IPv4-Klassen & CIDR

6 Kernkonzepte
Die wichtigsten Konzepte der IPv4-Adressierung und CIDR-Notation: Klasse A, B, C, D, E · CIDR · Präfixlänge · Subnetzmaske · Berechnung · RFC 1918 IPv4-Adressen werden in Klassen eingeteilt und heute mit CIDR (Classless Inter-Domain Routing) flexibel subnettiert. Diese Cheatsheet fasst die Grundlagen und Berechnungen zusammen.

IPv4-Adresse – 32 Bit · 4 Oktette

192.168.1.1 · 32 Bit · Binär
# Dezimal-Darstellung 192.168.1.1 # Binär-Darstellung (32 Bit) 11000000.10101000.00000001.00000001

Eine IPv4-Adresse besteht aus 32 Bit, die in 4 Oktette (Bytes) zu je 8 Bit aufgeteilt werden. Die Adresse wird üblicherweise in Dezimal-Punkt-Notation dargestellt.

Beispiele
# 8 Bit = ein Oktett
128 64 32 16 8 4 2 1
1 1 0 0 0 0 0 0 = 192
1 0 1 0 1 0 0 0 = 168
0 0 0 0 0 0 0 1 = 1
0 0 0 0 0 0 0 1 = 1
Tipp: Die Binär-Darstellung ist die Grundlage für alle Subnetting-Berechnungen. Jedes Oktett kann Werte von 0 bis 255 annehmen (2⁸ = 256 Werte).

IPv4-Klassen – Klasse A, B, C, D, E

A · B · C · D · E
# Klassenbasierte Adressierung Klasse A: 1.0.0.0 – 126.255.255.255 Klasse B: 128.0.0.0 – 191.255.255.255 Klasse C: 192.0.0.0 – 223.255.255.255

Die ursprüngliche klassenbasierte Adressierung (Classful Addressing) teilte IPv4-Adressen in fünf Klassen ein. Heute wird CIDR (Classless Inter-Domain Routing) verwendet.

Übersicht der IPv4-Klassen

Klasse Erstes Oktett Präfixlänge Standard-Subnetzmaske Anzahl Netzwerke Hosts pro Netzwerk Verwendung
A 1 – 126 /8 255.0.0.0 126 16.777.214 Große Netzwerke
B 128 – 191 /16 255.255.0.0 16.384 65.534 Mittlere Netzwerke
C 192 – 223 /24 255.255.255.0 2.097.152 254 Kleine Netzwerke
D 224 – 239 - - - - Multicast
E 240 – 255 - - - - Experimentell
Tipp: Die Klassen D und E werden nicht für normale Hosts verwendet. Multicast-Adressen (Klasse D) werden für Gruppenkommunikation genutzt.

CIDR-Notation – Präfixlänge & Subnetzmaske

192.168.1.0/24 · /8 · /16 · /24
# CIDR-Notation: Adresse + /Präfixlänge 192.168.1.0/24 # 24 Bits = Netzwerkanteil 10.0.0.0/8 # 8 Bits = Netzwerkanteil 172.16.0.0/12 # 12 Bits = Netzwerkanteil

CIDR (Classless Inter-Domain Routing) ersetzt die starren Klassen durch eine flexible Angabe der Präfixlänge – die Anzahl der Bits, die für das Netzwerk reserviert sind.

CIDR-Präfix & Subnetzmaske

Präfix Subnetzmaske Anzahl Adressen Hosts (nutzbar)
/8 255.0.0.0 16.777.216 16.777.214
/16 255.255.0.0 65.536 65.534
/24 255.255.255.0 256 254
/25 255.255.255.128 128 126
/26 255.255.255.192 64 62
/27 255.255.255.224 32 30
/28 255.255.255.240 16 14
/29 255.255.255.248 8 6
/30 255.255.255.252 4 2
/32 255.255.255.255 1 1
Tipp: Die Subnetzmaske hat überall dort eine 1, wo die Präfixlänge Bits für das Netzwerk reserviert. /24 = 24 Einsen = 255.255.255.0.

Präfixlänge & Subnetzmaske – Berechnung & Bedeutung

/24 = 255.255.255.0
# Berechnung der Subnetzmaske aus Präfixlänge /24 = 11111111.11111111.11111111.00000000 = 255.255.255.0 /20 = 11111111.11111111.11110000.00000000 = 255.255.240.0

Die Präfixlänge gibt die Anzahl der Bits an, die für den Netzwerkanteil reserviert sind. Die restlichen Bits bilden den Hostanteil. Die Subnetzmaske ist die Binär-Darstellung des Netzwerkanteils.

Beispiele
# /24 → 24 Bits für Netzwerk, 8 Bits für Hosts
Netzwerk: 11111111.11111111.11111111.00000000
Subnetz: 255.255.255.0
Hosts: 2⁸ - 2 = 254
# /26 → 26 Bits für Netzwerk, 6 Bits für Hosts
Netzwerk: 11111111.11111111.11111111.11000000
Subnetz: 255.255.255.192
Hosts: 2⁶ - 2 = 62
# /30 → 30 Bits für Netzwerk, 2 Bits für Hosts
Netzwerk: 11111111.11111111.11111111.11111100
Subnetz: 255.255.255.252
Hosts: 2² - 2 = 2
Tipp: Die Formel für nutzbare Hosts lautet 2ⁿ - 2 (n = Anzahl der Host-Bits). Die Subtraktion von 2 berücksichtigt die Netzwerkadresse (alle Host-Bits = 0) und die Broadcast-Adresse (alle Host-Bits = 1).

