Subnetzmaske verstehen
Die Subnetzmaske ist das Werkzeug, mit dem ein Gerät entscheidet: „Gehört diese IP-Adresse zu meinem Netz – oder muss ich sie über den Router schicken?" Sie ist eine 32-Bit-Zahl, in der alle Netzanteil-Bits auf 1 gesetzt sind und alle Hostanteil-Bits auf 0. Mit einer bitweisen AND-Verknüpfung zwischen IP-Adresse und Subnetzmaske erhält man die Netzadresse.
Das klingt abstrakt, ist aber einfach: Stell dir vor, die Subnetzmaske ist eine Schablone, die nur den Netzanteil einer IP-Adresse durchlässt und den Hostanteil auf 0 setzt. Das Ergebnis – die Netzadresse – ist für alle Geräte im selben Subnetz identisch. Ein Switch vergleicht bei jedem eingehenden Paket die Netzadresse des Ziels mit den bekannten Netzen – das ist Routing in seiner einfachsten Form. Details zu Routing: Router, OSI-Schicht 3.
1) AND-Verknüpfung: Netzadresse berechnen
Die Netzadresse entsteht durch eine bitweise AND-Verknüpfung zwischen IP-Adresse und Subnetzmaske: 1 AND 1 = 1, alles andere = 0. Das bedeutet: Überall wo die Maske eine 1 hat, bleibt das IP-Bit erhalten. Überall wo die Maske eine 0 hat, wird das Ergebnis 0 – das ist der Hostanteil, der „gelöscht" wird.
2) Häufige Subnetzmasken und ihre Eigenschaften
| Maske (dezimal) | Präfix | Netz-Bits | Host-Bits | Hosts nutzbar | Typischer Einsatz |
|---|---|---|---|---|---|
| 255.0.0.0 | /8 | 8 | 24 | 16.777.214 | Klasse A |
| 255.255.0.0 | /16 | 16 | 16 | 65.534 | Klasse B |
| 255.255.255.0 | /24 | 24 | 8 | 254 | Typisches Subnetz |
| 255.255.255.128 | /25 | 25 | 7 | 126 | Hälfte von /24 |
| 255.255.255.192 | /26 | 26 | 6 | 62 | Viertel von /24 |
| 255.255.255.224 | /27 | 27 | 5 | 30 | Kleines Subnetz |
| 255.255.255.240 | /28 | 28 | 4 | 14 | Sehr kleines Subnetz |
| 255.255.255.252 | /30 | 30 | 2 | 2 | Punkt-zu-Punkt-Links |
3) Im selben Netz? – Subnetz-Test
Ein Gerät prüft bei jeder Kommunikation: „Liegt das Ziel in meinem Subnetz?" Es führt dazu AND(eigene_IP, eigene_Maske) und AND(ziel_IP, eigene_Maske) durch und vergleicht die Ergebnisse. Sind sie gleich: selbes Netz, direkte Kommunikation. Sind sie verschieden: anderes Netz, Router nötig.
Zusammenfassung
Die Subnetzmaske trennt Netzanteil (Bits = 1) von Hostanteil (Bits = 0). Netzadresse = IP AND Maske. Broadcast = Netzadresse + alle Host-Bits auf 1. Nutzbare Hosts = 2^(Hostbits) − 2 (Netzadresse und Broadcast nicht nutzbar). Subnetzmasken immer als zusammenhängende 1en von links geschrieben. Kurzschreibweise: CIDR-Notation (/24 statt 255.255.255.0). Praktische Anwendung: Subnetting Schritt für Schritt.