IP Adressen

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Grundlegendes

Eine Ip Adresse besteht aus 32 Bit bzw. 4 Byte oder 4 Oktette. Man kann sie in 3 verschiedenen Schreibweisen darstellen.

Dezimal

  • 192.168.42.96

Hexdezimal

  • C0:A8:2A:60

Binär

  • 11000000:10101000:00101010:01100000

Umrechnungs Scripte

Netzwerkmasken

Mit Netzwerkmaske wird die Grösse eines Netzes spezifiziert. Gleichzeitig kann man die Netznummer (die erste IP) und den Broadcast(die letzte IP) einen Netzes berechnen.

EXKURS: Subnetting

Dezimalverfahren zur Herleitung von Netznummern, Broadcast und Anzahl der Hosts:

Berechnungen für Netze mit der Netwerkmaske 255.0.0.0 (ehemals A-Klasse)

  • Zum Berechnen des Netznamens nimmt man das erste Oktett der IP und füllt den Rest mit 0 auf.
  • Zum Errechnen des Broadcasts füllt man stattdessen mit 255 auf.
  • Die maximale Anzahl an Hosts beträgt 16 777 214 .

Berechnungen für Netze mit der Netwerkmaske 255.255.0.0 (ehemals B-Klasse)

  • Zum Berechnen des Netznamens nimmt man das erste und zweite Oktett der IP füllt den Rest mit 0 auf.
  • Zum Errechnen des Broadcasts füllt man stattdessen mit 255 auf.
  • Die maximale Anzahl an Hosts beträgt 65 534 .

Berechnungen für Netze mit der Netwerkmaske 255.255.255.0 (ehemals C-Klasse)

  • Zum Berechnen des Netznamens nimmt man das 1,2 und 3 Oktett der IP füllt den Rest mit 0 auf.
  • Zum Errechnen des Broadcasts füllt man stattdessen mit 255 auf.
  • Die maximale Anzahl an Hosts beträgt 254 .

Bei komplexen Subnetting

Vorarbeiten

  • Notieren der IP-Adresse
  • Notieren der Netzmaske
  • Untersuchen der Netzmaske; ein Oktett muss einen Wert ungleich 0 oder 255 haben. Dieses wird als 'Interessantes Oktett' i bezeichnet.
  • Der Wert des Interessanten Oktetts wird von 256 subtrahiert. Man erhält den Wert k.

  • Folgendes bezeht sich auf die IP-Adresse:
  • Alle Oktette links des Interessanten Oktetts können übernommen werden.
  • Die Stelle des Interessanten Oktetts wird vorläufig noch freigelassen.
  • Alle Oktette rechts des Interessanten Oktetts werden mit 0 aufgefüllt.
  • Der Wert, der an der IP-Adresse des interessanten Oktetts stand w wird durch k dividiert.
  • Vom Ergebnis wird nur der ganzzahlige Wert betrachtet; dieser wird als m bezeichnet.

Netznummer

  • Die Netzwerknummer wird durch Multiplikation von m und k berechnet und wird an die freigelassene Stelle geschrieben.

Broadcast

  • Für den Broadcast werden wieder alle Oktette links des Interessanten Oktetts übernommen
  • an die Stelle des Interessanten Oktetts wird die Differenz des Produktes aus m+1 und k und dem Wert 1 geschrieben.
  • Alle verbleibenden Oktette werden mit 255 aufgefüllt.

Anzahl der Hosts

  • Um die Anzahl der Hosts h zu errechnen nimmt man für jede Stelle rechts des Interessanten Oktetts den Wert r.
  • Man potenziert nun 256 mit r und multipliziert diesen mit k; vom Ergebnis wird der Wert 2 abgezogen.

Skript

Classless Interdomain Routing

Bei der CIDR wird die Netzwerkmaske als Bits von rechts gezählt.

