Netzwerktechnik

IPv4 – Subnetting mit Beispielen und Übungen

Mo. 05.12.2022-19:15
michael
Lesedauer 7 Minuten

Übungen

Lösungen zu den vorgenannten Übungen

Was ist eine Wildcard?

Beim Subnetting bezieht sich “Wildcard” auf eine Bitmaske, die verwendet wird, um den Bereich der Host-IDs in einem Subnetz zu definieren. Die Wildcard-Maske ist das Komplement zur Subnetzmaske.

Die Subnetzmaske bestimmt, welche Bits der IP-Adresse den Netzwerkanteil darstellen und welche Bits den Host-Teil darstellen. Die Wildcard-Maske hingegen definiert, welche Bits der IP-Adresse für die Host-IDs verwendet werden können.

Um die Wildcard-Maske zu berechnen, nimmt man die Subnetzmaske und invertiert alle Bits. Das bedeutet, dass alle “0” in der Subnetzmaske zu “1” und alle “1” zu “0” in der Wildcard-Maske werden.

Hier ist ein Beispiel, um die Wildcard-Maske zu verdeutlichen:

Angenommen, wir haben die Subnetzmaske 255.255.255.0 oder “/24“. Diese Maske gibt an, dass die ersten 24 Bits der IP-Adresse den Netzwerkanteil darstellen und die letzten 8 Bits den Host-Teil.

Die Wildcard-Maske wird berechnet, indem alle Bits in der Subnetzmaske invertiert werden:

Subnetzmaske:   11111111.11111111.11111111.00000000
Wildcard-Maske: 00000000.00000000.00000000.11111111

Die Wildcard-Maske zeigt an, welche Bits für die Host-IDs verwendet werden können. In diesem Fall können die letzten 8 Bits der IP-Adresse für die Host-IDs verwendet werden, was eine Bandbreite von 256 möglichen Host-Adressen ergibt (von 0 bis 255).

Die Wildcard-Maske wird häufig in Zugriffssteuerungslisten (ACLs) verwendet, um den Datenverkehr basierend auf der Quell- oder Ziel-IP-Adresse zu filtern. Durch die Kombination der IP-Adresse mit der Wildcard-Maske können bestimmte Bereiche oder einzelne Hosts in den ACLs spezifiziert werden.

Lösung 1: Wie lautet die Broadcastadresse?
Sie haben folgende IP-Adresse “192.168.1.0/24“.
Wie lautet die Broadcastadresse?

  
Address:   192.168.1.0           11000000.10101000.00000001 .00000000
Netmask:   255.255.255.0 = 24    11111111.11111111.11111111 .00000000
Wildcard:  0.0.0.255             00000000.00000000.00000000 .11111111
=>
Network:   192.168.1.0/24        11000000.10101000.00000001 .00000000 (Class C)
Broadcast: 192.168.1.255         11000000.10101000.00000001 .11111111
HostMin:   192.168.1.1           11000000.10101000.00000001 .00000001
HostMax:   192.168.1.254         11000000.10101000.00000001 .11111110
Hosts/Net: 254                   (Private Internet)


Broadcast: 192.168.1.255
Sie haben folgende IP-Adresse “10.0.0.0/8“.
Wie lautet die Netzadresse mit CIDR-Suffix?

  
Address:   10.0.10.12            00001010 .00000000.00001010.00001100
Netmask:   255.0.0.0 = 8         11111111 .00000000.00000000.00000000
Wildcard:  0.255.255.255         00000000 .11111111.11111111.11111111
=>
Network:   10.0.0.0/8            00001010 .00000000.00000000.00000000 (Class A)
Broadcast: 10.255.255.255        00001010 .11111111.11111111.11111111
HostMin:   10.0.0.1              00001010 .00000000.00000000.00000001
HostMax:   10.255.255.254        00001010 .11111111.11111111.11111110
Hosts/Net: 16777214              (Private Internet)


Network:   10.0.0.0/8
Sie haben folgende IP-Adresse “192.168.10.0/24“.
Bilden Sie zwei gleichgroße Netze.

