IP-Subnetz Rechner

Dieser IP-Subnetz-Rechner zeigt umfassende Informationen über IPv4-Netzwerke (z. B. die Anzahl der nutzbaren Hosts, IP-Bereiche usw.) und IP-Adressen (z. B. privat oder öffentlich, Klasse usw.) an. Du kannst leichter Netzwerke entwerfen, Fehler finden und der Rechner kann dir helfen, deine IT-Zertifizierung, z. B. die CompTIA Network+ Prüfung, zu bestehen.

Im folgenden Artikel erfährst du mehr über die CIDR-Notation und was eine Subnetzmaske ist. Interessierst du dich für die Administration von Netzwerken? Dann könnte dir unser chmod-Rechner 🇺🇸 nützlich sein, denn er hilft dir, Probleme mit Dateirechten zu verstehen und zu lösen!

In einem Internet Protocol (IP)-Netzwerk steht ein Teil der IP-Adresse für das Netzwerk, während der Rest für den Host (oder Computer im Netzwerk) steht. Das Aufteilen der IP-Adresse wird Subnetting genannt. Router verwenden den Netzwerkteil, um Daten zwischen Subnetzen auszutauschen, und den Hostteil, um Daten an einen einzelnen Host zu senden. Du kannst mit dem Bandbreite Rechner 🇺🇸 abschätzen, wie lange das dauern wird.

Beachte, dass dieser IP-Subnetz-Rechner für IPv4-Netzwerke gilt. Er zeigt aber auch die IPv4-mapped IPv6-Adresse und die 6to4-Präfix-Adresse an, die für den Übergang zu IPv6 verwendet werden.

Wenn du ein Netzwerk entwirfst, ist es eine bewährte Praxis, die Netzwerk- und Hostteile der IP-Adresse auszugleichen, damit du nicht zu viele Hosts (begrenzt die Anzahl der Netzwerke, zu denen du routen kannst) oder zu wenige Hosts (begrenzt die Anzahl der Computer im Netzwerk) hast. Eine Subnetzmaske verwendet man, um ein Subnetz zu erstellen, indem einige Bits der 32-Bit-IP-Adresse für das Netzwerk reserviert sind. Die restlichen Bits der IP-Adresse stehen für die Host-Adresse.

Die folgende Tabelle zeigt ein Beispiel für die Unterteilung einer IP-Adresse (192.0.2.130) in eine Netzwerkadresse (192.0.2.128) und eine Hostadresse (0.0.0.2) unter Verwendung einer Subnetzmaske von 255.255.255.192. Für die Berechnung muss die Dotted Decimal Notation (Dezimalpunktschreibweise) in die binäre Form umgewandelt werden. Eine logische AND-Operation wird zwischen der IP-Adresse und der Subnetzmaske durchgeführt, um das Netzwerkpräfix zu erhalten. Du findest den Host-Teil, indem du die Bits der Subnetzmaske umdrehst und die logische AND-Verknüpfung mit der IP-Adresse erneut durchführst.

Der Binärzahlen Rechner kann dir hilfreich sein, wenn du dich mit binären Operationen nicht auskennst oder sie auffrischen möchtest.

In den Anfängen des Internets gab es drei verschiedene Haupt-Subnetzmasken, die ein Vielfaches von 8 Bit Einsen in der Maske verwendeten. Sie wurden Klasse A, Klasse B und Klasse C genannt, wie du in dieser Tabelle siehst:

Das Problem bei diesem Schema ist, dass die Wahl der Anzahl der Hosts pro Netzwerk eher grob ist, mit großen Sprüngen in der Anzahl pro Netzwerk. Die Lösung ist das Classless Inter-Domain Routing (CIDR), das es dem Netzwerkdesigner ermöglicht, dem Netzwerkpräfix eine beliebige Anzahl von Bits zuzuweisen, was eine größere Auswahl an Hosts pro Netzwerk ermöglicht.

Die Notation zur Angabe der Anzahl der Bits im Netzwerkpräfix ist ein Schrägstrich, gefolgt von der Anzahl der Bits. Ein Netzwerk der Klasse A wird also als /8 geschrieben, da es die ersten 8 Bits in der Netzwerkmaske verwendet. Diese Tabelle zeigt die CIDR-Notation und die Anzahl der nutzbaren Hosts pro Subnetz:

Verwende diesen IP-Subnetz-Rechner als CIDR-Rechner, um die zugehörigen Netzwerkeigenschaften angezeigt zu bekommen, um sie nicht in einer Tabelle nachschlagen zu müssen.

