Lernzettel: Subnetting, VLSM, Supernetting & IPv6

1. Classless Subnetting (Klassenloses Subnetting)

Warum Subnetting? Reduziert Netzwerküberlastung (kleinere Broadcast-Domänen), erhöht die Sicherheit und optimiert die IP-Adressen-Nutzung.

Subnetzmaske & CIDR-Notation

Die Maske trennt Netz- und Host-Teil. CIDR (z.B. /24) gibt die Anzahl der Netz-Bits an (hier: 24 Bits fürs Netz, 8 Bits für Hosts).

Wichtige Formeln

Anzahl der Hosts = 2^h - 2
(h = Anzahl der Host-Bits. -2 wegen Netzadresse und Broadcast-Adresse)

Blockgröße (Inkrement) = 2^h

Benötigte Subnetz-Bits = 2ⁿ ≥ Anzahl gewünschter Subnetze
(n = geborgte Bits)

Netzadresse berechnen

Führe eine binäre AND-Operation zwischen der IP-Adresse und der Subnetzmaske durch.

2. Variable Length Subnetting (VLSM)

Erlaubt Subnetze unterschiedlicher Größe basierend auf dem tatsächlichen Bedarf. Das spart massiv IPv4-Adressen.

Vorteil: Effiziente Nutzung, flexibel.
Nachteil: Komplexere Berechnung, größere Routing-Tabellen.

Vorgehensweise (Immer von Groß nach Klein sortieren!)

Benötigte Host-Bits pro Subnetz berechnen (Formel: 2^h - 2 ≥ Hosts).
Neue Subnetzmaske bestimmen.
Subnetze der Reihe nach zuweisen (Netzadresse, nutzbare IPs, Broadcast).

3. Supernetting (Route Aggregation / Summarization)

Zusammenfassen mehrerer IP-Netze zu einer einzigen Route, um Routing-Tabellen zu verkleinern und Router zu entlasten.

Aggregation: Wird oft bei BGP (Internet Service Provider) verwendet.
Summarization: Wird oft bei IGPs (OSPF, EIGRP) im internen Netz verwendet.

Strategie zur Zusammenfassung

IP-Adressen binär aufschreiben → Gemeinsames Präfix (gleiche Bits von links nach rechts) finden → Bits zählen (= neue Maske) → Kleinste Adresse mit neuer Maske ist die Summary Route.

4. IPv6 Grundlagen

128-Bit lange Adressen. Lösen das Problem der Adressknappheit von IPv4. Bessere Sicherheit, kein NAT nötig.

Schreibweise & Komprimierung

8 Gruppen à 4 Hexadezimal-Ziffern (z.B. 2001:0db8:...)
Führende Nullen: Dürfen weggelassen werden (0db8 → db8).
Nullen-Komprimierung: Aufeinanderfolgende Null-Gruppen können einmalig durch :: ersetzt werden.

Wichtige IPv6 Präfixe

Präfix	Verwendung
`FE80::/10`	Link-local (nur im lokalen Segment, nicht routbar)
`FC00::/7`	Unique Local Address (ULA, privates Netz)
`2000::/3`	Global Unicast (öffentliches Internet)
`FF00::/8`	Multicast
`::1/128`	Loopback (Localhost)

5. IPv6 Adresstypen & Zuweisung

Unicast: Eins-zu-Eins (Ein Interface).
Multicast: Eins-zu-Viele (IPv6 hat kein Broadcast mehr!).
Anycast: Eins-zum-Nächsten (Auslieferung an das am schnellsten erreichbare Interface).

Zuweisungsmethoden

Statisch: Manuell.
DHCPv6: Ähnlich wie bei IPv4.
SLAAC (Stateless Autoconfiguration): Gerät generiert IP selbst aus Router-Präfix + eigener MAC (EUI-64). Nutzt DAD (Duplicate Address Detection) zur Prüfung auf Einmaligkeit.

MAC zu EUI-64 Konvertierung (Schritt-für-Schritt)

48-Bit MAC-Adresse in der Mitte teilen (z.B. 0b:0c:ab : cd:12:34).
In der Mitte ff:fe einfügen (→ 0b:0c:ab:ff:fe:cd:12:34).
Das 7. Bit des ersten Bytes invertieren (Universal/Local Bit).
Beispiel: 0b = 0000 1011 → invertiert zu 0000 1001 = 09

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