nicht von mir, sondern nur gut geklaut (
read the whole story here!!):
Hier ein Auszug aus einem Referat zur Datenkommunikationsvorlesung TCP/IP Adressierung und Subnetting.
Inhaltsverzeichnis
1. IP-Adressierung
1.1 Was ist eine IP-Adresse?
1.2 Adreßklassen
1.3 Zuordnen von Netzwerk-IDs
1.4 Zuordnen von Host-IDs
1.5 Häufige Probleme bei der Adressierung
2. Subnet-Adressierung
2.1 Was ist ein Subnet
2.2 Vorteile von Subnets
2.3 Feststellen der Anforderungen
2.4 Was ist eine Subnet Mask?
2.5 Vordefinierte Subnet Masks (Kein Subnetting)
2.6 Beispiele für benutzerdefinierte Subnet Masks (Subnetting)
2.7 Wie IP feststellt, ob ein Paket für einen lokalen oder einen Fern-Host bestimmt ist
2.8 Definieren einer Subnet Mask
2.9 Definieren von Netzwerk-IDs für einen Netzwerkverbund
2.10 Schnellverfahren zum Definieren von Netzwerk-IDs
2.11 Definieren von Host-IDs für ein Subnet
1. IP-Adressierung
1.1 Was ist eine IP-Adresse?
Jeder TCP/IP-Host wird durch eine logische IP-Adresse bezeichnet. Alle Hosts und Netzwerkkomponenten, die über TCP/IP kommunizieren, benötigen eindeutige IP-Adressen.
Die IP-Adresse bestimmt den Standort eines Systems im Netzwerk auf dieselbe Weise, wie die Postanschrift ein Haus in einer Straße identifiziert. Genau wie die Postanschrift eines bestimmten Hauses muß eine IP-Adresse weltweit eindeutig sein und einem einheitlichen Format entsprechen.
Eine IP-Adresse definiert sowohl die Netzwerk-ID als auch die Host-ID. Die Netzwerk-ID bezeichnet die Systeme, die sich in demselben physischen Netzwerk befinden. Alle Systeme in einem bestimmten physischen Netzwerk müssen dieselbe Netzwerk-ID besitzen. Die Netzwerk-ID muß innerhalb des Netzwerkverbunds eindeutig sein.
Die Host-ID bezeichnet eine Workstation, einen Server, einen Router oder einen anderen TCP/IP-Host innerhalb eines Netzwerks. Die Adresse eines Hosts (Host-ID) muß in bezug auf alle Hosts mit dieser Netzwerk-ID eindeutig sein.
Eine IP-Adresse besteht aus 32 Bits, die in vier Felder zu je 8 Bits, sogenannte Oktette, aufgeteilt sind. Die Oktette werden durch Punkte voneinander getrennt. Ein Oktett entspricht einer Dezimalzahl zwischen 0 und 255. Dieses Format wird Dezimalschreibweise mit Trennpunkten genannt. Es folgt ein Beispiel für eine IP-Adresse in Binär- und Dezimalschreibweise mit Trennpunkten:
Binäres Format Dezimalschreibweise mit Trennpunkten
10000011 01101011 00000011 00011000 131.107.3.24
Jeder Bitposition in einem Oktett ist ein dezimaler Wert zugeordnet. Ein auf 0 gesetztes Bit besitzt immer den Wert Null.
Ein auf l gesetztes Bit kann in einen dezimalen Wert konvertiert werden. Das niedrigste Bit stellt den dezimalen Wert l dar. Das höchstwertige Bit entspricht dem dezimalen Wert 128. Der höchstmögliche dezimale Wert eines Oktetts ist 255 - dies ist der Fall, wenn alle Bits auf l gesetzt sind.