  
Address:   192.168.10.0          11000000.10101000.00001010 .00000000
Netmask:   255.255.255.0 = 24    11111111.11111111.11111111 .00000000
Wildcard:  0.0.0.255             00000000.00000000.00000000 .11111111
=>
Network:   192.168.10.0/24       11000000.10101000.00001010 .00000000 (Class C)
Broadcast: 192.168.10.255        11000000.10101000.00001010 .11111111
HostMin:   192.168.10.1          11000000.10101000.00001010 .00000001
HostMax:   192.168.10.254        11000000.10101000.00001010 .11111110
Hosts/Net: 254                   (Private Internet)


Subnets
Netmask:   255.255.255.128 = 25  11111111.11111111.11111111.1 0000000
Wildcard:  0.0.0.127             00000000.00000000.00000000.0 1111111

Network:   192.168.10.0/25       11000000.10101000.00001010.0 0000000 (Class C)
Broadcast: 192.168.10.127        11000000.10101000.00001010.0 1111111
HostMin:   192.168.10.1          11000000.10101000.00001010.0 0000001
HostMax:   192.168.10.126        11000000.10101000.00001010.0 1111110
Hosts/Net: 126                   (Private Internet)


Network:   192.168.10.128/25     11000000.10101000.00001010.1 0000000 (Class C)
Broadcast: 192.168.10.255        11000000.10101000.00001010.1 1111111
HostMin:   192.168.10.129        11000000.10101000.00001010.1 0000001
HostMax:   192.168.10.254        11000000.10101000.00001010.1 1111110
Hosts/Net: 126                   (Private Internet)


Subnets:   2 
Hosts:     252
Sie haben folgende IP-Adresse “192.168.24.12/24“.
Erhöhen Sie den Hostanteil um 2 Bits.
Wie lauten die neuen Netzwerkadresse, Broadcastadresse und der erste Host?

  
Address:   192.168.24.12         11000000.10101000.00011000 .00001100
Netmask:   255.255.255.0 = 24    11111111.11111111.11111111 .00000000
Wildcard:  0.0.0.255             00000000.00000000.00000000 .11111111
=>

Network:   192.168.24.0/24       11000000.10101000.00011000 .00000000 (Class C)
Broadcast: 192.168.24.255        11000000.10101000.00011000 .11111111
HostMin:   192.168.24.1          11000000.10101000.00011000 .00000001
HostMax:   192.168.24.254        11000000.10101000.00011000 .11111110
Hosts/Net: 254                   (Private Internet)


Supernet
Netmask:   255.255.252.0 = 22    11111111.11111111.111111 00.00000000
Wildcard:  0.0.3.255             00000000.00000000.000000 11.11111111

Network:   192.168.24.0/22       11000000.10101000.000110 00.00000000 (Class C)
Broadcast: 192.168.27.255        11000000.10101000.000110 11.11111111
HostMin:   192.168.24.1          11000000.10101000.000110 00.00000001
HostMax:   192.168.27.254        11000000.10101000.000110 11.11111110
Hosts/Net: 1022                  (Private Internet)


Network:   192.168.24.0/22
Broadcast: 192.168.27.255
HostMin:   192.168.24.1
Gegeben ist die IP-Adresse 192.168.100.0.
Erstellen Sie vier gleich große Netze.
Wieviele Host enthalten die Subnetze?

  
Address:   192.168.100.0         11000000.10101000.01100100 .00000000
Netmask:   255.255.255.0 = 24    11111111.11111111.11111111 .00000000
Wildcard:  0.0.0.255             00000000.00000000.00000000 .11111111
=>
Network:   192.168.100.0/24      11000000.10101000.01100100 .00000000 (Class C)
Broadcast: 192.168.100.255       11000000.10101000.01100100 .11111111
HostMin:   192.168.100.1         11000000.10101000.01100100 .00000001
HostMax:   192.168.100.254       11000000.10101000.01100100 .11111110
Hosts/Net: 254                   (Private Internet)


Subnets
Netmask:   255.255.255.192 = 26  11111111.11111111.11111111.11 000000
Wildcard:  0.0.0.63              00000000.00000000.00000000.00 111111

Network:   192.168.100.0/26      11000000.10101000.01100100.00 000000 (Class C)
Broadcast: 192.168.100.63        11000000.10101000.01100100.00 111111
HostMin:   192.168.100.1         11000000.10101000.01100100.00 000001
HostMax:   192.168.100.62        11000000.10101000.01100100.00 111110
Hosts/Net: 62                    (Private Internet)


Network:   192.168.100.64/26     11000000.10101000.01100100.01 000000 (Class C)
Broadcast: 192.168.100.127       11000000.10101000.01100100.01 111111
HostMin:   192.168.100.65        11000000.10101000.01100100.01 000001
HostMax:   192.168.100.126       11000000.10101000.01100100.01 111110
Hosts/Net: 62                    (Private Internet)


Network:   192.168.100.128/26    11000000.10101000.01100100.10 000000 (Class C)
Broadcast: 192.168.100.191       11000000.10101000.01100100.10 111111
HostMin:   192.168.100.129       11000000.10101000.01100100.10 000001
HostMax:   192.168.100.190       11000000.10101000.01100100.10 111110
Hosts/Net: 62                    (Private Internet)


Network:   192.168.100.192/26    11000000.10101000.01100100.11 000000 (Class C)
Broadcast: 192.168.100.255       11000000.10101000.01100100.11 111111
HostMin:   192.168.100.193       11000000.10101000.01100100.11 000001
HostMax:   192.168.100.254       11000000.10101000.01100100.11 111110
Hosts/Net: 62                    (Private Internet)



Subnets:   4 
Hosts:     248


Hosts/Net: 62

Gegeben ist die IP-Adresse 192.168.100.123.
Erstellen Sie ein Klasse B Netz.
Wie lautet die Netz-ID, Subnetz-Maske und die Broadcast-Adresse? 

Address:   192.168.100.123       11000000.10101000.01100100 .01111011
Netmask:   255.255.255.0 = 24    11111111.11111111.11111111 .00000000
Wildcard:  0.0.0.255             00000000.00000000.00000000 .11111111
=>
Network:   192.168.100.0/24      11000000.10101000.01100100 .00000000 (Class C)
Broadcast: 192.168.100.255       11000000.10101000.01100100 .11111111
HostMin:   192.168.100.1         11000000.10101000.01100100 .00000001
HostMax:   192.168.100.254       11000000.10101000.01100100 .11111110
Hosts/Net: 254                   (Private Internet)


Supernet
Netmask:   255.255.0.0 = 16      11111111.11111111 .00000000.00000000
Wildcard:  0.0.255.255           00000000.00000000 .11111111.11111111

Network:   192.168.0.0/16        11000000.10101000 .00000000.00000000 (Class B)
Broadcast: 192.168.255.255       11000000.10101000 .11111111.11111111
HostMin:   192.168.0.1           11000000.10101000 .00000000.00000001
HostMax:   192.168.255.254       11000000.10101000 .11111111.11111110
Hosts/Net: 65.534                (Private Internet)



Network:   192.168.0.0/16
Netmask:   255.255.0.0
Broadcast: 192.168.255.255

Hinweis: Rechnerisch ist diese Aufgabe richtig, aber die Netz-ID “192.168.100.0” kann nicht als Class B-Netzwerk geroutet werden. Das liegt daran, dass die Netz-ID “192.168.0.0” zur privaten IP-Adressierung nach dem Classful-Adressierungsschema gehört und Router diese nicht ins öffentliche Netz routen. Theoretisch könnte nach so eine Konfiguration im eigenen LAN einsetzen – aber das würde an vielen Stellen zu Verwirrung führen. Besser ist ein privates Netzwerk aus dem Class-B-Netzwerke von 128.0.x.x bis 191.255.x.x mit jeweils 65.534 einzelnen IP-Adressen zu implementieren.

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