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[[todo]] Subnetting Master, FLSM (Subnets gleich groß) vs VLSM (Subnets verschieden gross)


Subnetting ist ein Verfahren, das in [[ip|IP]] Netzwerken verwendet wird, um Netzwerke zu unterteilen und die verfügbaren [[ip#ip_adresse|IP-Adressen]] effizienter zu nutzen. Beim Subnetting werden IP-Adressen in kleinere Teilnetze, sogenannte Subnetze, aufgeteilt. 

<box green>Beim Subnetting verwendet man das [[zahlensystem#binaer|binäre Zahlensystem]].</box>

=====IP Adresse=====

Es gibt [[ipv4|IPv4]] Adressen und [[ipv6|IPv6]] Adressen. 

IPv4-Adressen bestehen aus 32 Bits, die in vier Oktetten (Blöcke) mit je 8 Bits aufgeteilt sind. 

<code>
11000000.10101000.00000000.00000001
</code>

Jedes Oktett (8 Bits) wird durch einen Dezimalwert von 0 bis 255 dargestellt. 

<code>
192.168.0.1
</code>

Diese Schreibweise wird als Punkt-Dezimal-Notation bezeichnet.

=====Subnetzmaske=====

Die Subnetzmaske ist wie die IPv4 Adresse eine 32-Bit Nummer, die angibt, welcher Teil einer IP-Adresse den Netzwerkanteil und welcher Teil den Hostanteil darstellt. Die CIDR Darstellung (/24) besagt wieviele Bits auf 1 gestellt sind.

Die Subnetzmaske 255.255.255.0 (oder auch als /24 bezeichnet) bedeutet, dass die ersten 24 Bits der IP-Adresse den Netzwerkanteil darstellen, während die letzten 8 Bits den Hostanteil darstellen. 

<code>
11111111.11111111.11111111.00000000
</code>

<box green>
Wenn die CIDR-Notation "/24" lautet, bedeutet dies, dass die ersten 24 Bits der IP-Adresse die Netzwerkadresse darstellen und die restlichen Bits die Hostadresse.

Um die Netzwerkadresse zu berechnen, setzt man einfach alle Bits nach den ersten 24 Bits auf 0. In diesem Fall:

IP-Adresse: 192.168.0.31 (binär: 11000000.10101000.00000000.00011111)

Setze die Bits nach den ersten 24 Bits auf 0:

Netzwerkadresse: 192.168.0.0 (binär: 11000000.10101000.00000000.00000000)
</box>
=====Subnetting Master=====

Wenn du das alles kannst bist du Subnetting-Master!

  * **Subnetzberechnung**: Gegeben ist eine IP-Adresse und deren Subnetzmaske. Die Aufgabe besteht darin, die Netzwerk-Adresse, die erste und letzte Host-Adresse und die Broadcast-Adresse für dieses Subnetz zu bestimmen.
  * **Aufteilung eines IP-Adressraums**: Gegeben ist eine IP-Adresse und die Anzahl der benötigten Subnetze. Die Aufgabe besteht darin, die Subnetzmaske und die Größe jedes Subnetzes zu bestimmen.
  * **VLSM (Variable Length Subnet Masking)**: Gegeben ist eine Gruppe von Netzwerken mit unterschiedlichen Anforderungen an die Anzahl der verfügbaren Hosts. Die Aufgabe besteht darin, Subnetze mit passenden Subnetzmasken zu entwerfen, um die Anforderungen aller Netzwerke zu erfüllen und gleichzeitig die IP-Adressen effizient zu nutzen.
  * **Überlappung von Subnetzen vermeiden**: Gegeben sind zwei oder mehr vorhandene Subnetze. Die Aufgabe besteht darin, eine neue Subnetzmaske zu finden, um ein weiteres Subnetz hinzuzufügen, ohne dass es zu Überlappungen mit den bestehenden Subnetzen kommt.
    