Die folgende Tabelle zeigt, wie die Bits in einem Oktett von binärem Code in einen dezimalen Wert umgewandelt werden:
Binärer Code Bit-Werte Dezimaler Wert
00000000 0 0
00000001 l l
00000011 1+2 3
00000111 1+2+4 7
00001111 1+2+4+8 15
00011111 1+2+4+8+16 31
00111111 1+2+4+8+16+32 63
01111111 1+2+4+8+16+32+64 127
11111111 1+2+4+8+16+32+64+128 255
Anmerkung: Eine andere Methode, binären Code in einen dezimalen Wert zu konvertieren, besteht darin, 2 mit der Bitposition zu potenzieren, die zwischen 0 und 7 liegt. Die Bitposition mit dem Wert l entspricht beispielsweise 2°, die Bitposition mit dem Wert 2 entspricht 21, die Bitposition mit dem Wert 4 entspricht 22 usw.
1.2 Adreßklassen
Die Internet-Gemeinschaft hat fünf Adreßklassen für Netzwerke unterschiedlicher Größe definiert. Microsoft TCP/IP unterstützt Host-Adressen der Klassen A, B und C. Die Adreßklasse legt fest, welche Bits für die Netzwerk-ID und welche Bits für die Host-ID verwendet werden. Sie definiert zudem die mögliche Anzahl der Netzwerke und die Anzahl der Hosts je Netzwerk.
Das folgende Diagramm zeigt die Felder für die Netzwerk- und die Host-ID bei IP-Adressen der Klassen A, B und C:
Klasse IP-Adresse Netzwerk-ID Host-ID
A w.x.y.z w x.y.z
B w.x.y.z w.x y.z
C w.x.y.z w.x.y z
Klasse A
Adressen der Klasse A werden an Netzwerke mit sehr vielen Hosts vergeben. Das höchstwertige Bit in einer Adresse der Klasse A ist immer auf "0" gesetzt. Die nächsten sieben Bits (und damit der Rest des ersten Oktetts) vervollständigen die Netzwerk-ID. Die verbleibenden 24 Bits (die letzten drei Oktette) stellen die Host-ID dar. Diese Klasse berücksichtigt 126 Netzwerke mit bis zu etwa 17 Millionen Hosts je Netzwerk.
Klasse B
Adressen der Klasse B werden an mittelgroße bis große Netzwerke vergeben. Die beiden höchstwertigen Bits einer Adresse der Klasse B sind immer auf den binären Wert "l 0" gesetzt. Die nächsten 14 Bits (also die restlichen Bits der beiden ersten Oktette) vervollständigen die Netzwerk-ID. Die verbleibenden 16 Bits (die beiden letzten Oktette) stellen die Host-ID dar. Diese Klasse berücksichtigt 16.384 Netzwerke und bis zu etwa 65.000 Hosts je Netzwerk.
Klasse C
Adressen der Klasse C werden bei kleinen lokalen Netzwerken (LANs) verwendet. Die drei höchstwertigen Bits einer Adresse der Klasse C sind immer auf den binären Wert "1 1 0" gesetzt. Die nächsten 21 Bits (also die restlichen Bits der ersten drei Oktette) vervollständigen die Netzwerk-ID. Die verbleibenden 8 Bits (das letzte Oktett) stellen die Host-ID dar. Diese Klasse berücksichtigt etwa 2 Millionen Netzwerke mit 254 Hosts je Netzwerk.
Klasse D
Adressen der Klasse D werden für Sendungen an mehrere Hosts verwendet (Multicasting). Pakete werden an eine ausgewählte Teilmenge von Hosts in einem Netzwerk übermittelt. Ein Paket wird nur von Hosts angenommen, die für die Multicast-Adresse registriert sind. Die vier höchstwertigen Bits einer Adresse der Klasse D sind immer auf den binären Wert "1 1 1 0" gesetzt. Die verbleibenden Bits sind für die Adresse bestimmt, die entsprechende Hosts erkennen. Microsoft unterstützt Adressen der Klasse D für Anwendungen, die Daten an mehrere Hosts in einem Netzwerkverbund senden.
Klasse E
Klasse E ist eine experimentelle Adresse, die für zukünftige Verwendungszwecke reserviert ist. Die höchstwertigen Bits in einer Adresse der Klasse E werden auf den binären Wert "l l l l"gesetzt.
