▶ KAM DRAN

Kam vor: S2026, W2025/26, S2025, W24/25. Meist: einen vorgegebenen IPv4-Bereich per VLSM in mehrere unterschiedlich große Subnetze aufteilen (Netzadresse, Hostbereich, Broadcast, Gateway = höchste nutzbare Adresse) und Vorteile der Subnetzbildung nennen. IPv6-Subnetting kam ebenfalls vor.

Worum geht's?Jedes Gerät im Netz braucht eine eindeutige Adresse — die IP-Adresse. Subnetting heißt: einen großen Adressbereich in passende kleinere Blöcke aufteilen, damit jede Abteilung ihr eigenes Netz bekommt und nicht zu viele Adressen verschwendet werden.

Warum wichtig?Das ist DAS Kernthema jeder Netzwerk-Prüfung — meist mit 12–15 Punkten. Subnetting muss sitzen.

2.1 IPv4-Grundlagen

Eine IPv4-Adresse hat 32 Bit = 4 Blöcke à 8 Bit (z.B. 192.168.10.5). Die Subnetzmaske (z.B. /24) sagt, wie viele Bits das Netz beschreiben und wie viele die Geräte.

Private Adressbereiche (RFC 1918) — nur intern, nicht im Internet:

Bereich	CIDR	Größe
10.0.0.0 – 10.255.255.255	10.0.0.0/8	~16,7 Mio.
172.16.0.0 – 172.31.255.255	172.16.0.0/12	~1 Mio.
192.168.0.0 – 192.168.255.255	192.168.0.0/16	65.536

Warum private Adressen? Öffentliche IPv4-Adressen sind knapp und teuer. Intern nutzt man private Adressen; nach außen werden sie per NAT (siehe Kapitel 7) auf eine öffentliche IP übersetzt.

2.2 Subnetting-Tabelle (auswendig lernen!)

Hosts benötigt	Nächste 2er-Potenz	CIDR	Subnetzmaske	Hosts nutzbar
1–2	4	/30	255.255.255.252	2
3–6	8	/29	255.255.255.248	6
7–14	16	/28	255.255.255.240	14
15–30	32	/27	255.255.255.224	30
31–62	64	/26	255.255.255.192	62
63–126	128	/25	255.255.255.128	126
127–254	256	/24	255.255.255.0	254
255–510	512	/23	255.255.254.0	510
511–1022	1024	/22	255.255.252.0	1022

Wichtige Formeln:

Hosts nutzbar    = 2^(32 − CIDR) − 2   (−2 für Netz- und Broadcast-Adresse)
Netzgröße        = 2^(32 − CIDR)
Broadcast        = Netzadresse + Netzgröße − 1
Nächstes Subnetz = Broadcast + 1

! Warum −2? Die erste Adresse eines Blocks ist die Netzadresse (Name des Netzes), die letzte die Broadcast-Adresse (an alle). Beide sind für Geräte tabu.

2.3 Subnetting Schritt für Schritt (VLSM)

VLSM = „variabel große Subnetze". Man gibt jedem Bereich genau so viel, wie er braucht.

1. Bedarf + Reserve je Bereich ermitteln
2. Passende Netzgröße (2er-Potenz) wählen
3. Größte Netze zuerst zuweisen, lückenlos aneinanderreihen
4. Netzadresse, Hostbereich, Broadcast je Subnetz notieren

Rechenbeispiel (Prüfung W24/25, Basis 172.16.3.0/24): Bedarf: SR1 = 15+3 = 18 Hosts → /27 (32) · SR2 = 18 → /27 · SR3 = 8+3 = 11 → /28 (16) · SR4 = 11 → /28

Subnetz	Netzadresse	CIDR	Hostbereich	Broadcast
SR 1	172.16.3.0	/27	.1 – .30	.31
SR 2	172.16.3.32	/27	.33 – .62	.63
SR 3	172.16.3.64	/28	.65 – .78	.79
SR 4	172.16.3.80	/28	.81 – .94	.95

Vorteile der Subnetzbildung (Prüfungsfrage!):

Weniger Broadcast-Traffic (kleinere Broadcast-Domänen → bessere Performance)
Mehr Sicherheit (Bereiche trennen, gezielt per ACL filtern)
Bessere Übersicht & Verwaltung (Struktur nach Abteilung)
Fehler bleiben auf ein Subnetz begrenzt

2.4 IPv6-Grundlagen

Worum geht's?IPv4-Adressen gehen aus (nur ~4 Mrd.). IPv6 hat 128 Bit = praktisch unendlich viele Adressen. Schreibweise: 8 Blöcke Hexadezimal, z.B. 2001:0db8:85d3:0000:0000:0000:0000:0001.

