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Ihre Wege zu
Grundlagen der
IP-Adressierung
Übersicht
Grundlagen
Was ist eine IP-Adresse (Internet Protokoll Adresse)?
Was sind Netzwerkkennung und Hostkennung?
Logische Verknüpfungen
Was ist eine Subnetzmaske?
Konvertieren von IP-Adressen vom Binärformat in das
Dezimalformat
Was sind Adressklassen?
Zusammenfassung der Adressklassen
Richtlinien für die Adressierung
Zuweisen von Netzwerkkennungen
Zuweisen von Hostkennungen
Grundlagen
IPv4 (Internetprotokoll Version 4)
Um eine Kommunikation zwischen zwei technischen
Geräten aufzubauen, muss jedes der Geräte in der
Lage sein, dem anderen Gerät Daten zu senden.
Damit diese Daten bei der richtigen Gegenstelle
ankommen, muss diese eindeutig benannt
(adressiert) werden. Dies geschieht in IP-
Netzwerken mit einer IP-Adresse.
So wird zum Beispiel ein Webserver von einem
Webbrowser direkt über seine IP-Adresse
angesprochen. Der Browser fragt dazu den
Domainnamen (z.B. „www.google.de“) bei einem
Nameserver an, erhält von diesem dann die IP-
Adresse des Webservers und spricht ihn dann direkt
unter seiner IP-Adresse z.B. „208.77.188.166“ an.
4
Grundlagen
Jedes IP-Datenpaket beginnt mit einem
Informationsbereich für die Beförderung durch die
IP-Schicht, dem IP-Header. Dieser Header enthält
auch zwei Felder, in welche die IP-Adressen sowohl
des Senders als auch des Empfängers eingetragen
werden, bevor das Datenpaket verschickt wird.
IPv4-Adressen bestehen aus 32 Bit, also 4 Oktette
(Bytes). Damit sind 232, also 4.294.967.296
Adressen darstellbar.
In der „gepunkteten Dezimalnotation“ (dotted
decimal notation) werden die 4 Oktette als vier
durch Punkte voneinander getrennte ganze Zahlen
in Dezimaldarstellung im Bereich von 0 bis 255
geschrieben, Beispiel: 130.94.122.195.
5
Grundlagen
IPv6 – neue Version mit größerem Adressraum
Adressen bei IPv4 werden früher oder später
erschöpft sein. Deshalb wurde IPv6 entwickelt. Es
verwendet 128 Bit zur Speicherung von Adressen,
damit sind 2128 = 25616 (=
340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 ≈
3,4 · 1038) Adressen darstellbar.
Diese Zahl reicht aus, um für jeden
Quadratmillimeter der Erdoberfläche mindestens
665.570.793.348.866.944 (= 6,65 · 1017) IP-
Adressen bereitzustellen.
6
Grundlagen
Da die Dezimaldarstellung
(ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd)
unübersichtlich und schlecht handhabbar wäre, stellt
man IPv6 Adressen hexadezimal dar. Um diese
Darstellung weiter zu vereinfachen, werden jeweils
zwei Oktette der Adresse zusammengefasst und in
Gruppen durch Doppelpunkt getrennt dargestellt.
XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX
Beispiel:
2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344
032.001.013.184.133.163.008.211.019.025.138.046.003.112.115.068
7
               
Grundlagen
8
Besondere IP-Adressen
CIDR-Adressblock Adressbereich Beschreibung
0.0.0.0/8 0.0.0.0 bis 0.255.255.255 Aktuelles Netz (nur als Quelladresse gültig)
10.0.0.0/8 10.0.0.0 bis 10.255.255.255 Netzwerk für den privaten Gebrauch
14.0.0.0/8 14.0.0.0 bis 14.255.255.255 Öffentliches Datennetz
24.0.0.0/8 24.0.0.0 bis 24.255.255.255 Cable Television Netw orks
39.0.0.0/8 39.0.0.0 bis 39.255.255.255 Reserviert aber zur Vergabe vorgesehen
127.0.0.0/8 127.0.0.0 bis 127.255.255.255 Localnet
128.0.0.0/16 128.0.0.0 bis 128.0.255.255 Reserviert aber zur Vergabe vorgesehen
169.254.0.0/16 169.254.0.0 bis 169.254.255.255 Zeroconf
172.16.0.0/12 172.16.0.0 bis 172.31.255.255 Netzwerk für den privaten Gebrauch
191.255.0.0/16 191.255.0.0 bis 191.255.255.255 Reserviert aber zur Vergabe vorgesehen
192.0.0.0/24 192.0.0.0 bis 192.0.0.255 Reserviert aber zur Vergabe vorgesehen
192.0.2.0/24 192.0.2.0 bis 192.0.2.255 Dokumentat. und Beispielcode (TEST-NET )
192.88.99.0/24 192.88.99.0 bis 192.88.99.255 6to4-Anycast-Weiterleitungspräfix
192.168.0.0/16 192.168.0.0 bis 192.168.255.255 Netzwerk für den privaten Gebrauch
198.18.0.0/15 198.18.0.0 bis 198.19.255.255 Netz-Benchmark-Tests
223.255.255.0/24 223.255.255.0 bis 223.255.255.255 Reserviert aber zur Vergabe vorgesehen
224.0.0.0/4 224.0.0.0 bis 239.255.255.255 Multicasts (früheres Klasse-D-Netz)
240.0.0.0/4 240.0.0.0 bis 255.255.255.255 Reserviert (früheres Klasse-E-Netz)
255.255.255.255 255.255.255.255 Broadcast
Grundlagen
DNS – Übersetzung von Rechnernamen
in IP-Adressen
Über das weltweit verfügbare Domain Name System
(DNS) können Namen in IP-Adressen (und
umgekehrt) aufgelöst werden.
Der Name www.example.com ergibt zum Beispiel die
IPv4-Adresse 208.77.188.166
Der Name www.ipv6.uni-muenster.de die IPv6-
Adresse 2001:638:500:101:2e0:81ff:fe24:37c6.
9
IP-Adresse
133.120.75.8
86
131.107.0.0
131.107.3.27
133.120.0.0
129.102.12.7
129.102.0.0
129.102.16.2
90
94
MARIA AVEMARIA AVE
Konvertieren von IP-Adressen vom Binärformat
in das Dezimalformat
1 1 1 1 1 1 1 1
128 64 32 16 8 4 2 1
8 Bits
255 Dezimalwert
Netzwerkkennung und Hostkennung
Netzwerkkennung Hostkennung
32 Bits
w. x. y. z.
131.107.3.24Beispiel:
Klasse B
Jede IPv4-Adresse wird durch eine Subnetzmaske in einen
Netzwerk- und einen Geräteteil („Hostteil“) getrennt. Die
Subnetzmaske gibt an, an welchem Bit die Adresse geteilt
werden muss.
255.255.0.0Subnetzmaske:
Subnetzmaske
Unterscheiden der Netzwerkkennung und
der Hostkennung
Angeben, ob sich die IP-Adresse des
Zielhosts in einem lokalen oder
Remotenetzwerk befindet
Logische Verknüpfungen
Die wichtigste boolesche Algebra hat nur die zwei
Elemente 0 und 1. Die Verknüpfungen sind wie folgt
definiert:
Andere Darstellung der Wahrheitstabellen:
14
Konjunktion (UND Verknüpfung) Disjunktion (ODER Verknüpfung) Negation (NICHT Verknüpfung)
0 1 0 1
0 0 0 0 0 1 0 1
1 0 1 1 1 1 1 0
A B A UND B A B A ODER B A NICHT A
0 0 0 0 0 0 0 1
0 1 0 0 1 1 1 0
1 0 0 1 0 1
1 1 1 1 1 1
Netzwerkkennung und Hostkennung
Beispiel: IPv4-Adresse 130.94.122.195/24
(„/24“ bedeutet, dass die ersten 24 Bits der Subnetzmaske „1“ sind)
Bei einer Netzmaske mit 27 gesetzten Bits ergibt sich eine
Netzadresse von 130.94.122.0.
Es verbleiben 8 Bits und damit 28=256 Adressen für den Geräteteil.
Hiervon werden noch je 1 Adresse für das Netz selbst und für den
Broadcast benötigt, so dass 244 Adressen für Geräte zur Verfügung
stehen.
15
Dezimal Binär Berechnung
IP Adresse 130.094.122.195 10000010 01011110 01111010 11000011 IP Adresse
Subnetzmaske 255.255.255.000 11111111 11111111 11111111 00000000 AND Subnetzmaske
Netzwerkadresse 130.094.122.000 10000010 01011110 01111010 00000000 = Netzwerkteil
IP Adresse 130.094.122.195 10000010 01011110 01111010 11000011 IP Adresse
Subnetzmaske 255.255.255.000 11111111 11111111 11111111 00000000 AND NOT Subnetzmaske
Netzwerkadresse 195 00000000 00000000 00000000 11000011 = Geräteteil
Netzwerkkennung und Hostkennung
Die Adressen müssen nicht bei einem Oktett getrennt werden!