Die folgende Tabelle zeigt zu jeder Adreßklasse den Bereich der Netzwerk-IDs:
Adreßklasse Bereich der Netzwerk-IDs
Klasse A 1.x.y.z bis 126.x.y.z
Klasse B 128.x.y.z bis 191.x.y.z
Klasse C 192.x.y.z bis 223.x.y.z
Anmerkung: Sie können die Adreßklasse über die Zahl im ersten Oktett bestimmen.
1.3 Zuordnen von Netzwerk-IDs
Die Netzwerk-ID bezeichnet die TCP/IP-Hosts, die sich in demselben physischen Netzwerk befinden. Alle Hosts in demselben physischen Netzwerk müssen dieselbe Netzwerk-ID besitzen, um miteinander kommunizieren zu können.
Wenn Ihre Netzwerke durch Router miteinander verbunden sind, ist für jede Weitverkehrsverbindung eine eindeutige Netzwerk-ID erforderlich. Beispielsweise ist folgende Situation denkbar:
Zwei Netzwerke A und B stellen zwei über Router verbundene Netzwerke dar.
Netzwerk C entspricht der Weitverkehrsnetzverbindung zwischen den Routern. Netzwerk C benötigt eine Netzwerk-ID, damit den Schnittstellen zwischen den beiden Routern eindeutige Host-IDs zugeordnet werden können.
Anmerkung: Wenn Sie planen Ihr Netzwerk an das weltweit zugängliche Internet anzuschließen, müssen Sie die Netzwerk-ID der IP-Adresse von der IANA anfordern, damit die Eindeutigkeit in den Netzwerk-IDs der IP-Adressen gewährleistet ist. Dies wird in der Regel von Ihrem Provider übernommen, dem bereits freie Netzwerkadressen zur Verfügung stehen. Für die Vergabe ist die IANA (Kontaktadresse: Internet Assigned Numbers Authority, USC/Information Science Institute, 4676 Admiralty Way, Marina del Rey, CA 90292-96, E-Mail:
protected) zuständig.
Richtlinien zur Netzwerkadressierung
Berücksichtigen Sie folgende Regeln bei der Zuweisung von Netzwerk-IDs:
Die Netzwerkadresse muß eindeutig sein. Wenn Sie eine Anbindung an das Internet planen, muß die Netzwerk-ID innerhalb des Internet eindeutig sein. Andernfalls muß die lokale Netzwerk-ID innerhalb Ihres Netzwerkverbundes eindeutig sein.
Die Netzwerk-ID darf nicht mit der Zahl 127 beginnen. Diese Zahl ist in einer Adresse der Klasse A für interne Loopback-Funktionen reserviert.
Das erste Oktett in einer Netzwerk-ID darf nicht gleich 255 sein (d. h., daß alle Bits auf "l" gesetzt sind). Die Zahl 255 dient als Bezeichnung für eine Rundsendung.
Das erste Oktett in einer Netzwerk-ID darf nicht gleich 0 sein (d. h., daß alle Bits auf "0" gesetzt sind). Null zeigt an, daß die Adresse sich im lokalen Netzwerk befindet und nicht über Router erreicht werden muß.
Zulässige Netzwerk-IDs
Die folgende Tabelle zeigt die zulässigen Bereiche für Netzwerk-IDs für einen privaten Netzwerkverbund:
Adreßklasse Anfang des Bereichs Ende des Bereichs
Klasse A 001.x.y.z 126.x.y.z
Klasse B 128.0.y.z 191.255.y.z
Klasse C 192.0.0.z 223.255.255.z
1.4 Zuordnen von Host-IDs
Die Host-ID bezeichnet einen TCP/IP-Host innerhalb eines Netzwerks und muß im Bereich der Netzwerk-ID eindeutig sein.
Alle TCP/IP-Hosts einschließlich der Schnittstellen zu Routern benötigen eindeutige Host-IDs.
Die Host-ID der Router-Schnittstelle entspricht der IP-Adresse, die bei der Installation von TCP/DP als Standard-Gateway einer Arbeitsstation konfiguriert wurde. Beispiel: Für den Host in einem Subnet A mit der IP-Adresse 124.0.0.27 ist die IP-Adresse des Standard-Gateways beispielsweise 124.0.0.1.
