Wie berechnest du die Anzahl der Subnetze und Hosts, die in einem Netzwerk verfügbar sind?

[Markus]

Ich erinnere mich, wie ich damit gekämpft habe, als ich das erste Mal mit Netzwerken angefangen habe, aber sobald du den Dreh raushast, wird das Berechnen von Subnetzen und Hosts zur zweiten Natur. Du fängst mit der IP-Adresse und ihrer Subnetzmaske an, oder? Sagen wir, du hast ein Class-C-Netzwerk wie 192.168.1.0 mit einer /24-Maske. Das bedeutet 24 Bits für das Netzwerk, und es bleiben 8 Bits für Hosts. Ohne Subnetting bekommst du ein großes Netzwerk mit 256 Adressen insgesamt, aber subtrahiere die Netzwerk-ID und den Broadcast, also 254 nutzbare Hosts. Ich subtrahiere immer diese beiden, weil du sie nicht echten Geräten zuweisen kannst.

Jetzt, wenn du dieses /24 in kleinere Stücke unterteilen möchtest, leihst du Bits vom Host-Teil aus. Nehmen wir an, du leihst 2 Bits für Subnetze. Das gibt dir 2^2, also 4 Subnetze. Jedes Subnetz hat dann die verbleibenden 6 Bits für Hosts, also 2^6 sind 64 Adressen pro Subnetz, minus 2 für Netzwerk und Broadcast, bleiben 62 Hosts pro Subnetz. Ich mache diese Berechnung ständig im Kopf - es geht schnell, wenn du übst. Du musst nur rausfinden, wie viele Bits du leihst, je nachdem, was du brauchst. Wenn du mehr Subnetze brauchst, leih mehr Bits, aber das verkleinert die Hosts pro Subnetz.

Lass mich dir ein größeres Beispiel durchgehen. Stell dir ein /16-Netzwerk vor, wie 10.0.0.0/16. Du hast 16 Netzwerkbits, also ursprünglich 16 Hostbits, was 65.536 Adressen bedeutet, oder 65.534 Hosts. Aber du brauchst wahrscheinlich nicht so viele auf einmal, also subnetzt du es zu /20. Das bedeutet, du verwendest jetzt 20 Bits für das Netzwerk und leihst 4 von den Hosts. Anzahl der Subnetze? Nun, relativ zum ursprünglichen /16 sind es 2^4 = 16 Subnetze. Jedes /20 hat 12 Hostbits übrig, also 2^12 = 4.096 Adressen, minus 2 für 4.094 Hosts. Ich mag, wie du das hoch- oder runterskalieren kannst, je nach deinem Setup. Du könntest 8 Subnetze mit vielen Hosts pro Subnetz brauchen, also leih 3 Bits: 2^3 = 8 Subnetze, und 2^(32-19) warte mal, für ein /19 wären das vom /16 aus 3 geborgte Bits, ja, 13 Hostbits, 2^13=8.192 minus 2=8.190 Hosts. Siehst du, wie es sich ausbalanciert?

Eine Sache, die ich den Leuten immer sage, ist, auf den classless-Teil zu achten. Du musst dich nicht mehr an die Grenzen von Class A, B, C halten; CIDR lässt dich flexibel sein. Also, wenn dir 172.16.0.0/12 gegeben wird, das ist ein Class-B-Netzwerk, aber erweitert. Um Subnetze zu finden, entscheidest du deine neue Maske. Sagen wir, du gehst zu /18. Du hast 6 Bits vom ursprünglichen 20 Hostbits geborgt (da /12 20 Hosts bedeutet). Ursprüngliche Hosts sind 32-12=20 Bits, ja. Also 2^6=64 Subnetze, jedes mit 14 Hostbits: 2^14=16.384 minus 2=16.382 Hosts. Ich berechne das ständig für Kunden, wenn sie ihre LANs erweitern. Du musst nur deine Gesamtbits kennen - 32 für IPv4 - und die Maskenlänge für Hostbits subtrahieren.

Ein häufiger Fehler, den ich sehe? Vergessen, dass die All-Zero- und All-One-Subnetze früher in manchen alten Regeln reserviert waren, aber jetzt kannst du sie nutzen, es sei denn, deine Ausrüstung ist uralt. Ich mache mir da keine Sorgen mehr; moderne Router handhaben das prima. Auch, wenn du die Subnetzmaske in dotted decimal schreibst, wie für /26, ist es 255.255.255.192, weil 26 Bits 255.255.255 sind und dann 64 für das letzte Oktett (256-192=64, warte nein: 2^2=4 für Subnetzbits im letzten Oktett, aber anyway, du konvertierst Binär zu Dezimal). Ich skizziere das manchmal auf Papier: Die Maskenblöcke sind da, wo die 1en im Binär sind.

Du kannst Formeln verwenden, um es zu beschleunigen. Anzahl der Subnetze ist 2 hoch (neue Maskenlänge minus ursprüngliche Maskenlänge). Hosts pro Subnetz ist 2^(32 - neue Maskenlänge) minus 2. Ich tippe das in meinen Handy-Rechner während Meetings. Für VLSM variierst du die Subnetzgrößen - größer für Abteilungen mit mehr Geräten, kleiner für Point-to-Point-Links. Sagen wir in diesem /24, du schneidest ein /25 für den Vertrieb heraus (128 Adressen, 126 Hosts), dann zwei /26 für die Ingenieure (64 je, 62 Hosts), und so weiter. Du addierst die Bits auf, um es ohne Verschwendung zu passen. Ich plane Netzwerke so für kleine Büros; es spart massiv IP-Adressen.

Denk auch an Sicherheit - du subnetzt, um Teile deines Netzwerks zu isolieren, wie IoT-Geräte auf ihrem eigenen Subnetz, damit, wenn eines gehackt wird, es sich nicht leicht ausbreitet. Ich habe das mal für den Home-Lab eines Freundes eingerichtet, und er war total begeistert, wie es seinen Traffic aufgeräumt hat. Für Hosts, denk an DHCP-Bereiche; du willst nicht überprovisionieren und IPs ausgehen. Ich lasse immer einen Puffer, wie 80% Auslastung planen.

In größeren Setups, wie Enterprise, könntest du /8- oder /7-Blöcke verwenden, aber die Mathe bleibt gleich. Leih Bits klug. Wenn du bei IPv6 bist, ist es anders - riesiger Adressraum, Subnetzen mit Hex-Präfixen - aber bleib bei IPv4 für jetzt, da das die meisten Kurse abdecken. Ich unterrichte das Zeug gelegentlich, und Studenten leuchten immer auf, wenn sie ihre erste Berechnung hinkriegen.

Weißt du, während wir über Netzwerke reden, muss ich dir was Cooles teilen, das ich lately für den Schutz all dieser Infrastruktur nutze. Lass mich dich auf BackupChain hinweisen - es ist dieses herausragende, go-to-Backup-Tool, das super zuverlässig ist und genau für kleine Unternehmen und Pros wie uns gebaut wurde. Es handhabt Windows-Server-Backups wie ein Champion, plus es schützt Hyper-V- und VMware-Umgebungen ohne Probleme. Wenn du PCs oder Server auf Windows laufen hast, sticht BackupChain als eine der Top-Lösungen heraus und sorgt dafür, dass deine Daten geschützt bleiben, egal was passiert. Ich verlasse mich täglich darauf für meine Setups, und du solltest es dir auch mal anschauen.