Beispiel: IPv4-Adresse 130.94.122.195/27
Bei einer Netzmaske mit 27 gesetzten Bits ergibt sich eine
Netzadresse von 130.94.122.192.
Es verbleiben 5 Bits und damit 25=32 Adressen für den Geräteteil.
Hiervon werden noch je 1 Adresse für das Netz selbst und für den
Broadcast benötigt, so dass 30 Adressen für Geräte zur Verfügung
stehen.
16
Dezimal Binär Berechnung
IP Adresse 130.094.122.195 10000010 01011110 01111010 11000011 IP Adresse
Subnetzmaske 255.255.255.224 11111111 11111111 11111111 11100000 AND Subnetzmaske
Netzwerkadresse 130.094.122.192 10000010 01011110 01111010 11000000 = Netzwerkteil
IP Adresse 130.094.122.195 10000010 01011110 01111010 11000011 IP Adresse
Subnetzmaske 255.255.255.224 11111111 11111111 11111111 11100000 AND NOT Subnetzmaske
Netzwerkadresse 3 00000000 00000000 00000000 00000011 = Geräteteil
Die Adressklasse ist an den obersten Bits erkennbar
Adressklassen
Klasse C
w x y z
Klasse A
Netzwerk-
kennung
Hostkennung
0
Klasse B
Netzwerkkennung Hostkennung
1 0
Netzwerkkennung Host-
kennung
1 1 0
Zusammenfassung der Adressklassen
Anzahl der
Netzwerke
126
16.384
2.097.152
Anzahl der Hosts
pro Netzwerk
16.777.214
65.534
254
Klasse A
Klasse B
Klasse C
Bereich der
Netzwerkkennung
(Erstes Oktett)
1-126
128-191
192-223
Standardmäßige Subnetzmasken
Für die Subnetzmaske verwendete Bits
Adress-
klasse
Gepunktete
Dezimalform
Klasse A
Klasse B
Klasse C
11111111 00000000 00000000 00000000
11111111 11111111 00000000 00000000
11111111 11111111 11111111 00000000
255.0.0.0
255.255.0.0
255.255.255.0
Beispiel: Klasse B
16.200131.107.
0.0255.255.
131.107.
w.x.
IP-Adresse
Subnetzmaske
Netzwerkkennung
Hostkennung 16.200
y.z
Richtlinien für die Adressierung
Die Netzwerkkennung darf nicht 127 lauten
127 ist für Loopbackfunktionen reserviert
Die Netzwerk- und Hostkennung darf nicht 255
lauten (alle Bits sind auf „1“ festgelegt)
255 ist eine Broadcastadresse
In der Netzwerk- und Hostkennung können nicht
alle Bits auf „0“ festgelegt sein
0 wird nur in diesem Netzwerk interpretiert
Die Hostkennung muss für die lokale
Netzwerkkennung eindeutig sein, d.h. sie darf auf
keinen Fall doppelt vorkommen.
Zuweisen von Netzwerkkennungen
Router
1 2 3
124.x.y.z 192.121.73.z 131.107.y.z
Router
Zuweisen von Hostkennungen
Router Router
124.0.0.27
124.0.0.28
124.0.0.29
131.107.0.27
131.107.0.28
131.107.0.29
192.121.73.1
124.0.0.1 192.121.73.2
131.107.0.1
124.x.y.z 192.121.73.z 131.107.0.z
1 2 3
Bestimmen des Zieles eines Pakets
Die IP-Adresse und die Ziel-IP-Adresse des Hosts
werden mit Hilfe des Vorgangs AND zur
Subnetzmaske hinzugerechnet
1 AND 1 = 1
Andere Kombinationen = 0
Stimmt das mit AND zusammengerechnete Ergebnis für die
IP- und die Ziel-IP-Adresse des Hosts überein, ist das Ziel
ein Host im lokalen Netzwerk.