Verkürzungsregeln:

1. Führende Nullen im Block weglassen:  0db8 → db8
2. Einen zusammenhängenden Nullblock durch :: ersetzen (nur EINMAL):
   2001:db8:85d3:0:0:0:0:1  →  2001:db8:85d3::1

IPv6-Adresstypen:

Typ	Präfix	Bedeutung	IPv4-Gegenstück
Global Unicast	2000::/3	Öffentlich, routbar	Öffentliche IP
Link-Local	fe80::/10	Nur lokales Segment	(169.254.x.x)
Unique Local	fc00::/7	Privat, nicht routbar	192.168.x.x
Loopback	::1/128	Eigene Maschine	127.0.0.1
Multicast	ff00::/8	An Gruppe senden	(Broadcast)

Merke: IPv6 kennt keinen Broadcast mehr — dessen Aufgabe übernimmt Multicast.

2.5 IPv6-Subnetting

Anzahl Subnetze = 2^(neue Präfixlänge − alte Präfixlänge)

Beispiel: 2001:db8:85d3::/48  in gleiche /51-Netze aufteilen
Bits für Subnetze: 51 − 48 = 3  →  2³ = 8 Subnetze

Subnetz 0: 2001:db8:85d3:0000::/51
Subnetz 1: 2001:db8:85d3:0800::/51   (Schrittweite 0x0800)
Subnetz 2: 2001:db8:85d3:1000::/51
...
Subnetz 7: 2001:db8:85d3:3800::/51

Ungleich große IPv6-Subnetze (Prüfung W2025/26): Aufteilung z.B. „eine Hälfte + zwei Viertel". Jedes zusätzliche Bit halbiert die Größe:

Basis 2001:db8:ea71:2a00::/56  (256 mögliche /64-Netze)
Hälfte   → /57 :  2001:db8:ea71:2a00::/57  (128 /64-Netze)
Viertel  → /58 :  2001:db8:ea71:2a80::/58  (64 /64-Netze)
Viertel  → /58 :  2001:db8:ea71:2ac0::/58  (64 /64-Netze)

Anzahl /64-Endnetze in einem Präfix = 2^(64 − Präfixlänge)
z.B. /58 → 2^(64−58) = 2^6 = 64

2.6 IPv6 EUI-64 (MAC → Interface-ID) — Prüfung W22/23!

Worum geht's?Ein Gerät kann sich seine IPv6-Adresse teils selbst aus seiner MAC-Adresse bauen.

Beispiel: MAC = E4-B9-7A-DE-00-94

Schritt 1: MAC halbieren:          E4:B9:7A | DE:00:94
Schritt 2: FFFE in die Mitte:      E4:B9:7A:FF:FE:DE:00:94
Schritt 3: 7. Bit des 1. Oktetts umdrehen:
           E4 = 1110 0100  →  1110 0110 = E6

Interface-ID = E6B9:7AFF:FEDE:0094

Merksatz Subnetting:„Bedarf + Reserve → nächste 2er-Potenz → Maske → größte Netze zuerst."

2.7 Die einfachste Subnetting-Methode: Magic Number (Blockgröße)

Worum geht's?Statt in Binär zu rechnen, kommt man mit der Magic Number (= Blockgröße) am schnellsten zu Netzadresse, Broadcast und Hostbereich. Das ist die Methode, die in der Prüfung am wenigsten Fehler macht.

Die „Magic Number" ist die Schrittweite der Subnetze im relevanten Oktett:
Magic Number = 256 − Maskenwert des relevanten Oktetts

Maskenwerte je CIDR im letzten Oktett:
/25 = 128 → MN 128     /26 = 192 → MN 64      /27 = 224 → MN 32
/28 = 240 → MN 16      /29 = 248 → MN 8       /30 = 252 → MN 4

Schritt-für-Schritt-Schema (immer gleich):

1. Welches Oktett ist „relevant"? (das, wo die Maske nicht 255 und nicht 0 ist)
2. Magic Number = 256 − Maskenwert dieses Oktetts
3. Netzadressen = 0, MN, 2·MN, 3·MN, ...  (im relevanten Oktett)
4. Broadcast    = nächste Netzadresse − 1
5. Hostbereich  = Netzadresse+1  bis  Broadcast−1

Beispiel: Zu welchem Subnetz gehört 192.168.1.200 bei /26?