Netmask CIDR
255.0.0.0 8
255.128.0.0 9
255.192.0.0 10
255.224.0.0 11
255.240.0.0 12
255.248.0.0 13
255.252.0.0 14
255.254.0.0 15
255.255.0.0 16
255.255.128.0 17
255.255.192.0 18
255.255.224.0 19
255.255.240.0 20
255.255.248.0 21
255.255.252.0 22
255.255.254.0 23
255.255.255.0 24
255.255.255.128 25
255.255.255.192 26
255.255.255.224 27
255.255.255.240 28
255.255.255.248 29
255.255.255.252 30
255.255.255.254 31
255.255.255.255 32

Subnetting

Netze
172.17.0.0/16
172.17.0.0/17 172.17.128.0/17
172.17.0.0/18 172.17.64.0/18 172.17.128.0/18 172.17.192.0/18
172.17.0.0/19 172.17.32.0/19 172.17.64.0/19 172.17.96.0/19 172.17.128.0/19 172.17.160.0/19 172.17.192.0/19 172.17.224.0/19

Zusammenspiel

Oktett Bit gesetzt Netzgrösse Netzanzahl
0 0 256 1
128 1 128 2
192 2 64 4
224 3 32 8
240 4 16 16
248 5 8 32
252 6 4 64
254 7 2 128

Subnetting

Bits | Netzgrösse | Anzahl Netze
0|256|1
1|128|2

Binäre Berechnung

Beispiel

IP: 172.16.26.2

NM: 255.255.248.0

Netznummer

Die Netznummer erhält man, indem man die IP-Adresse mit der Netzmaske bitweise verundet:

IP Bitweise UND NM
IP 10101100 00010000 00011010 00000010
NM 11111111 11111111 11111000 00000000
NN 10101100 00010000 00011000 00000000
Dezimal
172.16.24.0 ist die Netznummer

Broadcast

Den Broadcast erhält man, indem man das Einerkomplement der Subnetzmaske mit der Netznummer addiert:

NN plus EK von NM
NN 10101100 00010000 00011000 00000000
EK NM 00000000 00000000 00000111 11111111
BC 10101100 00010000 00011111 11111111
Dezimal
172.16.31.255 ist Broadcast

Anzahl Hosts

Die Anzahl der Hosts des Subnetzes erhält man, indem man das Einerkomplement aus der Subnetzmaske bildet und vom dem erhaltenen Wert 1 subtrahiert.

NN plus EK von NM
EK NM 00000000 00000000 00000111 11111111
WERT 1 00000000 00000000 00000000 00000001
HOST 00000000 00000000 00000111 11111110
Ergebnis
Ergebnis
NN 172.16.24.0
BC 172.16.31.255
HOSTS 2046

Supernetting

Unter Superneting versteht die Zusammenfassung von Netzen.
Vorteile sind kürzere Routingeinträge, kürzere Accesslisten, klarere Strukturen.

Beispiel:

Netze
193.158.232.0/24 193.158.233.0/24 193.158.234.0/24 193.158.235.0/24
193.158.232.0/23 193.158.234.0/24
193.158.232.0/22
Beim Zusammenfügen von Netzen gelten folgende Regeln (alle müssen eingehalten werden)
  • Man legt zwei Netze zusammen in dem man an der Netzwerkmaske das am weitesten rechts stehende gesetzte Bit von 1 in 0 umwandelt.
  • Das Netz mit der niedrigsten Netznummer muss die neue Netznummer stellen.
  • Das Netz mit dem höchsten Broadcast muss den neuen Broadcast stellen.
  • Die Netze müssen kontinuierlich (fortlaufend) sein. Es dürfen keine Lücken vorhanden sein. Sie müssen also nebeneinander liegen.
Schlussfolgerung

Man kann Netze zusammenfassen wenn der Wert w (interessantes Oktett der Netznummer) des niedrigsten Netzes durch die Anzahl der zusammenzulegenden Netze ohne Rest teilbar ist.

w = interessantes Oktett des niedrigsten Netzes

n = Anzahl der zusammenzulegenden Netze


Bedingung: