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EIN Subnetz ist ein Subnetzwerk in einem Netzwerk, das nach dem Internetprotokoll. Das Verb Subnetze bedeutet das Teilen einer Reihe von aufeinanderfolgenden IP-Adressen (ein IP-Bereich) für die Adressierung in separaten physischen Netzwerken. Das Subnetting findet seinen Ausdruck im sogenannten Subnetzmaske. Mit dieser Maske bestimmt der Netzwerkadministrator, welcher Teil einer IP-Adresse die Netzwerk-ID und welcher Teil die Host-ID ist. Die Subnetzmasken helfen den Routern im Netzwerk zu wissen, in welchem ​​physischen Segment sich eine bestimmte Adresse befindet und wo die Daten für diese bestimmte Adresse weitergeleitet werden sollen.

Jede IP-Adresse in einem Subnetz beginnt im binäre Notation mit der gleichen Binärzahl. Diese Zahl steht für die Netzwerk-ID. Manchmal wird dies auch als Netzwerkadresse oder Subnetz-ID bezeichnet. Da der Begriff Netzwerkadresse häufig auch zur Angabe der vollständigen IP-Adresse verwendet wird, wird hier der Begriff Netzwerk-ID verwendet. Der Rest Bits in der IP-Adresse die Host-ID oder Host-Adresse. Um zu wissen, welcher Teil einer IP-Adresse zur Netzwerk-ID und welcher Teil zur Host-ID gehört, wird eine Subnetzmaske verwendet. In binärer Notation besteht eine Subnetzmaske aus einer Reihe von Einsen, eine für jedes Bit des Netzwerk-ID-Teils der IP-Adresse, gefolgt von einer Reihe von Nullen, eine für jedes Bit des Host-ID-Teils der IP-Adresse.

Ein Subnetz wird durch seine gemeinsame IP-Adresse zusammen mit seiner Subnetzmaske identifiziert. Eine alternative Methode für die Subnetzmaske ist die CIDRNotation, wobei die Zahl verwendet wird, die die Anzahl der Bits der Netzwerk-ID angibt.

Ein Beispiel: Angenommen, ein Netzwerk besteht aus 2 Computern A und B, die mit einem Router verbunden sind, der wiederum über ein Kabelmodem mit dem Internet verbunden ist. Dieses Netzwerk ist als Subnetz eingerichtet, wobei Computer A die IP-Adresse 17.76.99.1 und Computer B 17.76.99.2 zugewiesen ist. Das Subnetz wurde auf dem Router so eingerichtet, dass die ersten 24 Bit, also die ersten 3 Bytes, bilden Sie die Netzwerk-ID: 17.76.99. Dies wird durch die Subnetzmaske 255.255.255.0 (binäre Notation: 11111111 11111111 11111111 00000000) angezeigt. Der Router kann dann erkennen, ob sich eine erreichbare IP-Adresse innerhalb oder außerhalb des Subnetzes befindet. Die allgemeine Adresse, mit der wir das Subnetzwerk in diesem Beispiel angeben, lautet: 17.76.99.0. Wenn wir, anstatt die Subnetzmaske anzugeben, die CIDR-Notation verwenden, lautet sie: 17.76.99.0/24, wobei die 24 in dieser Notation anzeigt, dass die ersten 24 Bit die Netzwerk-ID und die restlichen 8 Bit die Host-ID bilden.

In einer großen Organisation wäre die Menge der gesendeten Daten unüberschaubar, wenn jeder Computer die von jedem anderen Computer gesendeten Daten per Broadcast empfangen würde. Subnetze ermöglichen die hierarchische Aufteilung des Satzes aufeinanderfolgender IP-Adressen, die einer Organisation zugewiesen sind, in mehrere Subnetze. Router verbinden die verschiedenen Subnetze. Die Kommunikation von einem Host aus einem Subnetz zu einem Host aus einem anderen Subnetz erfolgt über einen Port an einem bestimmten Router. Daten werden daher nur per Broadcast innerhalb des kleinstmöglichen Subnetzes gesendet.

Subnetzmasken in binärer Notation

Subnetzmasken werden oft dezimal mit Punkten zwischen den Bytes dargestellt. Die Verwendung von Subnetzmasken ist jedoch klarer, wenn wir die binäre Notation verwenden. Um eine IP-Adresse in eine Netzwerk-ID und eine Host-ID aufzuteilen, verwenden Geräte die bitweise binäre UND-Verknüpfung (eine UND-Verknüpfung ist zwischen der IP-Adresse und der Subnetzmaske deutlich zu erkennen).

Beispiel

Subnetzmasken bestehen wie IP-Adressen aus 32 Bits: einer Reihe von Einsen gefolgt von einer Reihe von Nullen, wobei die Reihe von Einsen den Netzwerk-ID-Teil und die Nullen den Host-ID-Teil bezeichnen. Wie das Beispiel zeigt, muss die Subnetzmaske die Netzwerk-ID und die Host-ID nicht pro ganzes Byte aufteilen: Dies kann auf Bitebene erfolgen. EIN nobel network ist ein Netzwerk mit einer Subnetzmaske von 255.0.0.0, 255.255.0.0 oder 255.255.255.0 entsprechend der Netzwerkklasse der IP-Adresse, so dass eine Aufteilung auf ganze Bytes erfolgt.

Warum

Die Aufteilung von Netzwerken erfolgt aus mehreren Gründen:

• Linking: Gegenseitig inkompatible Data-Link-Protokolle erhalten ein eigenes Subnetz (z. B. Ethernet und Token-Ring) und sind über einen Router verbunden.
• Sicherheit: Hosts in einem anderen Subnetz können nur über einen Router erreicht werden. Dieser Router kann daher die Verbindungen analysieren, filtern und protokollieren.
• Bandbreite: Alle Hosts in einem physischen Subnetz teilen sich die verfügbare Bandbreite des Mediums. Durch das „Verschieben“ mehrerer Hosts in ein anderes Subnetz kann die durchschnittlich verfügbare Bandbreite in beiden Subnetzen gleichmäßiger verteilt werden.

Supernetz

Die Umkehrung eines Subnetzes ist ein Supernetz. Hierbei wird mittels eines CIDRNotation bezog sich auf eine Kombination mehrerer Subnetze. Dies geschieht, um effizienter zu routen und die Routing-Tabellen klein zu halten. Zum Beispiel kann man zwei Klasse-C-Netze zu einem Supernetz zusammenfassen, wie zum Beispiel die Subnetze 192.168.0.0/24 und 192.168.1.0/24 zum Supernetz 192.168.0.0/23. Tatsächlich verringert dies die Anzahl von Bits des Netzwerk-ID-Teils und erhöht dadurch die Anzahl von Bits des Host-ID-Teils der IP-Adresse, wodurch die maximale Anzahl erreichbarer Hosts erhöht wird. Dies hängt jedoch von der Bitgrenze ab: Sie können beispielsweise 192.168.1.0/24 und 192.168.2.0/24 NICHT zu einem Supernetz zusammenführen, aber 192.168.2.0/24 und 192.168.3.0/24 können wieder zu einem zusammengeführt werden das 192.168.2.0/23-Supernetz.