IPv4 – Subnetting – 5 Übungsaufgaben

Lesedauer 6 Minuten
Posted: Mo. 05.12.2022-19:17Updated: Mo. 05.12.2022-19:18

 Umrechnung von kleinen und großen Netzwerken, für eine effizientere Nutzung von IP-Adressen und verbessert die Netzwerkverwaltung und -sicherheit. Das hilft, die Anzahl der Routingtabelleneinträge zu reduzieren und die Effizienz des Routingprozesses zu verbessern.

Bei Subnetting geht es darum, ein großes IPv4-Netzwerk in kleinere, logisch isolierte Subnetze aufzuteilen. Dies ermöglicht eine effizientere Nutzung von IP-Adressen und verbessert die Netzwerkverwaltung und -sicherheit. Supernetting ist das Gegenteil von Subnetting. Hier werden mehrere kleinere IPv4-Netzwerke zu einem größeren Netzwerk zusammengefasst. Das hilft, die Anzahl der Routingtabelleneinträge zu reduzieren und die Effizienz des Routingprozesses zu verbessern.

Visuelle Hilfe für Netz- und Hostanteile

Rechenhilfe Netz- und Hostanteil Class-C Netz
Rechenhilfe Netz- und Hostanteil Class-C Netz
Rechnenhilfe
Rechnenhilfe

Aufgabe 1: Es sollen 6 Subnetze gebildet werden. Gegeben ist Netzwerk-ID 192.168.100.0.

  1. Gesucht wird die passende Subnetzmaske.
  2. Wie lauten die jeweiligen Subnet-IDs, die jeweils 1. Host-Adresse und die jeweils letzte Host-Adresse und die passenden Broadcast-Adressen?
  3. Wieviele Host-Adressen hat jedes Subnetz und wie viele Host-Adressen stehen insgesamt zur Verfügung?

Um 6 Subnetze zu bilden, benötigen wir mindestens 3 “1”-Bits in der Subnetzmaske, um 6 mögliche Subnetze zu repräsentieren (2^3 = 8). Eine Subnetzmaske mit 3 “1”-Bits ergibt 2^3 – 2 = 6 verfügbare Subnetze.

Die passende Subnetzmaske für das Netzwerk mit 6 Subnetzen wäre also 255.255.255.224 oder “/27” in CIDR-Notation. Dies bedeutet, dass die ersten 27 Bits der IPv4-Adresse den Netzwerkanteil darstellen, und die verbleibenden 5 Bits den Hostanteil repräsentieren.

Die gegebene Netzwerk-ID ist 192.168.100.0. Die folgende Tabelle zeigt die Subnetz-IDs, die erste Host-Adresse, die letzte Host-Adresse und die passenden Broadcast-Adressen für die 6 Subnetze:

Subnetz Subnet-ID erster Host letzer Host Broadcast
1

192.168.100.0

192.168.100.1

192.168.100.30

192.168.100.31

2

192.168.100.32

192.168.100.33

192.168.100.62

192.168.100.63

3

192.168.100.64

192.168.100.65

192.168.100.94

192.168.100.95

4

192.168.100.96

192.168.100.97

192.168.100.126

192.168.100.127

5

192.168.100.128

192.168.100.129

192.168.100.158

192.168.100.159

6

192.168.100.160

192.168.100.161

192.168.100.190

192.168.100.191

Jedes Subnetz kann bis zu 30 Hosts unterstützen, da 2 Adressen für die Netzwerk- und Broadcast-Adresse reserviert sind.

Insgesamt stehen in Ihrem Netzwerk 6 Subnetze zur Verfügung, und jedes Subnetz kann 30 Hosts unterstützen. Das bedeutet, dass insgesamt 6 * 30 = 180 Host-Adressen zur Verfügung stehen.

Aufgabe 2: Es sollen 4 Subnetze gebildet werden. Gegeben ist IP-Adresse 192.168.176.1.

  1. Gesucht wird die passende Subnetzmaske.
  2. Wie lauten die jeweiligen Subnet-IDs, die jeweils 1. Host-Adresse und die jeweils letzte Host-Adresse und die passenden Broadcast-Adressen?
  3. Wieviele Host-Adressen hat jedes Subnetz und wie viele Host-Adressen stehen insgesamt zur Verfügung? Wie hoch ist die Sprungweite?
  4. Wie lautet die Magic Number?

Um 4 Subnetze zu bilden, benötigen wir eine Subnetzmaske, die genügend Adressen für jedes Subnetz bereitstellt. Da 4 Subnetze benötigt werden, müssen wir mindestens 2 Bits für den Netzanteil reservieren.

Die gegebene IP-Adresse ist 192.168.176.1. Wenn wir 2 Bits für den Netzanteil reservieren, würde die passende Subnetzmaske 255.255.255.192 oder /26 in CIDR-Notation sein.