10011111 11100000 00000111 10000001
11111111 11111111 00000000 00000000
10011111 11100000 00000000 00000000
IP-Adresse
Subnetzmaske
Ergebnis
Grundlagen von Teilnetzen
Teilnetz
Implementieren von Teilnetzen
Subnetzmasken-Bits
Definieren einer Subnetzmaske
Teilnetze über mehr als ein Oktett definieren
Definieren von Teilnetzkennungen
Schnelleres Definieren von Teilnetzkennungen
Definieren von Hostkennungen für ein Teilnetz
Supernetting
Teilnetz
131.107.3.27
Teilnetz 1
131.107.10.0
131.107.10.12
Teilnetz 2
131.107.3.0
131.107.12.7
131.107.12.0
131.107.12.31
Hauptnetzwerk
Implementieren von Teilnetzen
Bestimmen der Anzahl von erforderlichen
Netzwerkkennungen
Eine Netzwerkkennung für jedes Teilnetz
Eine Netzwerkkennung für jede WAN-Verbindung
Bestimmen der Anzahl von erforderlichen Hostkennungen pro
Teilnetz
Für jeden TCP/IP-Host ist mindestens eine IP-Adresse
erforderlich
Für jede Routerschnittstelle ist mindestens eine IP-Adresse
erforderlich
Definieren Sie basierend auf den Anforderungen Folgendes:
Eine Subnetzmaske für das gesamte Netzwerk, basierend
auf Ihren Anforderungen
Eine eindeutige Teilnetzkennung für jedes physische
Segment, basierend auf der Subnetzmaske
Einen Bereich gültiger Hostkennungen für jedes Teilnetz,
basierend auf der Teilnetzkennung
Subnetzmasken-Bits
Netzwerkkennung Host-
kennung
1
Teilnetz-
kennung
Anzahl der Teilnetze
0
0 . . . 254
Anzahl der Hosts 65.534 . . . 254
Beispiel für eine Adresse der Klasse B
Definieren einer Subnetzmaske
Konvertieren der Anzahl der physischen Segmente in das Binärformat
Zählen der Anzahl der erforderlichen Bits
Konvertieren der erforderlichen Anzahl von Bits der Höhe nach
(von oben nach unten) in das Dezimalformat
1
2
3
Beispiel für eine Adresse der Klasse B
6
0 0 0 0 0 1 1 0
= 6
(3 Bits)
4+2
255 . 255 . 224 . 0
11111111 11111111 11100000 00000000
Subnetzmaske
Teilnetze über mehr als ein Oktett definieren
Netzwerk-
kennung
Host-
kennung
Teilnetzkennung
Anzahl der Teilnetze
0
0 . . . 65.534
Anzahl der Hosts 16.777.214 . . . 254
Beispiel für eine Adresse der Klasse A
Definieren von Teilnetzkennungen
255 255 224 0
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
00000000 = 0
00100000 = 32
01000000 = 64
01100000 = 96
10000000 = 128
10100000 = 160
11000000 = 192
11100000 = 224
1
2 3
Schnelleres Definieren von Teilnetzkennungen
Listen Sie die Anzahl von Bits (von oben nach unten)
auf, die für die Teilnetzkennung verwendet werden
Konvertieren Sie das Bit mit dem niedrigsten Wert
in das Dezimalformat
Erhöhen Sie den Wert für jede Bitkombination
11000000
64
0
+ 64
= 64
+ 64
= 128
+ 64
192
w.x.64.1 w.x.127.254
w.x.128.1 w.x.191.254
1
2
3
Definieren von Hostkennungen für ein Teilnetz
Teilnetz-
kennungen
Bereich der
Hostkennung
Ungültig
x.y.32.1 - x.y.63.254
x.y.64.1 - x.y.95.254
x.y.96.1 - x.y.127.254
x.y.128.1 - x.y.159.254
x.y.160.1 - x.y.191.254
x.y.192.1 - x.y.223.254
Ungültig
00000000 = 0
00100000 = 32
01000000 = 64
01100000 = 96
10000000 = 128
10100000 = 160
11000000 = 192
11100000 = 224
Jede Teilnetzkennung kennzeichnet den
Anfangswert eines Bereichs
Der Endwert ist um 1 niedriger als der Anfangswert
der folgenden Teilnetzkennung
Supernetting
Internet
Router B
220.78.168.0
220.78.169.0
220.78.170.0
220.78.171.0
220.78.172.0
220.78.173.0
220.78.174.0
Router A
Ohne Supernetting:
Routingtabelle für Router B
220.78.168.0 255.255.255.0 220.78.168.1
220.78.169.0 255.255.255.0 220.78.168.1
220.78.170.0 255.255.255.0 220.78.168.1
220.78.171.0 255.255.255.0 220.78.168.1
220.78.172.0 255.255.255.0 220.78.168.1
220.78.173.0 255.255.255.0 220.78.168.1
220.78.174.0 255.255.255.0 220.78.168.1
220.78.175.0 255.255.255.0 220.78.168.1
Routingtabelle für Router B
220.78.168.0 255.255.252.0 220.78.168.1
Mit Supernetting:
34
netkotec GmbH
• IT-Services • Telekommunikation • Webservices • Schulungen
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E-mail: uth@netkotec.de
Internet: http://www.netkotec.de
Tel.: 0211 / 23 7076-0
Fax: 0211 / 23 7076-90
Mobil: 0151 / 148 085 32
Kölner Landstraße 238
40591 Düsseldorf
Kontaktadresse:
35
Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit !!

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IP-Adressierung

  • 3. Übersicht Grundlagen Was ist eine IP-Adresse (Internet Protokoll Adresse)? Was sind Netzwerkkennung und Hostkennung? Logische Verknüpfungen Was ist eine Subnetzmaske? Konvertieren von IP-Adressen vom Binärformat in das Dezimalformat Was sind Adressklassen? Zusammenfassung der Adressklassen Richtlinien für die Adressierung Zuweisen von Netzwerkkennungen Zuweisen von Hostkennungen
  • 4. Grundlagen IPv4 (Internetprotokoll Version 4) Um eine Kommunikation zwischen zwei technischen Geräten aufzubauen, muss jedes der Geräte in der Lage sein, dem anderen Gerät Daten zu senden. Damit diese Daten bei der richtigen Gegenstelle ankommen, muss diese eindeutig benannt (adressiert) werden. Dies geschieht in IP- Netzwerken mit einer IP-Adresse. So wird zum Beispiel ein Webserver von einem Webbrowser direkt über seine IP-Adresse angesprochen. Der Browser fragt dazu den Domainnamen (z.B. „www.google.de“) bei einem Nameserver an, erhält von diesem dann die IP- Adresse des Webservers und spricht ihn dann direkt unter seiner IP-Adresse z.B. „208.77.188.166“ an. 4
  • 5. Grundlagen Jedes IP-Datenpaket beginnt mit einem Informationsbereich für die Beförderung durch die IP-Schicht, dem IP-Header. Dieser Header enthält auch zwei Felder, in welche die IP-Adressen sowohl des Senders als auch des Empfängers eingetragen werden, bevor das Datenpaket verschickt wird. IPv4-Adressen bestehen aus 32 Bit, also 4 Oktette (Bytes). Damit sind 232, also 4.294.967.296 Adressen darstellbar. In der „gepunkteten Dezimalnotation“ (dotted decimal notation) werden die 4 Oktette als vier durch Punkte voneinander getrennte ganze Zahlen in Dezimaldarstellung im Bereich von 0 bis 255 geschrieben, Beispiel: 130.94.122.195. 5
  • 6. Grundlagen IPv6 – neue Version mit größerem Adressraum Adressen bei IPv4 werden früher oder später erschöpft sein. Deshalb wurde IPv6 entwickelt. Es verwendet 128 Bit zur Speicherung von Adressen, damit sind 2128 = 25616 (= 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 ≈ 3,4 · 1038) Adressen darstellbar. Diese Zahl reicht aus, um für jeden Quadratmillimeter der Erdoberfläche mindestens 665.570.793.348.866.944 (= 6,65 · 1017) IP- Adressen bereitzustellen. 6
  • 7. Grundlagen Da die Dezimaldarstellung (ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd) unübersichtlich und schlecht handhabbar wäre, stellt man IPv6 Adressen hexadezimal dar. Um diese Darstellung weiter zu vereinfachen, werden jeweils zwei Oktette der Adresse zusammengefasst und in Gruppen durch Doppelpunkt getrennt dargestellt. XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX Beispiel: 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344 032.001.013.184.133.163.008.211.019.025.138.046.003.112.115.068 7                
  • 8. Grundlagen 8 Besondere IP-Adressen CIDR-Adressblock Adressbereich Beschreibung 0.0.0.0/8 0.0.0.0 bis 0.255.255.255 Aktuelles Netz (nur als Quelladresse gültig) 10.0.0.0/8 10.0.0.0 bis 10.255.255.255 Netzwerk für den privaten Gebrauch 14.0.0.0/8 14.0.0.0 bis 14.255.255.255 Öffentliches Datennetz 24.0.0.0/8 24.0.0.0 bis 24.255.255.255 Cable Television Netw orks 39.0.0.0/8 39.0.0.0 bis 39.255.255.255 Reserviert aber zur Vergabe vorgesehen 127.0.0.0/8 127.0.0.0 bis 127.255.255.255 Localnet 128.0.0.0/16 128.0.0.0 bis 128.0.255.255 Reserviert aber zur Vergabe vorgesehen 169.254.0.0/16 169.254.0.0 bis 169.254.255.255 Zeroconf 172.16.0.0/12 172.16.0.0 bis 172.31.255.255 Netzwerk für den privaten Gebrauch 191.255.0.0/16 191.255.0.0 bis 191.255.255.255 Reserviert aber zur Vergabe vorgesehen 192.0.0.0/24 192.0.0.0 bis 192.0.0.255 Reserviert aber zur Vergabe vorgesehen 192.0.2.0/24 192.0.2.0 bis 192.0.2.255 Dokumentat. und Beispielcode (TEST-NET ) 192.88.99.0/24 192.88.99.0 bis 192.88.99.255 6to4-Anycast-Weiterleitungspräfix 192.168.0.0/16 192.168.0.0 bis 192.168.255.255 Netzwerk für den privaten Gebrauch 198.18.0.0/15 198.18.0.0 bis 198.19.255.255 Netz-Benchmark-Tests 223.255.255.0/24 223.255.255.0 bis 223.255.255.255 Reserviert aber zur Vergabe vorgesehen 224.0.0.0/4 224.0.0.0 bis 239.255.255.255 Multicasts (früheres Klasse-D-Netz) 240.0.0.0/4 240.0.0.0 bis 255.255.255.255 Reserviert (früheres Klasse-E-Netz) 255.255.255.255 255.255.255.255 Broadcast
  • 9. Grundlagen DNS – Übersetzung von Rechnernamen in IP-Adressen Über das weltweit verfügbare Domain Name System (DNS) können Namen in IP-Adressen (und umgekehrt) aufgelöst werden. Der Name www.example.com ergibt zum Beispiel die IPv4-Adresse 208.77.188.166 Der Name www.ipv6.uni-muenster.de die IPv6- Adresse 2001:638:500:101:2e0:81ff:fe24:37c6. 9
  • 11. Konvertieren von IP-Adressen vom Binärformat in das Dezimalformat 1 1 1 1 1 1 1 1 128 64 32 16 8 4 2 1 8 Bits 255 Dezimalwert
  • 12. Netzwerkkennung und Hostkennung Netzwerkkennung Hostkennung 32 Bits w. x. y. z. 131.107.3.24Beispiel: Klasse B Jede IPv4-Adresse wird durch eine Subnetzmaske in einen Netzwerk- und einen Geräteteil („Hostteil“) getrennt. Die Subnetzmaske gibt an, an welchem Bit die Adresse geteilt werden muss. 255.255.0.0Subnetzmaske:
  • 13. Subnetzmaske Unterscheiden der Netzwerkkennung und der Hostkennung Angeben, ob sich die IP-Adresse des Zielhosts in einem lokalen oder Remotenetzwerk befindet
  • 14. Logische Verknüpfungen Die wichtigste boolesche Algebra hat nur die zwei Elemente 0 und 1. Die Verknüpfungen sind wie folgt definiert: Andere Darstellung der Wahrheitstabellen: 14 Konjunktion (UND Verknüpfung) Disjunktion (ODER Verknüpfung) Negation (NICHT Verknüpfung) 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 A B A UND B A B A ODER B A NICHT A 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1