Richtlinien bei der Host-Adressierung
Berücksichtigen Sie folgende Richtlinien bei der Vergabe einer Host-ID:
Die Host-ID muß im Bereich der lokalen Netzwerk-ID eindeutig sein.
Es dürfen nicht alle Bits der Host-ID auf "l" gesetzt sein. Ist dies der Fall, wird die Adresse als Bezeichnung für eine Rundsendung und nicht als Host-ID interpretiert.
Es dürfen nicht alle Bits der Host-ID auf "0" gesetzt sein. Ist dies der Fall, wird die Adresse als "nur dieses Netzwerk" interpretiert.
Zulässige Host-IDs
Die folgende Tabelle zeigt die gültigen Bereiche für Host-IDs für einen privaten Netzwerkverbund:
Adreßklasse Anfang des Bereichs Ende des Bereichs
Klasse A w.0.0.1 w.255.255.254
Klasse B w.x..0.1 w.x.255.254
Klasse C w.x.y. l w.x.y.254
Anregungen für die Zuordnung von Host-IDs
Gruppieren der Computertypen nach Oktetten, Beispiel:
Nur Adressen der Klasse A und B
Windows NT Server : w.x.200.z
Windows für Workgroups : w.x.150.z
UNIX-Hosts : w.x.l00.z
Gruppieren der Computertypen nach Bereichen, Beispiel:
Adressieren der Router mit niedrigen Zahlen in aufsteigender Reihenfolge
w.x.y.1 - w.x.y.10
Adressieren von Arbeitsstationen mit hohen Zahlen in absteigender Reihenfolge
w.x.y.99 - w.x.y.11
Es gibt keine Regeln für die Zuordnung gültiger IP-Adressen. Sie können alle TCP/IP-Hosts fortlaufend numerieren oder sie so adressieren, daß sie leicht zu identifizieren sind, zum Beispiel:
Bei Adressen der Klasse A oder B können Sie die Computertypen anhand verschiedener Oktettwerte, die den Host-Typ bezeichnen, gruppieren (dies ist mit einer Adresse der Klasse C nicht möglich, da dort die ersten drei Oktette für die Netzwerk-ID reserviert sind und nur das vierte Oktett für die Host-ID bestimmt ist). Verwenden Sie z. B. "200" als drittes Oktett für Computer unter Windows NT Server, "150" als drittes Oktett für Computer unter Windows für Workgroups und "100" als drittes Oktett für UNIX®-Hosts.
Gruppieren Sie die Computertypen nach Bereichen, und beginnen Sie die Router-Adressen bei einer niedrigen Zahl, z. B. "l".
Wenn Sie die Router mit einer niedrigen Zahl beginnend adressieren, wählen Sie die Adressen für die Arbeitsstationen aus einem hohen Zahlenbereich, und numerieren Sie die Arbeitsstationen in absteigender Reihenfolge. Sie können auch für die Router den hohen Zahlenbereich und für die Arbeitsstationen den niedrigen Zahlenbereich wählen. Verwenden Sie beispielsweise Host-IDs für Router aus dem Bereich von l -10, Host-IDs für Clients aus dem Bereich von 20 - 200 und Host-IDs für UNIX-Hosts aus dem Bereich von 220 - 250 etc.
1.5 Häufige Probleme bei der Adressierung
Die beiden folgenden Probleme treten bei der Adressierung am häufigsten auf:
Die Netzwerk-IDs im lokalen Netzwerk stimmen nicht überein
TCP/IP-Hosts können in einem Netzwerk nur kommunizieren, wenn sie dieselben Netzwerk-IDs besitzen. Unterscheiden sich die Netzwerk-IDs, nimmt TCP/IP an, daß der Host sich in einem anderen Netzwerk befindet, und stellt keine Kommunikation her.
