Was ist eine IPv4 Adresse?

Damit ein PC im Netzwerk/Internet kommunizieren kann, benötigt es immer mindestens eine IPv4 Adresse und eine Subnetzmaske. Was das genau ist, dem gehen wir in diesem Beitrag nach.

Aufbau einer IPv4 Adresse

Sie sind 32 Bit lang und bestehen aus 4 Oktetten zu jeweils 8 Bit. Die Darstellung erfolgt üblicherweise in Punkt-Dezimal-Darstellung. z.B. 185.184.1.11. Diese Schreibweise wird aber nur angewendet, da es für den Menschen leichter lesbar ist. Der Rechner denkt „binär“

Beispiel:

 
=> 4 Oktette zu je 8 Bit -> 4x8Bit = 32Bit

Zu der IP-Adresse gehört immer auch eine Subnetzmaske. Hier:

 
Was ist ein Subnetzmaske?

Die Subnetzmaske unterteilt eine IP-Adresse in zwei Bereiche. Der erste Bereich ist der Netzanteil und der zweite der Hostanteil. Der erste Teil entscheidet, in welchem Netzwerksegment sich die Adresse befindet und der zweite Teil wird benötigt, um die Anzahl der Clients im Netzwerksegment zu bestimmen. D.h. wie viele Adressen kann man hier vergeben. Der Übergang ist relativ einfach zu merken. Er beginnt immer da, wo die Einser der Subnetzmaske in die Nuller übergehen.

 
Bei der obigen Adresse haben wir also 8 Bit für die Adressierung der Hosts übrig. Das bedeutet, wir könnten 2⁸ (256) Adressen vergeben. Aber: es müssen immer zwei abgezogen werden. Den eine wird für das Netzwerk benötigt und die andere für den Broadcast. Üblicherweise ist das die .0 und .255 Adresse. Deshalb gibt es 256 – 2 mögliche Adressen. Es sollte jetzt klar werden, dass die Subnetzmaske maßgeblich dafür verantwortlich ist, wie viele Hosts man in einem Netzwerksegment adressieren kann.

Übrigens kann die Subnetzmaske auch noch in einer anderen Schreibweise angeben werden. Man setzt einfach die Anzahl der Einser mit einem Slash getrennt hinter die IPv4 Adresse.

Beispiel: 185.184.99.11/24

Möchte man ein Netzwerksegment in weitere kleine Netzwerke teilen, so spricht man in diesem Zusammenhang von Subnetting. Das hat z.B. den den Vorteil, dass der Netzwerktraffic minimiert wird.

Private IPv4 Adressen

Würde jetzt jeder beliebig IPv4 Adressen vergeben, so hätte man ständig IP Adresskonflikte. Deshalb wurden gewisse IP-Adressen für den privaten Bereich festgelegt. Zuständig ist hierfür die IANA. Im Gegenzug zu den privaten Adressen gibt es dann natürlich noch die Öffentlichen. Das sind die Adressen, welche der Internet Service Provider (ISP) vergibt. Bei unserem Internetanschluss zu Hause erhalten wir von unserem zuständigen Provider (z.B. Telekom, Vodafone, etc.) eine öffentliche IPv4 Adresse.

Die privaten Adressen sind natürlich öffentlich, nicht routingfähig. Sie werden also in vielen Privaten- sowie Firmennetzwerken verwendet. Um jetzt Adressen zu übersetzen – was ja zwangsläufig nötig ist, wenn man im Internet surft – wird NAT (Network Adress Translation) benötigt. Hierbei handelt es sich um eine Adressübersetzung von privat in öffentlich und natürlich umgekehrt. Jeder Router enthält in der Regel NAT.

Die privaten IPv4 Adressbereiche

Da die IPv4 Adressen mittlerweile knapp werden, wurden im Laufe der letzten Jahre die IPv6 Adressen eingeführt. Sie sind 128 Bit lang, wodurch es dann insgesamt 2¹²⁸ mögliche Adresse gibt.