Was eine Subnetzmaske bewirkt

Eine Subnetzmaske teilt einem Gerät mit, welcher Teil einer IP-Adresse das Netzwerk und welcher Teil der Host ist. Sie ist eine 32-Bit-Zahl, die zu jeder IPv4-Adresse gehört.

Ohne Maske wäre eine Adresse nicht eindeutig — das Gerät wüsste nicht, wo das Netzwerk endet und der Host beginnt.

In einer Maske markieren die auf 1 gesetzten Bits den Netzwerkanteil und die auf 0 gesetzten Bits den Hostanteil. Die 1-Bits sind immer zusammenhängend und beginnen auf der linken Seite.

Beispielsweise enthält 11111111.11111111.11111111.00000000 zunächst 24 Einsen und anschließend 8 Nullen. Das bedeutet, dass die ersten drei Oktette zum Netzwerk und das letzte zum Host gehören.

Da Maskenoktette aus zusammenhängenden 1-Bits bestehen, kommen nur bestimmte Dezimalwerte vor:

• 255 = 11111111 (vollständig Netzwerk)
• 0 = 00000000 (vollständig Host)
• Teiloktette: 128, 192, 224, 240, 248, 252, 254

Sie werden niemals einen beliebigen Wert wie 255.255.123.0 sehen, da die 1-Bits zusammenhängend bleiben müssen.

Die Position, an der 1en zu 0en wechseln, ist die Grenze zwischen Netzwerk und Host. Alles links davon identifiziert das Netzwerk, alles rechts davon den Host.

Zwei Geräte im selben Netzwerk haben identische Netzwerkbits. Die Maske ermöglicht es jedem Gerät, diese Netzwerkbits aus seiner eigenen Adresse zu berechnen.

Ein Gerät ermittelt seine Netzwerkadresse mit einer bitweisen AND-Verknüpfung seiner IP-Adresse und Maske. AND gibt nur dann 1 aus, wenn beide Eingaben 1 sind.

Ist das Maskenbit 1, wird das IP-Bit unverändert übernommen. Ist das Maskenbit 0, wird das Ergebnis zu 0. Das Ergebnis ist die Netzwerkadresse, bei der alle Hostbits auf 0 gesetzt sind.

Nehmen wir die IP-Adresse 192.168.1.130 und die Maske 255.255.255.0. Verknüpfen wir das letzte Oktett mit AND: 130 AND 0 = 0. Die ersten drei Oktette behalten ihre Werte, weil sie mit 255 verknüpft werden.

Die Netzwerkadresse lautet daher 192.168.1.0. Genau so entscheidet ein Host, zu welchem Netzwerk er gehört.

Eine bestimmte Maske kann für viele unterschiedliche Netzwerke verwendet werden. Die Maske 255.255.255.0 funktioniert für 192.168.1.0, 10.5.5.0 und unzählige weitere Netzwerke.

Die Maske beschreibt nur die Form der Aufteilung – also die Anzahl der Netzwerkbits –, nicht das konkrete Netzwerk. Die IP-Adresse liefert die tatsächliche Netzwerkidentität.

Wenn Sie die Maske verlängern, also weitere 1-Bits hinzufügen, leihen Sie Bits aus dem Hostanteil und erzeugen mehr, aber kleinere Netzwerke. Verkürzen Sie sie, also verwenden Sie weniger 1-Bits, entstehen weniger, aber größere Netzwerke.

Diese gezielte Anpassung ist der Kern des Subnetting: Sie passen den Adressraum an Ihre Anforderungen an.

Wenn zwei Geräte im selben physischen Netzwerk unterschiedliche Masken verwenden, können sie sich darüber uneinig sein, welche Geräte lokal erreichbar sind. Eines versucht möglicherweise, Datenverkehr zu routen, den das andere direkt zustellen möchte.

Eine solche Maskenabweichung führt zu sporadischer oder nur in eine Richtung funktionierender Verbindung und ist ein klassischer Konfigurationsfehler, den Sie bei der Fehlersuche prüfen sollten.

Die Maske arbeitet zusammen mit dem Standard-Gateway. Nach der AND-Verknüpfung sendet das Gerät das Paket an sein Gateway, wenn sich das Ziel in einem anderen Netzwerk befindet.

Die Maske beschreibt also nicht nur ein Netzwerk – sie steuert direkt die Entscheidung des Geräts, ob es ein Paket lokal zustellt oder für ein entferntes Ziel an einen Router weiterleitet.

Jeder Host benötigt drei Einstellungen, um über sein eigenes Netzwerksegment hinaus zu kommunizieren: eine IP-Adresse, eine Subnetzmaske und ein Standard-Gateway. Die Maske sorgt dafür, dass die Adresse eine Bedeutung erhält.

Sobald Sie Masken im Binärformat sicher lesen und die AND-Verknüpfung durchführen können, ergeben sich CIDR-Notation und das Zählen von Hosts ganz natürlich.

Wenden Sie die Maske an.

Sie haben gelernt, welche Funktion eine Subnetzmaske hat.

• Eine Maske ist eine 32-Bit-Zahl: 1en stehen für das Netzwerk, 0en für den Host.
• Maskenoktetts können nur Werte wie 255, 254, 252, 248, 240, 224, 192, 128 und 0 annehmen.
• Eine bitweise AND-Verknüpfung von IP-Adresse und Maske zeigt die Netzwerkadresse.
• Eine längere Maske erzeugt mehr, kleinere Netzwerke; eine kürzere fasst sie zu weniger, größeren Netzwerken zusammen.
• Eine Maskenabweichung verursacht Verbindungsprobleme.