Host-IDs sind im lokalen Netzwerk mehrfach vergeben
Wenn ein auf Windows NT basierender Host initialisiert wird, leitet dieser eine ARP-Rundsendung ein, um eine doppelt vergebene IP-Adresse zu ermitteln. Wird im lokalen Netzwerk eine mehrfach vorkommende IP-Adresse entdeckt, wird TCP/IP nicht initialisiert, und ein Fehler wird im Ereignisprotokoll aufgezeichnet.
Bei anderen Arten von Betriebssystemen (zum Beispiel LAN Manager) werden zwei Hosts, die sich in demselben Netzwerk befinden und dieselbe Host-ID besitzen, zwar initialisiert, haben jedoch unter Umständen Kommunikationsprobleme.
Ein Quell-Host kann unter Umständen nicht mit einem Ziel-Host kommunizieren, wenn der Ziel-Host dieselbe Adresse wie ein anderer Host besitzt. Der Quell-Host kommuniziert dann unter Umständen mit dem falschen Ziel-Host oder kann zu keinem der beiden Hosts eine Verbindung herstellen. Hat ein Server mit einem Host eine Sitzung geöffnet, während ein anderer Host mit einer doppelt vergebenen IP-Adresse initialisiert wird, werden die Sitzungen unter Umständen abgebrochen und die Hosts bleiben "hängen".
Lernzielkontrolle
1.Frage: Welche Oktette repräsentieren in Adressen der Klassen A, B und C die Netzwerk-ID und welche die Host-ID?
Antwort:
Klasse IP-Adresse Netzwerk-ID Host-ID
A w.x.y.z w x.y.z
B w.x.y.z w.x y.z
C w.x.y.z w.x.y z
2. Frage: Welche Zahlen sind als Netzwerk-ID unzulässig und warum? Welche Zahlen sind als Host-ID unzulässig und warum?
Antwort:
Netzwerk-ID:
Die Netzwerk-ID darf nicht mit der Zahl 127 beginnen. Diese Zahl ist in einer Adresse der Klasse A für interne Loopback-Funktionen reserviert.
Das erste Oktett in einer Netzwerk-ID darf nicht gleich 255 sein (d. h., daß alle Bits auf "l" gesetzt sind). Die Zahl 255 dient als Bezeichnung für eine Rundsendung.
Das erste Oktett in einer Netzwerk-ID darf nicht gleich 0 sein (d. h., daß alle Bits auf "0" gesetzt sind). Null zeigt an, daß die Adresse sich im lokalen Netzwerk befindet und nicht über Router erreicht werden muß.
Host-ID:
Es dürfen nicht alle Bits der Host-ID auf "l" gesetzt sein. Ist dies der Fall, wird die Adresse als Bezeichnung für eine Rundsendung und nicht als Host-ID interpretiert.
Es dürfen nicht alle Bits der Host-ID auf "0" gesetzt sein. Ist dies der Fall, wird die Adresse als "nur dieses Netzwerk" interpretiert.
3. Frage: Nennen Sie zwei häufige Probleme bei der Adressierung und ihre Auswirkungen.
Antwort:
1. Die Netzwerk-IDs im lokalen Netzwerk stimmen nicht überein:
Lokale Hosts können nicht kommunizieren.
2. Host-IDs sind im lokalen Netzwerk mehrfach vergeben:
Windows NT - basierte Hosts können nicht initialisiert werden.
Andere TCP/IP - basierte Hosts können unter Umständen nicht kommunizieren.
Andere TCP/IP - basierte Hosts könnten "hängen".
2. Subnet-Adressierung
2.1 Was ist ein Subnet
Ein Subnet ist ein Netzwerk in einer Umgebung mit mehreren Segmenten, in der von einer einzigen Netzwerk-ID abgeleitete IP-Adressen verwendet werden. Normalerweise erhält ein Unternehmen von der IANA nur eine einzige Netzwerk-ID.
Um das Netzwerk in Subnets aufteilen zu können, muß jedem Subnet eine andere Netzwerk-ID zugeordnet werden. Die Subnets erhalten eindeutige Netzwerkoder Subnet-IDs, indem die Bits der Host-ID in zwei Bereiche aufgeteilt werden. Ein Teil dient der eindeutigen Identifikation des Subnets, während der andere Teil zur Bezeichnung der Hosts verwendet wird. Dieser Vorgang wird Subnetting oder Subnetworking genannt.