Maske /26 → letztes Oktett 192 → Magic Number = 256 − 192 = 64
Netzgrenzen (Vielfache von 64): 0, 64, 128, 192, 256
200 liegt zwischen 192 und 256 → Netz .192

Netzadresse: 192.168.1.192
Broadcast:   192.168.1.255   (nächste Grenze 256 − 1)
Hostbereich: 192.168.1.193 – 192.168.1.254
Gateway (höchste nutzbare): 192.168.1.254

Zweites Beispiel mit /28 (Magic Number 16):

Adresse 10.0.0.100 /28 → MN = 256 − 240 = 16
Grenzen: 0,16,32,48,64,80,96,112,...
100 liegt zwischen 96 und 112 → Netz .96
Netz 10.0.0.96 · Broadcast 10.0.0.111 · Hosts .97–.110

2.8 Hostanzahl herleiten (warum − 2?)

Worum geht's?Die Anzahl nutzbarer Hosts ist eine der häufigsten Teilfragen. Sie ergibt sich direkt aus den Host-Bits.

Host-Bits h = 32 − CIDR
Adressen im Netz (Netzgröße) = 2^h
Nutzbare Hosts               = 2^h − 2

Das „− 2":  erste Adresse = Netzadresse (reserviert)
            letzte Adresse = Broadcast    (reserviert)

Beispiele:
/24 → h=8  → 2^8  − 2 = 254 Hosts
/26 → h=6  → 2^6  − 2 = 62  Hosts
/27 → h=5  → 2^5  − 2 = 30  Hosts
/30 → h=2  → 2^2  − 2 = 2   Hosts   (ideal für Router-Punkt-zu-Punkt)

Rückwärts (Prüfungsvariante): „Wie viele Host-Bits für 100 Geräte?"

Gesucht: 2^h − 2 ≥ 100  →  2^h ≥ 102
2^6 = 64  (zu klein)   2^7 = 128 ≥ 102 ✓
→ h = 7 Host-Bits → CIDR = 32 − 7 = /25  (126 nutzbare Hosts)

Sonderfälle ohne −2: Bei /31 (RFC 3021, Punkt-zu-Punkt-Links) werden beide Adressen genutzt → 2 Hosts. /32 ist eine einzelne Host-Route (Loopback). In der klassischen Prüfungsaufgabe gilt aber fast immer die Regel 2^h − 2.

2.9 Supernetting (Route Aggregation / CIDR-Zusammenfassung)

Worum geht's?Supernetting ist das Gegenteil von Subnetting: Mehrere kleine Netze werden zu einem größeren Präfix zusammengefasst — z. B. um Routing-Tabellen zu verkürzen (eine Route statt vieler). Man verschiebt die Maske nach links (kleinere CIDR-Zahl).

Prinzip: n benachbarte Netze zusammenfassen → CIDR wird um log2(n) kleiner
2 Netze  → −1 Bit     4 Netze → −2 Bit     8 Netze → −3 Bit

Beispiel: Diese vier /24-Netze zu einem Supernetz zusammenfassen:

192.168.0.0/24
192.168.1.0/24
192.168.2.0/24
192.168.3.0/24

Schritt 1: Es sind 4 Netze → 4 = 2²  → 2 Bit weniger → /24 − 2 = /22
Schritt 2: Gemeinsame Basis prüfen (drittes Oktett in Binär):
   0 = 000000 00
   1 = 000000 01
   2 = 000000 10
   3 = 000000 11
   → die ersten 6 Bit sind gleich, nur die letzten 2 variieren.
Schritt 3: Supernetz = 192.168.0.0/22
   Maske /22 = 255.255.252.0  (Magic Number im 3. Oktett: 256−252 = 4)
   Deckt das 3. Oktett 0–3 ab → genau diese vier Netze.

Gegenprobe (Bereich des Supernetzes):

192.168.0.0/22 umfasst: 192.168.0.0 bis 192.168.3.255
Nutzbare Hosts: 2^(32−22) − 2 = 2^10 − 2 = 1022

Voraussetzung fürs Zusammenfassen: Die Netze müssen lückenlos aufeinanderfolgen und an einer passenden Blockgrenze beginnen (das erste Netz muss ein Vielfaches der Blockgröße sein). 192.168.1.0/24 + 192.168.2.0/24 lassen sich nicht sauber zu /23 zusammenfassen, weil 1 kein Vielfaches von 2 ist — 0+1 oder 2+3 dagegen schon.

Korrekte /23-Paare:  (0,1)  (2,3)  (4,5) ...   ✓
Falsches Paar:       (1,2)                      ✗ (überschreitet Blockgrenze)

Merksatz:Subnetting = Maske nach rechts (mehr, kleinere Netze). Supernetting = Maske nach links (ein großes Netz). Zahl der zusammengefassten Netze = 2^(verschobene Bits). Magic Number hilft bei beidem.

Typische Prüfungsfrage:„Teilen Sie den Bereich X in Y Subnetze auf. Geben Sie Netzadresse, Hostbereich und Broadcast an." (12–15 Punkte)