Netzmaske

Die Netzmaske, Netzwerkmaske oder Subnetzmaske ist eine Bitmaske, die im Netzwerkprotokoll IPv4 bei der Beschreibung von IP-Netzen angibt, wie viele Bits am Anfang der dargestellten IP-Adresse das Netzpräfix ausmachen. Für IPv6 spricht man von der Präfixlänge.

In Verbindung mit der IP-Adresse eines Gerätes legt die Netzmaske fest, welche IP-Adressen dieses Gerät im eigenen Netz sucht und welche es über Router in anderen Netzen erreichen könnte. Sie trennt also die IP-Adresse in einen Netzwerkteil (Netzpräfix) und einen Geräteteil. Der Netzwerkteil muss bei allen Geräten des jeweiligen Netzes gleich, der Geräteteil bei jedem Gerät innerhalb des Netzes unterschiedlich sein. Die Netzmasken aller an einem IP-Netz beteiligten Rechner sollten somit gleich konfiguriert sein.

Unabhängig von vergebenen IP-Adressen werden Netzmasken, bzw. Präfixlängen, bei der Darstellung von IP-Netzen in Routingtabellen und Filterdefinitionen sowohl in Routingprotokollen als auch in Paketfiltern benutzt. Der obige Geräteteil wird hierbei in allen binären Stellen mit Null angegeben oder weggelassen.

Bei einer landesweit gültigen Telefonnummer, bestehend aus Ortsvorwahl und Anschlussnummer, fehlt, wenn alle Ziffern hintereinander geschrieben werden, die Information, wo die Vorwahl endet und die Anschlussnummer beginnt. Darum werden die beiden Teile durch ein Sonderzeichen (oft „/“) getrennt geschrieben oder die Vorwahl wird in Klammern gefasst. Diese Art Information steckt bei der Angabe eines IP-Netzes in der Netzmaske, bzw. Präfixlänge. Die Darstellung eines IP-Netzes entspricht in diesem Bild der Angabe der bloßen Ortsvorwahl.

Darstellung in Bits

Eine Netzmaske ist genau so lang wie eine IPv4-Adresse, also 32 Bit. Alle Bits des Netzwerkteils sind auf 1 gesetzt, alle Bits des Geräteteils haben den Wert 0. Der Netzwerkteil einer IPv4-Adresse ergibt sich aus ihrer bitweisen logischen AND-Verknüpfung mit der Netzmaske. Nach der bitweisen Negation der Netzmaske wird der Geräteteil ebenso abgetrennt.

Beispiel

	IPv4-Adresse	11000000 10101000 00000001 10000001
UND	Netzmaske	11111111 11111111 11111111 00000000
=	Netzwerkteil	11000000 10101000 00000001 00000000

	IPv4-Adresse	11000000 10101000 00000001 10000001
UND	NOT Netzmaske	00000000 00000000 00000000 11111111
=	Geräteteil	00000000 00000000 00000000 10000001

Bei einer solchen Netzmaske mit 24 gesetzten Bits verbleiben 8 Bits und damit 2⁸=256 Adressen für Geräteteile. Weil die kleinste Adresse (alle Bits im Geräteteil sind null) das Netz selbst beschreibt und die größte Adresse (alle Bits im Geräteteil sind eins) für den Broadcast reserviert ist, zählen sie nicht zu den Adressen, die an Geräte verteilt werden. Es stehen also 254 Adressen für Geräte zur Verfügung.

Schreibweisen

IPv4

Die Notation von Netzmasken wie IPv4-Adressen erfolgt in der Regel nicht im Dualsystem, sondern im Dezimalsystem. Dann lautet die IP-Adresse des obigen Beispiels 192.168.1.129 und die Netzmaske 255.255.255.0 oder kurz /24. Somit ist der Netzwerkteil 192.168.1, der Geräteteil 129 und das IP-Netz allein kann man auch als 192.168.1.0/24 beschreiben.