2.2 Vorteile von Subnets
Anhand von Subnets können Unternehmen ein einzelnes großes Netzwerk in mehrere physische Netzwerke unterteilen und diese mit Routern verbinden. Hierdurch ergeben sich folgende Möglichkeiten:
Kombinieren verschiedener Techniken, z. B. Ethemet und Token-Ring
Überwinden der Grenzen bestehender Techniken (z. B. Überschreiten der pro Segment maximal zulässigen Anzahl an Hosts)
Reduzieren von Netzwerkengpässen durch Umleiten der Netzwerklast und Verringern von Rundsendungen
2.3 Feststellen der Anforderungen
Bevor Sie die Subnet-Adressierung durchführen, müssen Sie den gegenwärtigen Bedarf ermitteln und zukünftige Anforderungen in die Planung einbeziehen. Halten Sie sich an folgende Richtlinien:
Ermitteln Sie die Anzahl der für Ihren Netzwerkverbund erforderlichen Netzwerk-IDs. Für folgende Einheiten benötigen Sie eine eindeutige Netzwerk-ID:
Für jedes Subnet
Für jede WAN-Verbindung (für die meisten Router erforderlich)
Bestimmen Sie die Anzahl der für jedes Subnet erforderlichen Host-IDs.
Jeder TCP/IP-Host benötigt eine eigene IP-Adresse.
Ein Router benötigt für jede Netzwerkschnittstelle eine eigene IP-Adresse.
Auf Ihrer Bedarfsanalyse aufbauend definieren Sie folgendes:
Eine Subnet Mask für den gesamten Netzwerkverbund
Für jedes Subnet eine eindeutige Netzwerk-ID, die auf der Subnet Mask basiert
Gültige Host-IDs für jedes auf der Netzwerk-ID basierende Subnet
2.4 Was ist eine Subnet Mask?
Eine Subnet Mask ist eine 32 Bit breite Adresse, die zu folgenden Zwecken verwendet wird:
Ausblenden eines Teils der IP-Adresse zur Unterscheidung zwischen Netzwerk- und Host-ID
Feststellen, ob sich die IP-Adresse des Ziel-Hosts in einem lokalen oder in einem Fernnetzwerk befindet
Jeder Host in einem TCP/IP-Netzwerk benötigt eine Subnet Mask, entweder eine vordefinierte Subnet Mask, die bei einem nicht in Subnets unterteilten Netzwerk verwendet wird, oder eine benutzerdefinierte Subnet Mask, die bei einem in Subnets unterteilten Netzwerk verwendet wird.
2.5 Vordefinierte Subnet Masks (Kein Subnetting)
Klasse A 11111111 00000000 00000000 00000000 255.0.0.0
Klasse B 11111111 11111111 00000000 00000000 255.255.0.0
Klasse C 11111111 11111111 11111111 00000000 255.255.255.0
Beispiel für Klasse B IP-Adresse : 131.107.63.200
Subnet Mask : 255.255.0.0
Netzwerk-ID : 131.107.y.z
Host-ID : w.x.51.200
Eine vordefinierte Subnet Mask wird in TCP/IP-Netzwerken verwendet, die nicht in Subnets unterteilt sind. Alle TCP/IP-Hosts benötigen eine Subnet Mask, auch wenn sie sich in einem Netzwerk befinden, das nur aus einem Segment besteht. Welche vordefinierte Subnet Mask Sie verwenden, hängt von der Adreßklasse ab.
Alle Bits, die der Netzwerk-ID entsprechen, werden auf "l" gesetzt.
Alle Bits, die der Host-ID entsprechen, werden auf "0" gesetzt.