Dieser IP-Subnetz-Rechner zeigt dir eine Vielzahl von Netzwerk- und IP-Adressen-Eigenschaften. Wir gehen jede einzelne kurz durch, erklären dir, wie du sie manuell berechnen kannst, und verlinken auf weitere Ressourcen für noch ausführlichere Informationen.

IP-Typ - öffentlich oder privat?

Es gibt zwei Haupttypen von IP-Adressen: öffentlich und privat. Server im öffentlichen Netz verwenden öffentliche Adressen, während lokale Netzwerke von Computern (z.B. dein Heimnetzwerk) private Adressen verwenden. Die folgenden IP-Adressen-Bereiche sind private Adressen:

• 10.0.0.0 – 10.255.255.255
• 172.16.0.0 – 172.31.255.255
• 192.168.0.0 – 192.168.255.255

IP-Klasse

Neben der Netzwerkklasse gehörten auch die IP-Adressen historisch gesehen zu Klassen. Der Bereich der IP-Adressen, die zu jeder Klasse gehören, ist definiert als:

• Klasse A: 0.0.0.0 – 127.255.255.255,
• Klasse B: 128.0.0.0 – 191.255.255.255,
• Klasse C: 192.0.0.0 – 223.255.255.255,
• Klasse D: 224.0.0.0 – 239.255.255.255 und
• Klasse E: 240.0.0.0 – 255.255.255.255.

Adressen der Klasse D sind für Multicast-Verkehr reserviert (ein Host sendet dieselben Daten an viele empfangende Hosts). Klasse E ist reserviert, d.h. diese Adressen funktionieren nicht im öffentlichen Internet.

Netzwerkadresse

Die Netzwerk-IP-Adresse ist die erste Adresse des Subnetzes. Du berechnest sie, indem du die IP-Adresse und die Subnetzmaske in eine binäre Adresse umwandelst und eine logische bitweise AND-Verknüpfung durchführst. Ein Router verwendet diese Adresse, um den Datenverkehr an das richtige Netzwerk weiterzuleiten. Es ist nicht möglich, die Netzwerkadresse einem Host zuzuweisen.

Broadcast-Adresse

Ein Host kann die Broadcast-Adresse verwenden, um Daten an alle anderen Hosts im Subnetz zu senden. Es ist die letzte Adresse im Subnetz. Man kann sie berechnen, indem man die Netzwerkadresse verwendet und die Gesamtzahl der Adressen (minus eine) im Subnetz addiert.

Erste und letzte Host-Adresse

Die nächste Adresse nach der Netzwerkadresse ist die erste Adresse, die einem Host zugewiesen werden kann. Die Adresse kurz vor der Broadcast-Adresse ist die letzte Adresse, die du einem Host zuweisen kannst.

Wildcard-Maske

Die inverse Maske oder Wildcard-Maske ist die Subnetzmaske mit invertierten Bits. Sie vergleicht die Bits mit dem Hostteil der IP-Adresse, um Datenverkehr zu gewähren oder abzulehnen.

Gesamtzahl der Adressen

Wir können die Gesamtzahl der Adressen in einem Subnetz anhand des CIDR mit der folgenden Formel berechnen:

Nutzbare Anzahl von Hosts

Die Netzwerk- und Broadcast-Adressen stehen nicht für die Zuweisung an Hosts im Netzwerk zur Verfügung. Die Anzahl der verfügbaren Adressen, die du den Hosts zuweisen kannst, ist also die Gesamtzahl der Adressen minus zwei.

Binäre Subnetzmaske und IP-Adresse

Bei diesen Ausgaben handelt es sich um die Subnetzmaske und die IP-Adresse, die in ein binäres Format umgewandelt wurden. Sie sind für das manuelle Subnetting der Netzwerke hilfreich.

CIDR-Notation

Dieses Ergebnis ist die IP-Adresse in Dezimalpunktschreibweise, gefolgt von einem Schrägstrich und der CIDR-Nummer.

IP-Adresse in ganzzahliger und hexadezimaler Form

Eine IP-Adresse ist nur eine Zahl, du kannst sie also als Dezimalzahl (Basis 10), Hexadezimalzahl (Basis 16) oder in jeder anderen Basis darstellen, die du möchtest.

in-addr.arpa

Diese Eigenschaft ist ein spezieller Domainname, der für reverse DNS (Domain Name System) Lookups verwendet wird (von einer IP-Adresse zu einem Domainnamen). Die IP-Adresse (in Dezimalpunktschreibweise) wird umgekehrt und der Domain in-addr.arpa vorangestellt. Zum Beispiel würde für die IP-Adresse 8.8.4.4 der PTR-Eintrag (Pointer) für den Domainnamen 4.4.8.8.in-addr.arpa nachgeschlagen werden und auf dns.google verweisen.