====Subnetzberechnung====

Gegeben ist eine IP-Adresse und deren Subnetzmaske. 12.34.56.78/21. Die Aufgabe besteht darin, das Netzwerk-, die erste und letzte Host Adresse und die Broadcast-Adresse für dieses Subnetz zu bestimmen.

Konvertiere die IP-Adresse und die Subnetzmaske in Binärform.

<code>
00001100.00100010.00111000.01001110 -> 12.34.56.78
11111111.11111111.11111000.00000000 -> /21
</code>
Bestimme die Netzwerkadresse, indem du die logische AND-Operation zwischen der IP-Adresse und der Subnetzmaske anwendest.

<code>
00001100.00100010.00111000.01001110
11111111.11111111.11111000.00000000
-----------------------------------
00001100.00100010.00111000.00000000
= 12.34.56.0
</code>
Bestimme die Anzahl der verfügbaren Hosts im Subnetz. Da die Subnetzmaske /21 ist, haben wir 2^11 - 2 = 2048 - 2 = 2046 Hosts zur Verfügung. 

<code>
00000000.00000000.00000111.11111111
</code>

Die Subnetzmaske reserviert bereits die Netzwerkadresse und die Broadcast-Adresse, daher müssen wir diese von der Gesamtanzahl der Hosts abziehen.


Die Broadcast-Adresse ist die Netzwerkadresse + Anzahl der verfügbaren Hosts - 1. Oder aber noch besser man wandelt IP-Adresse und Netzmaske in binär um, und ersetzt alle Bits die in der Netzmaske 0 sind in der IP-Adresse auf 1.

<code>
00001100.00100010.00111000.01001110 <- IP
11111111.11111111.11111000.00000000 <- Netzmaske

00001100.00100010.00111111.11111111 <- Alle Bits die in der Netzmaske 0 sind, tauschen wir in der IP-Adresse auf 1

12.34.63.255 <- In dezimal
</code>

Die erste Host-Adresse ist die Netzwerkadresse plus 1, und die letzte Host-Adresse ist die Broadcast-Adresse minus 1.

<code>
12.34.56.0 + 1 = 12.34.56.1
12.34.63.255 - 1 = 12.34.63.254
</code>


====Überlappung vermeiden====


====VLSM====
=====Cheatsheets=====

<code>
128 192 224 240 248 252 254 255
  8   2   4   0   8   2   4   5
</code>

Class C (See [[https://www.youtube.com/watch?v=5-wlfAdcmFQ]])

^ IPs | 128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
^ Subnet Mask | 128 | 192 | 224 | 240 | 248 | 252 | 254 | 255 |
^ CIDR | /25 | /26 | /27 | /28 | /29 | /30 | /31 | /32 |
^ Info | To get the next network-id add <no of hosts> ||||||||

Class B (See [[https://www.youtube.com/watch?v=wuIdYxaV46Y]])

^ Subnet Mask | 255 | 128 | 192 | 224 | 240 | 248 | 252 | 254 | 255 | 128 | 192 | 224 | 240 | 248 | 252 | 254 | 255 |
^ IPs | 65536 | 32768 | 16384 |8192|4096|2048|1024|512|256|128|64|32|16|8|4|2|1|
^ CIDR | /16 | /17 | /18 | /19 | /20 | /21 | /22 | /23 | /24 | /25 | /26 | /27 | /28 | /29 | /30 | /31 | /32 |
^ Important! | To get the next network-id add <no of hosts>/256 |||||||||||||||||

[[https://www.youtube.com/watch?v=pkiS3BcEfS0|VLSM Video]], [[https://www.youtube.com/watch?v=RLCd5u0sjoU|VLSM Subnetting - subnetting a subnet]]

^Borrowed bits^Subnets^
|1|2|
|2|4|
|3|8|
|4|16|
|5|32|
|6|64|
|7|128|
|8|256|
|9|512|
|10|1024|
|11|2048|
|12|4096|

^ Suffix ^ Subnet Mask ^ Available Host/Total IPs ^ 32-bit notation ^
| /0 | 0.0.0.0 | 4,294,967,294 (+2) | 00000000.00000000.00000000.00000000 |
| /1 | 128.0.0.0 | 2,147,483,646 (+2) | 10000000.00000000.00000000.00000000 |
| /2 | 192.0.0.0 | 1,073,741,822 (+2) | 11000000.00000000.00000000.00000000 |
| /3 | 224.0.0.0 | 536,870,910 (+2) | 11100000.00000000.00000000.00000000 |
| /4 | 240.0.0.0 | 268,435,454 (+2) | 11110000.00000000.00000000.00000000 |
| /5 | 248.0.0.0 | 134,217,726 (+2) | 11111000.00000000.00000000.00000000 |
| /6 | 252.0.0.0 | 67,108,862 (+2) | 11111100.00000000.00000000.00000000 |
| /7 | 254.0.0.0 | 33,554,430 (+2) | 11111110.00000000.00000000.00000000 |
| /8 | 255.0.0.0 | 16,777,214 (+2) | 11111111.00000000.00000000.00000000 |
| /9 | 255.128.0.0 | 8,388,606 (+2) | 11111111.10000000.00000000.00000000 |
| /10 | 255.192.0.0 | 4,194,302 (+2) | 11111111.11000000.00000000.00000000 |
| /11 | 255.224.0.0 | 2,097,150 (+2) | 11111111.11100000.00000000.00000000 |
| /12 | 255.240.0.0 | 1,048,574 (+2) | 11111111.11110000.00000000.00000000 |
| /13 | 255.248.0.0 | 524,286 (+2) | 11111111.11111000.00000000.00000000 |
| /14 | 255.252.0.0 | 262,142 (+2) | 11111111.11111100.00000000.00000000 |
| /15 | 255.254.0.0 | 131,070 (+2) | 11111111.11111110.00000000.00000000 |
| /16 | 255.255.0.0 | 65,534 (+2) | 11111111.11111111.00000000.00000000 |
| /17 | 255.255.128.0 | 32,766 (+2) | 11111111.11111111.10000000.00000000 |
| /18 | 255.255.192.0 | 16,382 (+2) | 11111111.11111111.11000000.00000000 |
| /19 | 255.255.224.0 | 8,190 (+2) | 11111111.11111111.11100000.00000000 |
| /20 | 255.255.240.0 | 4,094 (+2) | 11111111.11111111.11110000.00000000 |
| /21 | 255.255.248.0 | 2,046 (+2) | 11111111.11111111.11111000.00000000 |
| /22 | 255.255.252.0 | 1,022 (+2) | 11111111.11111111.11111100.00000000 |
| /23 | 255.255.254.0 | 510 (+2) | 11111111.11111111.11111110.00000000 |
| /24 | 255.255.255.0 | 254 (+2) | 11111111.11111111.11111111.00000000 |
| /25 | 255.255.255.128 | 126 (+2) | 11111111.11111111.11111111.10000000 |
| /26 | 255.255.255.192 | 62 (+2) | 11111111.11111111.11111111.11000000 |
| /27 | 255.255.255.224 | 30 (+2) | 11111111.11111111.11111111.11100000 |
| /28 | 255.255.255.240 | 14 (+2) | 11111111.11111111.11111111.11110000 |
| /29 | 255.255.255.248 | 6 (+2) | 11111111.11111111.11111111.11111000 |
| /30 | 255.255.255.252 | 2 (+2) | 11111111.11111111.11111111.11111100 |
| /31 | 255.255.255.254 | 2 | 11111111.11111111.11111111.11111110 |
| /32 | 255.255.255.255 | 1 | 11111111.11111111.11111111.11111111 |

=====Links=====

  * [[https://www.youtube.com/playlist?list=PLIFyRwBY_4bQUE4IB5c4VPRyDoLgOdExE|Practical Networking - Subnetting (Playlist)]] (MUST WATCH)
  * [[https://www.youtube.com/watch?v=hpZL6hv0bz4|13. Subnetting Class A B Networks]]
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