Die folgende Tabelle zeigt die Subnetz-IDs, die 1. Host-Adresse, die letzte Host-Adresse und die passenden Broadcast-Adressen für die 4 Subnetze:

Subnetz Subnet-ID erster Host letzer Host Broadcast
1

192.168.176.0

192.168.176.1

192.168.176.62

192.168.176.63

2

192.168.176.64

192.168.176.65

192.168.176.126

192.168.176.127

3

192.168.176.128

192.168.176.129

192.168.176.190

192.168.176.191

4

192.168.176.192

192.168.176.193

192.168.176.254

192.168.176.255

Jedes Subnetz kann 62 Hosts unterstützen, da 2 Adressen für die Netzwerk- und Broadcast-Adresse reserviert sind. Die Anzahl der Host-Adressen in jedem Subnetz beträgt also 62.

Insgesamt stehen in Ihrem Netzwerk 4 Subnetze zur Verfügung, und jedes Subnetz kann 62 Hosts unterstützen. Das bedeutet, dass insgesamt 4 * 62 = 248 Host-Adressen zur Verfügung stehen.

Die Magic Number lautet in diesem Fall 64. Das bedeutet, dass die Subnetz-IDs jeweils um 64 erhöht werden, z.B. 192.168.176.0, 192.168.176.64, 192.168.176.128 usw.

Aufgabe 3: Gegeben ist IP-Adresse 192.168.176.1/24 dieses soll umgerechnet werden in 192.168.176.0/21.

  1. Gesucht wird die passende Subnetzmaske.
  2. Wie lauten die Netz-ID, die 1. Host-Adresse und die letzte Host-Adresse und die passenden Broadcast-Adressen?
  3. Wieviele Host-Adressen hat das Netz und wie viele Host-Adressen stehen insgesamt zur Verfügung?
Supernet Netz-ID erster Host letzer Host Broadcast
1

192.168.176.0

192.168.176.1

192.168.183.254

192.168.183.255

Das neue Supernet besteht aus 2.046 Hosts

Schritt 1: Vergleichen der beiden Subnetzmasken
Die gegebene Subnetzmaske ist /24, was einer Subnetzmaske von 255.255.255.0 entspricht. Die gewünschte Subnetzmaske ist /21, was einer Subnetzmaske von 255.255.248.0 entspricht. Vergleichen wir nun die beiden Subnetzmasken, um festzustellen, wie viele Bits sich ändern.

Die /24-Subnetzmaske: 11111111.11111111.11111111.00000000
Die /21-Subnetzmaske: 11111111.11111111.11111000.00000000

Die letzten 3 Bits haben sich geändert.

Schritt 2: Ermitteln der neuen Netzwerkadresse für das umgerechnete Subnetz
Da sich die letzten 3 Bits geändert haben, müssen wir die neue Netzwerkadresse finden, indem wir diese Bits auf Null setzen. In diesem Fall wird die neue Netzwerkadresse 192.168.176.0 sein.

Schritt 3: Berechnen der neue Subnetzmaske
Die gewünschte Subnetzmaske ist /21, was bedeutet, dass die ersten 21 Bits auf 1 gesetzt sind und die restlichen Bits auf 0. Die Subnetzmaske lautet also 255.255.248.0.
Warum 248? Im dritten Bit sind die ersten 5 Bits auf “1” (128+64+32+16+8=248) bzw. die letzten 3 Bits sind auf “0” (4+2+1=7 255-7=248)

Schritt 4: Bestimmen der Broadcast-Adresse
Die Broadcast-Adresse für das umgerechnete Subnetz ist die Adresse, in der alle Host-Bits auf 1 gesetzt sind. Da wir 3 Bits geändert haben, werden die Host-Bits 00000111 sein. Die Broadcast-Adresse lautet also 192.168.183.255.

Schritt 5: Bestimmen des gültigen IP-Adressbereichs
Der gültige IP-Adressbereich für dieses umgerechnete Subnetz ist der Bereich zwischen der Netzwerkadresse und der Broadcast-Adresse, exklusive beider Adressen. In diesem Fall lautet der gültige IP-Adressbereich von 192.168.176.1 bis 192.168.183.254.

Das ist der Rechenweg, um die IP-Adresse 192.168.176.1/24 in das Format 192.168.176.0/21 umzurechnen.

Aufgabe 4: Das Class-C Netz: 192.168.100.0 soll in 14 Subnetze unterteilt werden. 

  1. Bestimmen der Subnetzmaske.
  2. Wie lauten die jeweiligen Subnet-IDs, die jeweils 1. Host-Adresse und die jeweils letzte Host-Adresse und die passenden Broadcast-Adressen?
  3. Wieviele Host-Adressen hat jedes Subnetz und wie viele Host-Adressen stehen insgesamt zur Verfügung?
  4. Wie lautet die “Magic Number”?
  1. Um die Subnetzmaske zu bestimmen, zählen wir die Anzahl der Subnetze (14) und suchen die kleinste Subnetzmaske, die genügend Hostadressen für jedes Subnetz bietet. Wir können dies tun, indem wir die Anzahl der benötigten Hostadressen auf die nächsthöhere Zweierpotenz aufrunden. In diesem Fall benötigen wir mindestens 14 Hostadressen, was uns zur nächsten Zweierpotenz von 16 führt.

    Die Subnetzmaske für jedes Subnetz wird also /28 oder 255.255.255.240 sein.