2.6 Beispiele für benutzerdefinierte Subnet Masks (Subnetting)
Klasse A 11111111 11110000 00000000 00000000 255.240.0.0
Klasse B 11111111 11111111 11110000 00000000 255.255.240.0
Klasse C 11111111 11111111 11111111 11110000 255.255.255.240
Beispiel für Klasse B IP-Adresse : 131.107.63.200
Subnet Mask : 255.255.240.0
Netzwerk-ID : 131.107.y.z
63 = 0011 1111 Subnet-ID : w.x.3.z
63 = 3 16 Host-ID : w.x.16.200
Für die Durchführung der Subnet-Adressierung müssen Sie unter Verwendung einiger Bits der Host-ID eine benutzerdefinierte Subnet Mask definieren. Innerhalb des Netzwerkverbunds verwenden alle Hosts mit derselben Netzwerk-ID dieselbe Subnet Mask.
Die Anzahl der von Ihnen verwendeten Bits der Host-ID hängt von der Gesamtzahl der Subnets ab.
Die Bits der ursprünglichen Netzwerk-ID und die Bits, die der neuen Subnet Mask entsprechen, werden auf "1" gesetzt.
2.7 Wie IP feststellt, ob ein Paket für einen lokalen oder einen Fern-Host bestimmt ist
Die Subnet Masks des lokalen und des Ziel-Hosts werden UNDiert
Stimmen UNDierte Ergebnisse von Quell- und Ziel-Host überein, befindet sich der Ziel-Host im lokalen Netzwerk
Adresse 110011111 11100000 00000111 10000001
Subnet Mask 111111111 11111111 00000000 00000000
Ergebnis 110011111 11100000 00000000 00000000
Bei der UNDierung handelt es sich um die von TCP/IP intern verwendete Operation, um festzustellen, ob ein Paket für einen Host in einem lokalen oder in einem Fernnetzwerk bestimmt ist.
Bei der Initialisierung von TCP/IP wird die IP-Adresse des Hosts mit dessen Subnet Mask UNDiert. Vor dem Senden eines Pakets wird die Ziel-IP-Adresse mit derselben Subnet Mask UNDiert. Wenn beide Ergebnisse übereinstimmen, erkennt IP, daß das Paket zu einem Host im lokalen Netzwerk gehört. Wenn sich die Ergebnisse unterscheiden, wird das Paket an die IP-Adresse eines IP-Routers gesendet.
2.8 Definieren einer Subnet Mask
Sie müssen eine Subnet Mask definieren, wenn Sie Ihr Netzwerk in Subnets unterteilen. Eine Subnet Mask wird in drei Schritten definiert.
Ermitteln Sie die Anzahl der benötigten Subnets. Berücksichtigen Sie hierbei auch zukünftige Anforderungen. Verwenden Sie in folgenden Fällen für die Subnet Mask zusätzliche Bits:
Sie benötigen niemals so viele Hosts je Subnet, wie die übrigen Bits zulassen
Die Anzahl der Subnets wird mit der Zeit steigen, so daß zusätzliche Bits von der Host-ID erforderlich sind
Wandeln Sie die Anzahl der Subnets in binäres Format um. Wenn Sie beispielsweise sechs Subnets benötigen, summieren sich die Bit-Werte des dritten Bits (Wert 4) und des zweiten Bits (Wert 2) zum Wert 6. Das erste Bit hat hierbei den Wert "0".
Konvertieren Sie die erforderliche Anzahl von Bits in dezimales Format (höchstwertiges Bit zuerst gesetzt, wobei das höchste Bit die Wertigkeit 128 erhält). Sind beispielsweise drei Bits erforderlich, um den binären Wert für die Anzahl der Subnets zu erreichen (in diesem Fall sechs Subnets), konvertieren Sie die ersten drei Bits, um den Wert für die Subnet Mask zu bestimmen. Der dezimale Wert für binär 11100000 ist 224. Die Subnet Mask ist 255.255.224.0 (für eine Adresse der Klasse B).
Anmerkung:
Sie können mehr als 8 Bits für die Subnet Mask verwenden. Beachten Sie, daß Sie um so weniger Hosts je Subnet einsetzen können, je mehr Bits Sie für die Subnet Mask verwenden.