IPv4-mapped IPv6-Adresse

Derzeit werden die IP-Adressen von Version 4 (dargestellt durch 32 Bit) auf Version 6 (dargestellt durch 128 Bit) umgestellt. Um diesen Übergang zu erleichtern, verwenden hybride Dual-Stack-IPv6/IPv4-Implementierungen ein 96-Bit-Präfix aus 80 Bit Nullen und 16 Bit Einsen, gefolgt von der 32-Bit-IP-Adresse. Die IPv4-Adresse 169.291.13.133 entspricht zum Beispiel der IPv6-Adresse ::ffff:a9db:0d85 (bei der Umwandlung der IP-Adresse in Hexadezimalzahlen). Es ist auch üblich, in der gemappten Adresse die übliche IPv4-Dezimalpunktschreibweise zu verwenden, etwa so: ::ffff:169.219.13.133.

6to4 Präfix

Ein weiterer IPv6-Übergangsmechanismus heißt 6to4 und ermöglicht es, IPv6-Daten über IPv4-Netzwerke zu übertragen. Eine 6to4-IPv6-Adresse beginnt immer mit 2002, gefolgt von der IPv4-Adresse, die in zwei 16-Bit-Teile aufgeteilt ist und in hexadezimaler Schreibweise geschrieben wird, sodass ein 48-Bit langes Präfix entsteht. Das 6to4-Präfix für die IPv4-Adresse 192.0.2.4 lautet zum Beispiel 2002:c000:0204::/48. Es ist also Platz für ein IPv6-Subnetzfeld mit 16 Bit und 64 Bits für Hosts.

Dieser IP-Subnetz-Rechner ist ganz einfach zu verwenden. Wähle zunächst deine Subnetzmaske aus. Du kannst die Liste der zur Auswahl stehenden Subnetzmasken einschränken, indem du die Option Netzwerkklasse anpasst.

Als Nächstes trägst du die IP-Adresse, ein Oktett nach dem anderen, in die vier Zeilen ein. Du siehst dann alle Netzwerk- und IP-Adresse-Eigenschaften.

Nehmen wir als Beispiel die IP-Adresse 192.168.86.42 und die Subnetzmaske 255.255.255.0 (ein 24-Subnetz) und berechnen manuell die Netzwerk- und IP-Eigenschaften für diese IP-Adresse.

IP-Typ

Prüfe, ob die IP-Adresse in einem der Bereiche der privaten IP-Adressen liegt. Wenn ja, dann ist es eine private Adresse, andernfalls handelt es sich um eine öffentliche Adresse. 192.168.86.42 liegt im Bereich 192.168.0.0 - 192.168.255.255 – es eine private Adresse.

IP-Klasse

Wenn wir die Bereiche der einzelnen Klassen im vorherigen Abschnitt durchgehen, sehen wir, dass die IP-Adresse 192.168.86.42 im Bereich 192.0.0.0 - 223.255.255.255 liegt, also eine IP-Adresse der Klasse C ist.

Netzwerkadresse

Gehen wir die Berechnung der Netzwerkadresse Schritt für Schritt durch.

1. Wandle sowohl die IP-Adresse als auch die Subnetzmaske in Binärzahlen um und schreibe sie übereinander auf.
   11000000101010000101011000101010
11111111111111111111111100000000

2. Führe eine bitweise logische AND-Verknüpfung durch, indem du eine Spalte nach der anderen abliest. Wenn es zwei Einsen gibt, schreibe eine Eins als Ergebnis, andernfalls notierst du eine Null.
   11000000101010000101011000000000

3. Teile die Binärzahl in 8-Bit-Blöcke und wandle sie wieder in Dezimalzahlen um:
   11000000.10101000.01010110.00000000
192.168.86.0.

192.168.86.0 ist also die Netzwerkadresse.

Gesamtzahl der Adressen

Als Nächstes berechnen wir die Gesamtzahl der Adressen, um damit die Broadcast-Adresse zu ermitteln. Verwende die Gleichung für die Gesamtzahl der Adressen, da der CIDR 24 ist.

• $2^{(32 - \text{CIDR})}$
• $2^{(32 - 24)}$
• $2^8$
• $256$

Die Gesamtzahl der Adressen beträgt also 256.

Broadcast-Adresse

Jetzt können wir die Broadcast-Adresse berechnen. Wandle die Netzwerkadresse von binär in dezimal um, was 3,232,257,536 ergibt. Addiere 256 - 1, um 3,232,257,791 zu erhalten. Konvertiere das Ergebnis wieder in Binärzahlen, unterteile es in 8-Bit-Blöcke und konvertiere es in Dezimalzahlen:

3,232,257,791
11000000101010000101011011111111
11000000.10101000.01010110.11111111
192.168.86.255.