  2. Subnetzinformationen für die Unterteilung des Class-C-Netzwerks 192.168.100.0 in 14 Subnetze:
    Subnetz Netz-ID erster Host letzter Host Broadcast
    1

    192.168.100.0

    192.168.100.1

    192.168.100.14

    192.168.100.15

    2

    192.168.100.16

    192.168.100.17

    192.168.100.30

    192.168.100.31

    3

    192.168.100.32

    192.168.100.33

    192.168.100.46

    192.168.100.47

    4

    192.168.100.48

    192.168.100.49

    192.168.100.62

    192.168.100.63

    5

    192.168.100.64

    192.168.100.65

    192.168.100.78

    192.168.100.79

    6

    192.168.100.80

    192.168.100.81

    192.168.100.94

    192.168.100.95

    7

    192.168.100.96

    192.168.100.97

    192.168.100.110

    192.168.100.111

    8

    192.168.100.112

    192.168.100.113

    192.168.100.126

    192.168.100.127

    9

    192.168.100.128

    192.168.100.129

    192.168.100.142

    192.168.100.143

    10

    192.168.100.144

    192.168.100.145

    192.168.100.158

    192.168.100.159

    11

    192.168.100.160

    192.168.100.161

    192.168.100.174

    192.168.100.175

    12

    192.168.100.176

    192.168.100.177

    192.168.100.190

    192.168.100.191

    13

    192.168.100.192

    192.168.100.193

    192.168.100.206

    192.168.100.207

    14

    192.168.100.208

    192.168.100.209

    192.168.100.224

    192.168.100.223

  3. Jedes Subnetz hat 14 Hostadressen. Die Anzahl der Hostadressen insgesamt beträgt 14 * 14 = 196.

  4. Die Magic Number ist 16, da dies der Wert ist, um den sich die Subnetz-IDs erhöhen.

Aufgabe 5: Gegeben ist Netz-ID 192.168.100.0

Das Netzwerk soll unterteilt werden, sodass jedes Subnetz 22 Host-Adressen hat.

  1. Bestimmen der Subnetzmaske.
  2. Wie lauten die jeweiligen Subnet-IDs, die jeweils 1. Host-Adresse und die jeweils letzte Host-Adresse und die passenden Broadcast-Adressen?
  3. Wieviele Host-Adressen hat jedes Subnetz und wie viele Host-Adressen stehen insgesamt zur Verfügung?
  4. Wie lautet die “Magic Number”?

A) Um jedes Subnetz 22 Hostadressen zu ermöglichen, müssen wir eine Subnetzmaske verwenden, die genügend IP-Adressen für jedes Subnetz bereitstellt. Da wir 22 Hostadressen benötigen, müssen wir die nächsthöhere Zweierpotenz verwenden, die größer oder gleich 22 ist. In diesem Fall ist die nächste Zweierpotenz 32.

Die Subnetzmaske wird durch das Hinzufügen der Anzahl der Bits bestimmt, die benötigt werden, um 32 Hostadressen abzudecken. Die Anzahl der Bits wird durch den binären Logarithmus von 32 bestimmt, der 5 ergibt (2^5 = 32). Daher benötigen wir eine Subnetzmaske von /27 oder 255.255.255.224.

B) Um die Subnetz-IDs, die 1. Host-Adressen, die letzten Host-Adressen und die Broadcast-Adressen zu bestimmen, können wir den folgenden Ansatz verwenden. Wir erhöhen die Subnetz-ID und die Hostadressen in Schritten von 32, da dies der Größe jedes Subnetzes entspricht.

Tabelle, die die Subnetzinformationen zusammenfasst:

Subnetz Subnet-ID erster Host letzer Host Broadcast
1

192.168.176.0

192.168.176.1

192.168.176.30

192.168.176.31

2

192.168.176.31

192.168.176.33

192.168.176.62

192.168.176.63

3

192.168.176.64

192.168.176.65

192.168.176.94

192.168.176.95

4

192.168.176.96

192.168.176.97

192.168.176.126

192.168.176.127

5

192.168.176.128

192.168.176.129

192.168.176.158

192.168.176.159

6

192.168.176.160

192.168.176.161

192.168.176.190

192.168.176.191

C) Jedes Subnetz hat 22 Hostadressen. Da die erste und die letzte Adresse für die Netzwerkadresse und die Broadcast-Adresse reserviert sind, bleiben 20 Adressen für Hosts übrig. Die Anzahl der Hostadressen für jedes Subnetz beträgt also 20.

Insgesamt stehen uns 6 Subnetze zur Verfügung (Subnetz 1 bis Subnetz 6). Daher haben wir insgesamt 6 * 20 = 120 Hostadressen zur Verfügung.

D) Die “Magic Number” ist der Wert, um den die Subnetz-IDs und die Hostadressen erhöht werden, um das nächste Subnetz zu erhalten. In diesem Fall beträgt die “Magic Number32, da jedes Subnetz 32 IP-Adressen umfasst.

Bitte beachten Sie, dass die genauen Anforderungen und Regeln je nach Situation variieren können.

Created with help of AI.

Dieser Beitrag wurde bisher 350 mal gelesen.