  • 15. Netzwerkkennung und Hostkennung Beispiel: IPv4-Adresse 130.94.122.195/24 („/24“ bedeutet, dass die ersten 24 Bits der Subnetzmaske „1“ sind) Bei einer Netzmaske mit 27 gesetzten Bits ergibt sich eine Netzadresse von 130.94.122.0. Es verbleiben 8 Bits und damit 28=256 Adressen für den Geräteteil. Hiervon werden noch je 1 Adresse für das Netz selbst und für den Broadcast benötigt, so dass 244 Adressen für Geräte zur Verfügung stehen. 15 Dezimal Binär Berechnung IP Adresse 130.094.122.195 10000010 01011110 01111010 11000011 IP Adresse Subnetzmaske 255.255.255.000 11111111 11111111 11111111 00000000 AND Subnetzmaske Netzwerkadresse 130.094.122.000 10000010 01011110 01111010 00000000 = Netzwerkteil IP Adresse 130.094.122.195 10000010 01011110 01111010 11000011 IP Adresse Subnetzmaske 255.255.255.000 11111111 11111111 11111111 00000000 AND NOT Subnetzmaske Netzwerkadresse 195 00000000 00000000 00000000 11000011 = Geräteteil
  • 16. Netzwerkkennung und Hostkennung Die Adressen müssen nicht bei einem Oktett getrennt werden! Beispiel: IPv4-Adresse 130.94.122.195/27 Bei einer Netzmaske mit 27 gesetzten Bits ergibt sich eine Netzadresse von 130.94.122.192. Es verbleiben 5 Bits und damit 25=32 Adressen für den Geräteteil. Hiervon werden noch je 1 Adresse für das Netz selbst und für den Broadcast benötigt, so dass 30 Adressen für Geräte zur Verfügung stehen. 16 Dezimal Binär Berechnung IP Adresse 130.094.122.195 10000010 01011110 01111010 11000011 IP Adresse Subnetzmaske 255.255.255.224 11111111 11111111 11111111 11100000 AND Subnetzmaske Netzwerkadresse 130.094.122.192 10000010 01011110 01111010 11000000 = Netzwerkteil IP Adresse 130.094.122.195 10000010 01011110 01111010 11000011 IP Adresse Subnetzmaske 255.255.255.224 11111111 11111111 11111111 11100000 AND NOT Subnetzmaske Netzwerkadresse 3 00000000 00000000 00000000 00000011 = Geräteteil
  • 17. Die Adressklasse ist an den obersten Bits erkennbar Adressklassen Klasse C w x y z Klasse A Netzwerk- kennung Hostkennung 0 Klasse B Netzwerkkennung Hostkennung 1 0 Netzwerkkennung Host- kennung 1 1 0
  • 18. Zusammenfassung der Adressklassen Anzahl der Netzwerke 126 16.384 2.097.152 Anzahl der Hosts pro Netzwerk 16.777.214 65.534 254 Klasse A Klasse B Klasse C Bereich der Netzwerkkennung (Erstes Oktett) 1-126 128-191 192-223
  • 19. Standardmäßige Subnetzmasken Für die Subnetzmaske verwendete Bits Adress- klasse Gepunktete Dezimalform Klasse A Klasse B Klasse C 11111111 00000000 00000000 00000000 11111111 11111111 00000000 00000000 11111111 11111111 11111111 00000000 255.0.0.0 255.255.0.0 255.255.255.0 Beispiel: Klasse B 16.200131.107. 0.0255.255. 131.107. w.x. IP-Adresse Subnetzmaske Netzwerkkennung Hostkennung 16.200 y.z
  • 20. Richtlinien für die Adressierung Die Netzwerkkennung darf nicht 127 lauten 127 ist für Loopbackfunktionen reserviert Die Netzwerk- und Hostkennung darf nicht 255 lauten (alle Bits sind auf „1“ festgelegt) 255 ist eine Broadcastadresse In der Netzwerk- und Hostkennung können nicht alle Bits auf „0“ festgelegt sein 0 wird nur in diesem Netzwerk interpretiert Die Hostkennung muss für die lokale Netzwerkkennung eindeutig sein, d.h. sie darf auf keinen Fall doppelt vorkommen.
