Mittwoch, 2025-10-08_NT_TRE¶
IPv4 – Grundlagen¶
Aufbau¶
Eine IPv4-Adresse besteht aus:
- 32 Bit
- Aufgeteilt in 4 Oktette
- Jedes Oktett = 8 Bit
- Darstellung:
xxx.xxx.xxx.xxx
Beispiel:
192.168.0.1
Klassen (klassisches Modell)¶
| Klasse | 1. Oktett | Standardpräfix | Beispiel | Netz-ID / Host-ID |
|---|---|---|---|---|
| A | 0 – 127 | /8 | 10.0.0.0 | NETZ | Host Host Host |
| B | 128 – 191 | /16 | 172.16.0.0 | NETZ NETZ | Host Host |
| C | 192 – 223 | /24 | 192.168.0.0 | NETZ NETZ NETZ | Host |
Hinweis:
Das Klassenmodell ist historisch.
Heute wird hauptsächlich CIDR verwendet.
Wichtige Spezialadressen¶
0.0.0.0¶
- Bedeutet: „keine zugewiesene Adresse“
- Wird z. B. bei DHCP-Discover verwendet
127.0.0.1¶
- Loopback-Adresse
- Verweist immer auf das eigene System
DHCP¶
- Automatische IP-Vergabe
- Verwendet Broadcast bei Erstzuweisung
Private IPv4-Adressbereiche¶
| Klasse | Bereich | CIDR | Theoretische Anzahl |
|---|---|---|---|
| A | 10.0.0.0 – 10.255.255.255 | /8 | 16.777.216 |
| B | 172.16.0.0 – 172.31.255.255 | /12 | 1.048.576 |
| C | 192.168.0.0 – 192.168.255.255 | /16 | 65.536 |
Hinweis:
Die Angabe „−2“ gilt pro Subnetz, nicht für den gesamten Bereich.
Netz- und Hostanteil¶
Beispiel Class A:
IP: 10.0.0.0
Maske: 255.0.0.0 (/8)
11111111 00000000 00000000 00000000
Fixer Netzanteil | Variabler Hostanteil
Beispiel Class C:
IP: 192.168.33.41
Maske: 255.255.255.0 (/24)
11111111 11111111 11111111 00000000
Netzanteil | Hostanteil
Warum verliert jedes Subnetz 2 Adressen?¶
- Netzadresse (alle Hostbits = 0)
- Broadcastadresse (alle Hostbits = 1)
Beispiel /24:
256 mögliche Kombinationen
256 − 2 = 254 nutzbare Hosts
Subnetting – Grundlagen¶
Subnetting bedeutet: Ein großes Netz in mehrere kleinere Netze unterteilen.
Beispiel:
255.255.255.192 = /26
/24 → 256 Adressen
/26 → 64 Adressen pro Subnetz
64 − 2 = 62 nutzbare Hosts
Ein /24-Netz wird zu:
2^(26−24) = 4 Subnetze
Beispiel: 10.0.0.0 /8 → /16¶
Ausgang: 10.0.0.0 /8
Neue Maske: 255.255.0.0 (/16)
Es werden 8 zusätzliche Bits für das Subnetz verwendet.
Anzahl Subnetze: 2^8 = 256
Hosts pro Subnetz:
2^16 = 65.536
65.536 − 2 = 65.534 nutzbare Hosts
Beispiele:
10.1.0.0
10.2.0.0
10.3.0.0
...
10.255.0.0
Subnetting – Beispielaufgaben¶
Problem 1¶
50 Netze mit je mindestens 300 Hosts
Benötigte Hosts pro Netz: 300
Kleinste passende Hostanzahl:
2^9 = 512
512 − 2 = 510 nutzbar
→ Benötigtes Präfix: /23
Ein /23 liefert: 510 Hosts pro Subnetz
Wenn wir 10.0.0.0 als Basis nehmen:
Anzahl möglicher /23-Subnetze im /8-Bereich:
Differenz: 23 − 8 = 15
2^15 = 32.768 Subnetze
→ Mehr als ausreichend für 50 Netze
Problem 2¶
300 Netze mit je mindestens 50 Hosts
Benötigte Hosts:
2^6 = 64
64 − 2 = 62 nutzbar
→ Benötigtes Präfix: /26
Wenn wir 10.0.0.0 /8 verwenden:
Differenz: 26 − 8 = 18
2^18 = 262.144 Subnetze
→ Weit mehr als 300 erforderlich
Wichtige Prüfungsprinzipien¶
- Subnetting basiert auf 2er-Potenzen
- Hosts = 2^(Hostbits) − 2
- Subnetze = 2^(Subnetbits)
- Longest Prefix Match entscheidet Routing
- Klassenmodell ist historisch, CIDR ist Standard