Was ist eine Subnetzmaske?
Eine Subnetzmaske ist ein Bitmuster, mit dem bestimmte Teile einer IP-Adresse (Internet Protocol) isoliert werden können. Wenn es auf eine IP-Adresse angewendet wird, werden die Hostadresse und das Netzwerkrouting-Präfix der Netzwerkschnittstelle erstellt. Das Routing-Präfix wird auch als Subnetz oder Subnetz bezeichnet. Subnetzmasken werden von der Netzwerksoftware und -hardware verwendet, um Teile des Netzwerks zu isolieren und zu verwalten.
Wenn eine Subnetzmaske logisch mit AND verknüpft oder mit der IP-Adresse einer Netzwerkschnittstelle hinzugefügt wird, ist das Ergebnis die Startadresse des Subnetzes, zu dem diese Schnittstelle gehört. Der verbleibende Teil der IP-Netzwerkadresse ist die Host-ID der Schnittstelle. Eine IPv4-Subnetzmaske (IP Version 4) wird in der Regel durch vier Oktette in punktierter Dezimalschreibweise ausgedrückt. Als Beispiel kann eine 32-Bit-IP-Adresse von 192.164.178.5 mit einer Maske von 255.255.255.0 betrachtet werden. In diesem Fall lautet die Startadresse oder das Routingpräfix des Subnetzes 192.164.178.0 und die Hostschnittstellenkennung 5.
Ein Routing-Präfix wird normalerweise in der CIDR-Notation (Classless Inter-Domain Routing) ausgedrückt. Dies bedeutet, dass dem Präfix ein Schrägstrich und die Anzahl der signifikanten Bits im Präfix folgen. Zum Beispiel hat eine Subnetzmaske von 255.255.255.0 24 signifikante Bits - alle in diesem Fall. Wenn diese Subnetzmaske auf die IPv4-Adresse 192.164.178.5 angewendet wird, lautet das resultierende Präfix in der CIDR-Notation 192.164.178.0/24. Die CIDR-Notation wird auch bei IP-Adressen der Version 6 (IPv6) verwendet.
In IPv4-Netzwerken befinden sich alle Adressen mit demselben Routingpräfix im selben Subnetz. Sie befinden sich normalerweise in derselben Verbindung oder demselben physischen Netzwerk hinter einem einzelnen Router. Das Subnetz kann jedoch aus mehreren Netzwerksegmenten, Bridges und Switches bestehen. IP-Pakete, die für ein anderes Routing-Präfix bestimmt sind, werden vom Router weitergeleitet, der an das aktuelle Routing-Präfix angehängt ist. In IPv6-Netzwerken befinden sich Adressen mit identischen Routingpräfixen nicht unbedingt auf derselben Verbindung.
Das Konzept einer Subnetzmaske wurde Anfang der neunziger Jahre zusammen mit CIDR eingeführt. Zuvor bestimmten die vier höherwertigen Bits einer IP-Adresse, zu welcher Klasse von Adressen sie gehörte. Die Klasse bestimmte die Anzahl der Bits im Routing-Präfix und die Host-ID sowie die Start- und Endadresse des Subnetzes. Es wurde keine Subnetzmaske benötigt, da die IP-Adresse alle erforderlichen Informationen selbst beinhaltet. Diese Art von Architektur wird als klassisches Netzwerk bezeichnet.
Das Verwenden einer Subnetzmaske zum Teilen eines Netzwerks wird als Subnetz bezeichnet. Da in IPv4-Netzwerken nur ein begrenzter Adressraum zur Verfügung steht, können mit Subnetting größere Netzwerke effizient organisiert werden. IPv6-Netzwerke bieten im Vergleich dazu große Adressräume. IPv6-Subnetze werden häufiger verwendet, um lokale Netzwerke vom Internet zu trennen oder Netzwerke weltweit zu organisieren.