Die Broadcast-Adresse für unser Beispiel lautet also 192.168.86.255.

Erste und letzte Host-Adresse

Für die erste nutzbare Hostadresse fügen wir eine Eins zur Netzwerkadresse hinzu. Du kannst zwar die gesamte Konvertierung in eine Dezimalzahl vornehmen, eine eins hinzufügen und wieder zurück in die Dezimalpunktform wechseln, aber normalerweise ist es einfacher, direkt mit der Dezimalpunktform zu arbeiten. Wenn du zur Netzwerkadresse 192.168.86.0 eine Eins hinzufügst, musst du nur das letzte Oktett um eine Eins erweitern. Die erste verwendbare Host-Adresse ist also 192.168.86.1.

Dasselbe gilt für die Berechnung der letzten nutzbaren Host-Adresse, die die Broadcast-Adresse minus eins ist. Das ergibt 192.168.86.254.

Wildcard-Maske

Um die Wildcard-Maske zu berechnen, wandelst du die Subnetzmaske in das Binärformat um und drehst alle Bits um. Dann wandelst du wieder in die Dezimalpunktform um.

• 11111111111111111111111100000000 – binäre Subnetzmaske,
• 00000000000000000000000011111111 – Bits werden umgedreht und
• 0.0.0.255 – zurück in die Dezimalpunktform konvertiert.

Die Wildcard-Maske für unser Beispiel ist 0.0.0.255.

IP-Adresse in ganzzahliger und hexadezimaler Form

Verwende die binäre Form der IP-Adresse, um sie in Dezimalzahlen (Basis 10) und Hexadezimalzahlen (Basis 16) umzuwandeln.

• 11000000101010000101011000101010 – Beispiel IP-Adresse als Binärzahl,
• 3232257578 – als Dezimalzahl und
• 0xc0a8562a – als Hexadezimalzahl.

in-addr.arpa

Drehe die Beispiel-IP-Adresse 192.168.86.42 um, um 42.86.168.192 zu erhalten und setze sie vor in-addr.arpa, um 42.86.168.192.in-addr.arpa zu erhalten.

IPv4-mapped IPv6 Adresse

IPv4-mapped IPv6-Adressen bestehen aus dem Präfix ::ffff:, gefolgt von der IPv4-Adresse, die entweder im hexadezimalen (IPv6-nativen) Format oder in IPv4-Dezimalpunktform angezeigt wird. Das Ergebnis für unsere Beispiel-IP-Adresse ist:

• ::ffff:c0a8:562a,
• ::ffff:192.168.86.42.

6to4-Präfix

Das 6to4-Präfix besteht aus 2002:, gefolgt von der IP-Adresse im hexadezimalen Format. Du kannst jedes Oktett einzeln in das Hexadezimalformat umwandeln und sie in der IPv6-Form ausschreiben.

• 192.168.86.42 ist c0.a8.56.2a im Hexadezimalformat und
• 2002:c0a8:562a::/48 ist das 6to4-Präfix.

Das ist ganz schön viel Arbeit, oder? Dank unseres IP-Subnetz-Rechners kannst du all diese Informationen in einer Minute erhalten!

Um die Startadresse des Subnetzes zu berechnen:

1. Führe eine binäre AND-Verknüpfung zwischen der IP-Adresse und der Subnetzmaske durch.

Um die letzte Adresse im Subnetzbereich zu berechnen:

1. Invertiere die Subnetzmaske bitweise.
2. Führe eine binäre OR-Verknüpfung mit der ersten IP-Adresse im Subnetz durch.

Die Broadcast-Adresse ist die letzte IP-Adresse innerhalb eines Subnetzes. Du kannst sie berechnen, indem du die Netzwerkadresse (die 1. Adresse innerhalb des Subnetzes) nimmst, die Anzahl der Adressen im Subnetz addierst und dann eine subtrahierst.

Verwende die Classless Inter-Domain Routing (CIDR)-Nummer des Subnetzes:

1. Potenziere zwei hoch 32 minus die CIDR-Nummer.
2. Ein /24-Subnetz hat zum Beispiel insgesamt 2³²⁻²⁴ oder 256 Adressen (minus zwei für die Gesamtzahl der nutzbaren IP-Adressen).

Um die IPv6 einer IPv4-Adresse zu berechnen:

1. Setze die ersten 80 Bits der IPv6-Adresse auf null.
2. Setze die nächsten 16 Bits auf 1.
3. Füge die 32 Bits der in das Hexadezimalformat umgewandelten IPv4-Adresse hinzu.
4. Zum Beispiel entspricht die Adresse 169.291.13.133 der IPv6-Adresse ::ffff:a9db:0d85.