2.9 Definieren von Netzwerk-IDs für einen Netzwerkverbund
Die Netzwerk-ID für ein Subnet wird mit genauso vielen Host-Bits definiert wie für die Subnet Mask verwendet werden. Die möglichen Bit-Kombinationen werden aufgezählt und dann in dezimales Format umgewandelt.
Um eine Netzwerk-ID für einen Netzwerkverbund zu definieren, sind folgende Schritte erforderlich:
Notieren Sie die möglichen Bit-Kombinationen für die Anzahl der Bits, die für die Subnet Mask verwendet werden.
Streichen Sie die Werte, die nur aus Nullen oder nur aus Einsen bestehen. Diese sind als IP-Adressen unzulässig und stellen ungültige Netzwerk-IDs dar, weil ein nur aus Nullen gebildeter Wert "nur dieses Netzwerk" bedeutet, während ein nur aus Einsen zusammengesetzter Wert mit der Subnet Mask identisch ist.
Beim Konvertieren in dezimales Format berechnen Sie die Bit-Werte von links nach rechts. Jeder dezimale Wert steht für ein eigenes Subnet. Anhand dieses Wertes wird der Bereich der Host-IDs fiir ein Subnet definiert.
2.10 Schnellverfahren zum Definieren von Netzwerk-IDs
Das oben beschriebene Verfahren wird undurchführbar, sobald Sie für die Subnet Mask mehr als 4 Bits verwenden, da dann die Anzahl der zu notierenden und zu konvertierenden Bit-Kombinationen unüberschaubar wird.
Verwenden Sie folgendes Schnellverfahren:
Notieren Sie die Anzahl der für die Subnet Mask verwendeten Bits (höchstwertiges Bit zuerst gesetzt). Wenn Sie beispielsweise 2 Bits für die Subnet Mask verwenden, so ist das entsprechende binäre Oktett gleich 11000000.
Konvertieren Sie das Bit mit der niedrigsten Wertigkeit in dezimales Format. Bei zwei Bits ist die niedrigste Wertigkeit gleich 64. Dies ist der Wert, den Sie addieren müssen, um das nächste Subnet zu erhalten.
Bestimmen Sie die Anzahl der möglichen Bit-Kombinationen, indem Sie nur die gesetzten Subnet-Bits in dezimales Format konvertieren (2 Bits für die Subnet Mask ergeben 3) und zum Schluß l subtrahieren. Das Ergebnis entspricht der Anzahl der möglichen Subnets.
Erhöhen Sie 64 um die Anzahl möglicher Bit-Kombinationen, wobei Sie bei Null beginnen.
Das Ergebnis jedes inkrementierten Werts gibt den Anfang eines Bereichs von Host-IDs für ein Subnet vor. Wenn Sie den Wert ein weiteres Mal inkremen-tieren, können Sie das Ende des Bereichs ermitteln (eins weniger als die Subnet Mask).
Tip:
Wenn Sie die Anzahl der benötigten Bits kennen, können Sie 2 mit der Anzahl der Bits potenzieren und danach 2 abziehen, um die möglichen Bit-Kombinationen zu ermitteln.
2.11 Definieren von Host-IDs für ein Subnet
Die Subnet-ID zeigt den Anfangswert in einem Bereich von Host-IDs für ein Subnet an. Der Endwert des Bereichs entspricht dem um eins verminderten Anfangswert der nächsten Subnet-ID.
Die folgende Tabelle zeigt den gültigen Bereich von Host-IDs in einem Subnet der Klasse B, wobei 3 Bits für die Subnet Mask verwendet werden.
Bit-Werte Dezimaler Wert Anfangswert des Bereichs Endwert des Bereichs
00000000 0 Ungültig Ungültig
00100000 32 x.y.32.1 x.y.63.254
01000000 64 x.y.64.1 x.y.95.254
01100000 96 x.y.96.1 x.y.127.254
10000000 128 x.y.128.1 x.y.159.254
10100000 160 x.y.160.1 x.y.191.254
11000000 192 x.y.192.1 x.y.223.254
11100000 224 Ungültig Ungültig
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