Hostbits 1 (letzte Adresse).
• Erste nutzbare Hostadresse = Netzadresse + 1.
• Letzte nutzbare Hostadresse = Broadcast - 1.

Hostanzahl berechnen

Die Zahl der nutzbaren Hosts ergibt sich aus den Hostbits: 2^Hostbits - 2. Der Abzug von 2 berücksichtigt Netz- und Broadcast-Adresse, die nicht für Geräte zur Verfügung stehen.

• /24: 8 Hostbits, 2^8 - 2 = 256 - 2 = 254 Hosts.
• /26: 6 Hostbits, 2^6 - 2 = 64 - 2 = 62 Hosts.
• /30: 2 Hostbits, 2^2 - 2 = 4 - 2 = 2 Hosts (Punkt-zu-Punkt).
• Achtung: häufiger Fehler ist 2^Hostbits ohne den Abzug von 2.

Subnetting mit der Blockgröße

Wird ein Netz in mehrere Subnetze geteilt, hilft die Blockgröße (Schrittweite) im relevanten Oktett: Blockgröße = 256 - Maskenwert. Die Subnetze beginnen dann bei Vielfachen dieser Blockgröße.

Beispiel 192.168.1.0/26: Maskenwert im letzten Oktett ist 192, also Blockgröße 256 - 192 = 64. Die Subnetze sind:

• 192.168.1.0/26 - Broadcast 192.168.1.63 (Hosts .1 bis .62).
• 192.168.1.64/26 - Broadcast 192.168.1.127 (Hosts .65 bis .126).
• 192.168.1.128/26 - Broadcast 192.168.1.191 (Hosts .129 bis .190).
• 192.168.1.192/26 - Broadcast 192.168.1.255 (Hosts .193 bis .254).

So liegt etwa 192.168.1.130 im Block ab .128, gehört also zum Subnetz 192.168.1.128/26.

Private Adressbereiche

Private Adressen (RFC 1918) sind nicht im Internet routbar und werden in lokalen Netzen genutzt. Sie müssen für den Internetzugang über NAT in öffentliche Adressen übersetzt werden.

• 10.0.0.0/8 (10.0.0.0 - 10.255.255.255).
• 172.16.0.0/12 (172.16.0.0 - 172.31.255.255).
• 192.168.0.0/16 (192.168.0.0 - 192.168.255.255).
• 169.254.0.0/16 ist APIPA und deutet auf ein DHCP-Problem hin.

IPv6 - die Grundidee

IPv6 wurde wegen der Adressknappheit von IPv4 eingeführt. Eine IPv6-Adresse ist 128 Bit lang und wird in acht Blöcken zu je 16 Bit hexadezimal geschrieben (z. B. 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0001). Führende Nullen dürfen entfallen, eine zusammenhängende Nullfolge lässt sich einmal durch :: ersetzen (verkürzt: 2001:db8::1).

• IPv4 = 32 Bit, IPv6 = 128 Bit.
• Schreibweise hexadezimal in 8 Blöcken zu 16 Bit.
• :: ersetzt einmalig eine Folge aus Nullblöcken.

Merksätze für die Prüfung

• Hostbits = 32 - Präfix; nutzbare Hosts = 2^Hostbits - 2.
• Netzadresse = erste, Broadcast = letzte Adresse des Subnetzes.
• Blockgröße = 256 - Maskenwert des relevanten Oktetts.
• Rechenweg immer notieren - das bringt Teilpunkte.

Prüfungsmodus

Dieser ProtocolCheck führt dich durch die wichtigsten AP1-Aspekte dieses Themas. Du kannst Antworten prüfen, Fragen überspringen und bekommst am Ende eine Auswertung nach Kategorie.