30-06-2025, 13:31
Ich mache das, indem ich alles in Binär umwandle, weil das die Operation glasklar macht. Du nimmst jeden Oktett der IP und schreibst seine 8-Bit-Binärform aus. Für 192 ist das 11000000; 168 ist 10101000; 1 ist 00000001; und 100 ist 01100100. Nun die Subnetzmaske in Binär: 255 ist 11111111 für die ersten drei Oktette, und 0 ist 00000000 für das letzte. Du ANDest sie bitweise zusammen - 1 AND 1 ist 1, alles andere ist 0. Also bleiben die ersten drei Oktette gleich wie in der IP, weil sie alle 1en in der Maske haben: 11000000, 10101000, 00000001. Aber das letzte Oktett: 01100100 AND 00000000 ist einfach 00000000. Wandle das zurück in Dezimal um, und du bekommst 192.168.1.0 als deine Netzwerkadresse. Das ist der Startpunkt des Subnetzes, wo alle Host-Bits ausgeschaltet sind.
Ich erinnere mich, dass ich das mit einem kleineren Subnetz geübt habe, um es wirklich zu verinnerlichen. Sagen wir, du hast 10.0.0.50 mit einer /26-Maske, die 255.255.255.192 ist. In Binär ist 192 11000000. Also IP in Binär: 10 ist 00001010, 0 ist 00000000 zweimal, 50 ist 00110010. Maske: 11111111 für die ersten drei, dann 11000000. Das ANDen des letzten Oktetts: 00110010 AND 11000000 ergibt 00000000, warte nein - lass uns das richtig rechnen. 00110010 AND 11000000: bitweise, 0&1=0, 0&1=0, 1&0=0, 1&0=0, 0&0=0, 0&0=0, 1&0=0, 0&0=0. Tatsächlich ist das 00000000, also ist das Netzwerk 10.0.0.0? Warte, Moment, 50 in Binär ist 00110010, ja, aber bei /26 inkrementiert das Subnetz alle 64 Adressen, also von 10.0.0.0 bis 10.0.0.63 ist ein Subnetz, und 50 fällt da rein, also ja, Netzwerkadresse ist 10.0.0.0. Wenn es 10.0.0.70 wäre, Binär 01000110 AND 11000000: 01000000, was 64 ist, also Netzwerk 10.0.0.64. Siehst du, wie die Maske die Netzwerk-Bits intakt hält und die Host-Bits löscht?
Du kannst das auch ohne Binär machen, wenn du in Eile bist - ich nutze manchmal einen Taschenrechner für schnelle Checks, aber mental denke ich in Bezug auf das Ausleihen von Bits. Die Subnetzmaske sagt dir, wie viele Bits für das Netzwerk fest sind. Bei /24 ist das letzte Oktett komplett Host, also endet das Netzwerk mit .0. Bei /25, Maske 255.255.255.128, Netzwerke alle 128 Adressen, also nimmst du das letzte Oktett der IP und ANDest es mit 128 (10000000 Binär), was es auf das nächste Vielfache von 128 abrundet. Wie, 200 AND 128: 11001000 AND 10000000 ist 10000000, was 128 ist. Also wenn die IP x.x.x.200 ist, ist das Netzwerk x.x.x.128.
Ich warne dich immer vor gängigen Fehlern hier. Die Leute vergessen, dass die Netzwerkadresse selbst nicht für Hosts nutzbar ist - sie ist reserviert. Also wenn du für ein Gerät rechnest, ist die erste verfügbare IP Netzwerk +1. Auch bei classless addressing könntest du VLSM haben, wo Subnetze unterschiedliche Größen haben, aber die Rechnung bleibt gleich: AND einfach die IP mit der spezifischen Maske für dieses Subnetz. Ich habe mal Stunden damit verbracht, ein Routing-Problem zu debuggen, weil ich ein /28-Subnetz bei einer 172.16.5.100-IP mit Maske 255.255.255.240 falsch berechnet habe. Binär für 240 ist 11110000, 100 ist 01100100 AND 11110000 = 01100000, was 96 ist. Also Netzwerk 172.16.5.96. Ja, das hat mir den Arsch gerettet bei einem Lab-Projekt.
Eine weitere Möglichkeit, wie ich das doppelt überprüfe, ist, auch die Broadcast-Adresse zu finden, die das Gegenteil ist: OR das Netzwerk mit der invertierten Maske. Für das /24-Beispiel ist die invertierte Maske 0.0.0.255, also Netzwerk OR das ergibt 192.168.1.255. Aber du brauchst das nicht nur für die Netzwerkadresse. Wenn du das in Python oder so scriptest, nutze ich das ipaddress-Modul - super praktisch. Du machst ipaddress.IPv4Network('192.168.1.100/24', strict=False).network_address, und es spuckt die Antwort aus. Spart Zeit, wenn du eine Menge VLANs konfigurierst.
Im echten Leben, wie beim Aufsetzen eines Home-Labs oder eines kleinen Büronetzwerks, rechne ich das spontan für DHCP-Scope aus. Du willst sicherstellen, dass deine Subnetze nicht überlappen, also berechnest du das Netzwerk, dann den Bereich bis Broadcast minus eins. Für ein /27, Maske 255.255.255.224, hat jedes Subnetz 32 Adressen, 30 nutzbar. Wenn deine IP 192.168.10.40 ist, Binär 00101000 AND 11100000 (224 ist 11100000) ist 00100000, was 32 ist. Also Netzwerk 192.168.10.32, Hosts von .33 bis .62. Ich liebe, wie das skalierbar ist - größere Masken bedeuten kleinere Subnetze, engere Sicherheit.
Du wirst auch viel mit CIDR-Notation zu tun haben. /20-Maske ist 255.255.240.0, Binär 11110000 für das dritte Oktett. Also für 10.1.150.5, drittes Oktett 150 ist 10010110 AND 11110000 = 10010000, was 144 ist. Also Netzwerk 10.1.144.0. Ich übe das mit zufälligen IPs, um scharf zu bleiben, besonders da ich das täglich in meinem Job mache, um Verbindungsprobleme zu troubleshooten.
Wenn du dir das vorstellst, denk an die IP als eine große Zahl, und die Maske entscheidet, welche Teile bleiben. Du kannst sogar Online-Subnetzrechner nutzen, aber ich bevorzuge es, es von Hand zu machen, um das Konzept wirklich zu beherrschen. Sobald du ein paar gemacht hast, erkennst du Muster - wie alle /8-Netzwerke mit dem Class-A-Oktett .0.0 anfangen, aber das ist jetzt mit CIDR altmodisch.
Ich könnte ewig weiterreden, wie das mit Routing-Tabellen zusammenhängt, wo Router nach dem längsten Präfix-Match schauen, um die Netzwerkadresse zu finden, aber im Grunde summarisierst du Routen, indem du die gemeinsamen Netzwerk-Bits berechnest. Aus meiner Erfahrung verhindert es das richtig zu machen eine Menge Kopfschmerzen, wenn du Traffic segmentierst oder IPs zuweist.
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