  • 21. Zuweisen von Netzwerkkennungen Router 1 2 3 124.x.y.z 192.121.73.z 131.107.y.z Router
  • 22. Zuweisen von Hostkennungen Router Router 124.0.0.27 124.0.0.28 124.0.0.29 131.107.0.27 131.107.0.28 131.107.0.29 192.121.73.1 124.0.0.1 192.121.73.2 131.107.0.1 124.x.y.z 192.121.73.z 131.107.0.z 1 2 3
  • 23. Bestimmen des Zieles eines Pakets Die IP-Adresse und die Ziel-IP-Adresse des Hosts werden mit Hilfe des Vorgangs AND zur Subnetzmaske hinzugerechnet 1 AND 1 = 1 Andere Kombinationen = 0 Stimmt das mit AND zusammengerechnete Ergebnis für die IP- und die Ziel-IP-Adresse des Hosts überein, ist das Ziel ein Host im lokalen Netzwerk. 10011111 11100000 00000111 10000001 11111111 11111111 00000000 00000000 10011111 11100000 00000000 00000000 IP-Adresse Subnetzmaske Ergebnis
  • 24. Grundlagen von Teilnetzen Teilnetz Implementieren von Teilnetzen Subnetzmasken-Bits Definieren einer Subnetzmaske Teilnetze über mehr als ein Oktett definieren Definieren von Teilnetzkennungen Schnelleres Definieren von Teilnetzkennungen Definieren von Hostkennungen für ein Teilnetz Supernetting
  • 26. Implementieren von Teilnetzen Bestimmen der Anzahl von erforderlichen Netzwerkkennungen Eine Netzwerkkennung für jedes Teilnetz Eine Netzwerkkennung für jede WAN-Verbindung Bestimmen der Anzahl von erforderlichen Hostkennungen pro Teilnetz Für jeden TCP/IP-Host ist mindestens eine IP-Adresse erforderlich Für jede Routerschnittstelle ist mindestens eine IP-Adresse erforderlich Definieren Sie basierend auf den Anforderungen Folgendes: Eine Subnetzmaske für das gesamte Netzwerk, basierend auf Ihren Anforderungen Eine eindeutige Teilnetzkennung für jedes physische Segment, basierend auf der Subnetzmaske Einen Bereich gültiger Hostkennungen für jedes Teilnetz, basierend auf der Teilnetzkennung
  • 27. Subnetzmasken-Bits Netzwerkkennung Host- kennung 1 Teilnetz- kennung Anzahl der Teilnetze 0 0 . . . 254 Anzahl der Hosts 65.534 . . . 254 Beispiel für eine Adresse der Klasse B
  • 28. Definieren einer Subnetzmaske Konvertieren der Anzahl der physischen Segmente in das Binärformat Zählen der Anzahl der erforderlichen Bits Konvertieren der erforderlichen Anzahl von Bits der Höhe nach (von oben nach unten) in das Dezimalformat 1 2 3 Beispiel für eine Adresse der Klasse B 6 0 0 0 0 0 1 1 0 = 6 (3 Bits) 4+2 255 . 255 . 224 . 0 11111111 11111111 11100000 00000000 Subnetzmaske
  • 29. Teilnetze über mehr als ein Oktett definieren Netzwerk- kennung Host- kennung Teilnetzkennung Anzahl der Teilnetze 0 0 . . . 65.534 Anzahl der Hosts 16.777.214 . . . 254 Beispiel für eine Adresse der Klasse A
  • 30. Definieren von Teilnetzkennungen 255 255 224 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00000000 = 0 00100000 = 32 01000000 = 64 01100000 = 96 10000000 = 128 10100000 = 160 11000000 = 192 11100000 = 224 1 2 3
  • 31. Schnelleres Definieren von Teilnetzkennungen Listen Sie die Anzahl von Bits (von oben nach unten) auf, die für die Teilnetzkennung verwendet werden Konvertieren Sie das Bit mit dem niedrigsten Wert in das Dezimalformat Erhöhen Sie den Wert für jede Bitkombination 11000000 64 0 + 64 = 64 + 64 = 128 + 64 192 w.x.64.1 w.x.127.254 w.x.128.1 w.x.191.254 1 2 3
  • 32. Definieren von Hostkennungen für ein Teilnetz Teilnetz- kennungen Bereich der Hostkennung Ungültig x.y.32.1 - x.y.63.254 x.y.64.1 - x.y.95.254 x.y.96.1 - x.y.127.254 x.y.128.1 - x.y.159.254 x.y.160.1 - x.y.191.254 x.y.192.1 - x.y.223.254 Ungültig 00000000 = 0 00100000 = 32 01000000 = 64 01100000 = 96 10000000 = 128 10100000 = 160 11000000 = 192 11100000 = 224 Jede Teilnetzkennung kennzeichnet den Anfangswert eines Bereichs Der Endwert ist um 1 niedriger als der Anfangswert der folgenden Teilnetzkennung
  • 33. Supernetting Internet Router B 220.78.168.0 220.78.169.0 220.78.170.0 220.78.171.0 220.78.172.0 220.78.173.0 220.78.174.0 Router A Ohne Supernetting: Routingtabelle für Router B 220.78.168.0 255.255.255.0 220.78.168.1 220.78.169.0 255.255.255.0 220.78.168.1 220.78.170.0 255.255.255.0 220.78.168.1 220.78.171.0 255.255.255.0 220.78.168.1 220.78.172.0 255.255.255.0 220.78.168.1 220.78.173.0 255.255.255.0 220.78.168.1 220.78.174.0 255.255.255.0 220.78.168.1 220.78.175.0 255.255.255.0 220.78.168.1 Routingtabelle für Router B 220.78.168.0 255.255.252.0 220.78.168.1 Mit Supernetting:
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