Netzmaske und Präfix
In einem Netzwerk reicht es nicht aus, nur IP-Adressen zu vergeben.
Erst durch die Subnetzmaske wird festgelegt, welcher Teil der Adresse das Netz beschreibt und welcher Teil einzelnen Geräten (Hosts) zugewiesen wird.
Ohne diese Information könnte ein Rechner nicht erkennen, ob sich ein Ziel im eigenen Netz befindet oder ob die Anfrage an ein Gateway weitergeleitet werden muss.
1. Warum es eine Netzmaske überhaupt gibt
Eine IP-Adresse besteht aus 32 Bits – also vier Blöcken zu je 8 Bit.
Die Subnetzmaske teilt diese 32 Bits in zwei Bereiche:
den Netzanteil und den Hostanteil.
Die Maske funktioniert wie ein Filter, der vorgibt, welche Bits zur Netzidentifikation dienen.
Wo in der Maske eine 1 steht, gehört das entsprechende Bit der IP zum Netzanteil.
Wo eine 0 steht, gehört es zum Hostanteil.
Beispiel:
IP-Adresse: 192.168.1.25
Maske: 255.255.255.0
→ Drei Oktette mit „255“ bedeuten: 3 × 8 = 24 Bits Netzanteil.
→ Das letzte Oktett ist „0“ → die restlichen 8 Bits gehören zum Hostanteil.
2. Wie IP und Maske zusammenwirken
Die Netzadresse wird durch eine logische UND-Verknüpfung zwischen IP-Adresse und Maske berechnet.
Dabei bleiben nur die Bits erhalten, bei denen in der Maske eine 1 steht.
IP: 11000000.10101000.00000001.00011001 (192.168.1.25)
Maske: 11111111.11111111.11111111.00000000 (255.255.255.0)
---------------------------------------------
Netz: 11000000.10101000.00000001.00000000 → 192.168.1.0
Das Ergebnis – hier 192.168.1.0 – ist die Netzadresse.
Alle Geräte mit derselben Netzadresse befinden sich im selben Subnetz und können direkt miteinander kommunizieren.
Eine Kontrollfrage, die hier oft hilft:
Wenn ein Rechner ein Paket an eine andere IP senden will – woher weiß er, ob der Empfänger im gleichen Netz liegt?
Die Antwort: Er vergleicht den Netzanteil seiner eigenen IP mit dem des Ziels.
Sind sie gleich, bleibt der Verkehr im lokalen Netz.
Sind sie unterschiedlich, wird das Paket an den Router geschickt.
3. Die Präfixnotation
Die Schreibweise „255.255.255.0“ ist fehleranfällig und unhandlich.
Daher wird häufig die Präfixnotation verwendet – sie zählt einfach, wie viele Bits der Maske auf 1 stehen.
Beispiele:
| Präfix | Maske | Netzbits | Hostbits | Beschreibung |
|---|---|---|---|---|
| /8 | 255.0.0.0 | 8 | 24 | sehr großes Netz |
| /16 | 255.255.0.0 | 16 | 16 | mittleres Netz |
| /24 | 255.255.255.0 | 24 | 8 | Standard-Heimnetz |
| /26 | 255.255.255.192 | 26 | 6 | kleines Subnetz |
Der Präfix beschreibt also schlicht, wie viele Bits dem Netz zugeordnet sind.
Je größer die Zahl hinter dem Schrägstrich, desto weniger Hostbits bleiben übrig.
4. Netzadresse, Broadcastadresse und Hostbereich
Mit IP und Maske lassen sich drei wichtige Werte bestimmen:
IP: 192.168.1.10
Maske: 255.255.255.0 (/24)
--------------------------------
Netzadresse: 192.168.1.0
Broadcast: 192.168.1.255
Hostbereich: 192.168.1.1 – 192.168.1.254
Die Netzadresse kennzeichnet das gesamte Subnetz.
Die Broadcastadresse wird für Nachrichten an alle Geräte im Netz verwendet.
Die Hostadressen liegen dazwischen und sind individuell nutzbar.
Eine gute Eselsbrücke:
Netzadresse = Straßenname,
Hostanteil = Hausnummer,
Broadcast = Lautsprecher am Ende der Straße.
5. Berechnung der möglichen Hostanzahl
Die Anzahl der Hostadressen hängt davon ab, wie viele Bits für den Hostanteil übrig bleiben.
Formel:
Hostbits = 32 − Präfix
Anzahl = 2^(Hostbits) − 2
Die Subtraktion um zwei berücksichtigt die Netz- und Broadcastadresse, die nicht als Host genutzt werden können.
Beispiele:
/24 → 2^8 − 2 = 254 Hosts
/26 → 2^6 − 2 = 62 Hosts
/30 → 2^2 − 2 = 2 Hosts
Je größer also der Präfixwert, desto kleiner das Subnetz.
Eine Erhöhung von /24 auf /25 halbiert die mögliche Hostanzahl.
6. Blockgröße und Netzgrenzen
Um schnell zu erkennen, wo ein Subnetz beginnt und endet, hilft die Blockgröße.
Sie bestimmt den Abstand zwischen den Startadressen zweier Subnetze.
Formel:
Blockgröße = 2^(8 − (Präfix mod 8))
Beispiel:
/26 → mod 8 = 2 → Block = 64
→ Netzgrenzen: .0, .64, .128, .192
Damit lässt sich schnell bestimmen, in welchem Bereich eine IP liegt.
Beispiel:
IP 192.168.1.130/26 → fällt in das Netz 192.168.1.128–191
Netzadresse: 192.168.1.128
Broadcastadresse: 192.168.1.191
Netz- und Hostanteil visualisieren
Diese Visualisierung verdeutlicht anschaulich, wie sich der Netzanteil (gold) und der Hostanteil (türkis) verändern, wenn der Präfixwert angepasst wird.
Je größer der Präfix, desto kleiner der verbleibende Hostbereich.
7. Zusammenfassung
Die Subnetzmaske trennt Netz- und Hostanteil einer IP-Adresse.
Die Präfixnotation
/xxgibt an, wie viele Bits für das Netz reserviert sind.Je größer der Präfixwert, desto kleiner das Subnetz.
Mit IP und Maske lassen sich Netzadresse, Broadcastadresse und Hostbereich bestimmen.
Die Blockgröße hilft, Netzgrenzen schnell im Kopf zu erkennen.