Während die CIDR-Notation /24 die Anzahl der in der Netzmaske gesetzten Bits angibt, wird die Netzmaske bei der dotted decimal notation in vier Oktette zerlegt, die durch Dezimalzahlen dargestellt werden. Die Dezimalzahl 255 hat den gleichen Wert wie die Dualzahl 11111111, die 8 gesetzten Bits entspricht. So ergeben sich im Beispiel 8+8+8+0=24 gesetzte Bits. Eine Übersicht über alle IPv4 Netzmasken größer als /8 in verschiedenen Notationen befindet sich im Artikel CIDR.

Ein Beispiel ist 192.168.1.188/27. Das Netz, in dem sich die IP-Adresse 192.168.1.188 bei dieser Netzmaske (/27 ist gleichbedeutend mit 255.255.255.224) befindet, ist 192.168.1.160/27 mit den 30 (32 für das Gerät nutzbare minus Eine für den Broadcast und Eine für das Netz) möglichen Adressen 192.168.1.161 bis 192.168.1.190 darin. Die Broadcastadresse ist in diesem Fall 192.168.1.191.

172.16.0.0/16 und 172.16.0.0/24 unterscheiden sich dadurch, dass das erste Netz die IP-Adressen 172.16.0.1 bis 172.16.255.254 umfasst, während das zweite nur den Bereich 172.16.0.1 bis 172.16.0.254 beinhaltet.

IPv6

Bei der Präfixlänge für IPv6 wird schlicht wie im CIDR die Anzahl der Bits im Netzwerkteil getrennt durch „/“ hinter die IPv6-Adresse geschrieben, zum Beispiel 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7347/64. Die Präfixlänge ist in diesem Falle /64, das Netz 2001:0db8:85a3:08d3:0000:0000:0000:0000/64 und der Geräteteil oder Interface Identifier ist 1319:8a2e:0370:7347. Diese Schreibweise setzt sich auch für IPv4 immer mehr durch.

Ein weniger eingängiges Beispiel ist 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7347/57 das zugehörige Netz ist 2001:0db8:85a3:0880:0000:0000:0000:0000/57 und enthält die Adressen 2001:0db8:85a3:0880:0000:0000:0000:0000 bis 2001:0db8:85a3:08ff:ffff:ffff:ffff:ffff von denen auch einige für Sonderfunktionen bestimmt sind. Den Umgang mit wenig übersichtlichen IPv6-Netzen erleichtert das frei verfügbare Werkzeug sipcalc:

$ sipcalc 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7347/57
-[ipv6 : 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7347/57] - 0

[IPV6 INFO]
Expanded Address        - 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7347
Compressed address      - 2001:db8:85a3:8d3:1319:8a2e:370:7347
Subnet prefix (masked)  - 2001:db8:85a3:880:0:0:0:0/57
Address ID (masked)     - 0:0:0:53:1319:8a2e:370:7347/57
Prefix address          - ffff:ffff:ffff:ff80:0:0:0:0
Prefix length           - 57
Address type            - Aggregatable Global Unicast Addresses
Network range           - 2001:0db8:85a3:0880:0000:0000:0000:0000 -
                          2001:0db8:85a3:08ff:ffff:ffff:ffff:ffff

Präfixlängen als Netzgrößen

Die Netzmaske (IPv4) oder Präfixlänge (IPv6) kann man auch als Größenangabe eines IP-Netzes verstehen, wobei größere Präfixlängen kleinere Netze bedeuten, da nicht so viele Bits für Geräteteile zur Verfügung stehen.

Beispiele

Netzmaske		Anzahl nutzbarer IPv4-Adressen
/8	255.0.0.0	max. 16777214
/12	255.240.0.0	max. 1048574
/16	255.255.0.0	max. 65534
/20	255.255.240.0	max. 4094
/24	255.255.255.0	max. 254
/25	255.255.255.128	max. 126
/26	255.255.255.192	max. 62
/27	255.255.255.224	max. 30
/28	255.255.255.240	max. 14
/29	255.255.255.248	max. 6
/30	255.255.255.252	max. 2
/31	255.255.255.254	Keine
/32	255.255.255.255	Keine

Mehr Beispiele: Sämtliche Werte.

Siehe auch

• Subnetz
• Variable Length Subnet Mask
• Telefonvorwahl
• Verkehrsausscheidungsziffer

Weblinks

• RFC 950, Internet Standard Subnetting Procedure, 1985
• Network Calculators
• Adressraum