Subnetting-Berechnung – Netzwerk, Broadcast, Hosts

Netzwerkadresse · Broadcast · Bereich
# Beispiel: 192.168.1.0/24 Netzwerkadresse: 192.168.1.0 Broadcast: 192.168.1.255 Host-Bereich: 192.168.1.1 – 192.168.1.254

Beim Subnetting wird ein Netzwerk in kleinere Teilnetze (Subnetze) unterteilt. Die wichtigsten Werte sind die Netzwerkadresse, die Broadcast-Adresse und der nutzbare Host-Bereich.

Beispiele
# Beispiel 1: /24 Netzwerk
Adresse: 192.168.1.0/24
Netzwerk: 192.168.1.0
Broadcast: 192.168.1.255
Hosts: 192.168.1.1 – 192.168.1.254
# Beispiel 2: /26 Subnetz
Adresse: 192.168.1.0/26
Netzwerk: 192.168.1.0
Broadcast: 192.168.1.63
Hosts: 192.168.1.1 – 192.168.1.62
# Beispiel 3: /27 Subnetz
Adresse: 192.168.1.64/27
Netzwerk: 192.168.1.64
Broadcast: 192.168.1.95
Hosts: 192.168.1.65 – 192.168.1.94
# Beispiel 4: /30 Punkt-zu-Punkt
Adresse: 10.0.0.0/30
Netzwerk: 10.0.0.0
Broadcast: 10.0.0.3
Hosts: 10.0.0.1 – 10.0.0.2
Tipp: Die Subnetzmaske bestimmt die Größe der Subnetze. /24 = 256 Adressen, /26 = 64 Adressen, /27 = 32 Adressen usw. Die Subnetze liegen in Blöcken dieser Größe.

Private IP-Bereiche – RFC 1918

10.0.0.0/8 · 172.16.0.0/12 · 192.168.0.0/16
# Private IPv4-Bereiche (RFC 1918) 10.0.0.0/8 # 10.0.0.0 – 10.255.255.255 172.16.0.0/12 # 172.16.0.0 – 172.31.255.255 192.168.0.0/16 # 192.168.0.0 – 192.168.255.255

Die privaten IP-Bereiche (RFC 1918) sind für den Einsatz in lokalen Netzwerken reserviert. Sie sind im Internet nicht routbar und werden über NAT (Network Address Translation) mit öffentlichen Adressen übersetzt.

Private IP-Bereiche im Detail

Bereich CIDR Anzahl Adressen Typische Verwendung
10.0.0.0 – 10.255.255.255 /8 16.777.216 Große Unternehmensnetzwerke
172.16.0.0 – 172.31.255.255 /12 1.048.576 Mittlere Netzwerke
192.168.0.0 – 192.168.255.255 /16 65.536 Heimnetzwerke, kleine Büros
Tipp: Verwenden Sie private IP-Adressen für alle internen Netzwerke. Für den Zugriff ins Internet benötigen Sie ein öffentliches IP-Adressen (oder eine NAT-Übersetzung).

Übersicht – Alle wichtigen CIDR-Werte

/0 – /32

Kompakte Übersicht der wichtigsten CIDR-Präfixe mit zugehöriger Subnetzmaske und Anzahl der Hosts.

CIDR-Tabelle (Auszug)

CIDR Subnetzmaske Hosts Beschreibung
/1 128.0.0.0 2.147.483.646 Größtes Netzwerk
/8 255.0.0.0 16.777.214 Klasse A
/12 255.240.0.0 1.048.574 RFC 1918 (172.16.0.0/12)
/16 255.255.0.0 65.534 Klasse B
/20 255.255.240.0 4.094 Größeres Subnetz
/24 255.255.255.0 254 Klasse C / Standard
/25 255.255.255.128 126 2 Subnetze
/26 255.255.255.192 62 4 Subnetze
/27 255.255.255.224 30 8 Subnetze
/28 255.255.255.240 14 16 Subnetze
/29 255.255.255.248 6 32 Subnetze
/30 255.255.255.252 2 Punkt-zu-Punkt
/31 255.255.255.254 0 (RFC 3021) Punkt-zu-Punkt (kein Broadcast)
/32 255.255.255.255 1 Einzelner Host
Tipp: /31 wird für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen (z.B. Router-Links) verwendet, da keine Broadcast-Adresse benötigt wird. RFC 3021 ermöglicht die Nutzung von 2 Hosts ohne Subtraktion von 2.

IPv4 & CIDR im Überblick

32 Bit IPv4-Adresse
4 Oktette zu je 8 Bit
/X CIDR-Präfix
Anzahl der Netzwerk-Bits
2ⁿ-2 Hosts pro Netzwerk
n = Host-Bits
RFC 1918 Private IPs
10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16
NAT Network Address Translation
Private → Öffentlich
Classless CIDR ersetzt Klassen
Flexible Subnetze

Quick Summary

A/B/C
IPv4-Klassen
/24
CIDR-Notation
/X
Präfixlänge
2ⁿ-2
Hosts berechnen
RFC 1918
Private IPs
CIDR
Übersicht
192.168.1.0/24 · 255.255.255.0 · 254 Hosts · 10.0.0.0/8