IP-Adressen
Begriffe
IPv4-Adressen
Spezielle IPv4-AdressenIPv6-Adressen
Spezielle IPv6-Adressen
Ähnlich einer Postanschrift wird die IP-Adresse verwendet, um Daten vom Versender zum Empfänger zu transportieren.
Eine IP-Adresse dient zur eindeutigen technischen Adressierung von Daten in einem Netzwerk, wie etwa das Internet oder eine lokales Netzwerk (LAN). Einem Computer können mehrere IP-Adressen zugewiesen sein. Ebenso kann eine IP-Adresse auch mehrere Computer bezeichnen (s.h. Broadcast, Multicast).
IP-Adressen in einem Netzwerk sind in einen Netzwerk-Teil und einen Host-Teil unterteilt. Die ersten Bit der binären IP-Adresse bilden den Netzwerk-Teil und identifiziert das Netzwerk, wie z.B. den Adressbereich eines Internet-Providers, eines Firmennetzwerks oder des eigenen privaten LANs. Die verbleibenden Bits der binären IP-Adresse bildet den Host-Teil und identifiziert den Host (Computer, Router, Drucker etc.) innerhalb des Netzwerks. Die Trennung zwischen Netzwerk-Teil und Host-Teil kann z.B. als Netzmaske, als Wildcard-Maske oder in der CIDR-Notation angegeben werden.
Für die IP-Adresse 198.51.100.1/24 ergibt sich folgende Aufteilung:
| 1. Oktett | 2. Oktett | 3. Oktett | 4. Oktett | |
|---|---|---|---|---|
| Dezimale IP: | 198 | 51 | 100 | 1 |
| Binäre IP: | 11000110 | 00110011 | 01100100 | 00000001 |
| Netzwerk-Teil (= Sub-Netz) | Host-Teil | |||
| Dezimale Netzmaske: | 255 | 255 | 255 | 0 |
| Binäre Netzmaske: | 11111111 | 11111111 | 11111111 | 00000000 |
| CIDR: | /24 = 24 Bit Netzwerk-Teil | 8 Bit Host-Teil | ||
Daraus ergibt sich die Netzwerk-Adresse 198.51.100.0, die Netzmaske 255.255.255.0 und die Broadcast-Adresse 198.51.100.255. Die Adressen 198.51.100.1 - 198.51.100.254 können den Hosts zugewiesen werden.
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Die Netzwerk-Adresse ist die erste Adresse in einem Netzwerk oder Sub-Netz. Router verwenden diese Adresse um den Datenverkehr an das entsprechende Netzwerk weiterzuleiten.
Über die Broadcast-Adresse kann ein Computer Daten an alle anderen Computer im selben Netzwerk gleichzeitig senden. Die Broadcast-Adresse ist die letzte Adresse im Sub-Netz. So ist beispielsweise im Netzwerk 198.51.100.0/24 die Broadcast-Adresse 198.51.100.255.
Beim IP-Multicast werden die Daten an mehrere bestimmte Empfänger gleichzeitig übermittelt. Dies geschieht über spezielle Multicast-Adressen. Diese sind 224.0.0.0 - 239.255.255.255 für IPv4 und FF00::/8 für IPv6.
In einem Netzwerk oder Sub-Netz stehen die IP-Adressen zwischen der Netzwerk-Adresse und der Broadcast-Adresse für die Hosts zur Verfügung. Im Netzwerk 198.51.100.0/24 wären dies die Adressen 198.51.100.1 - 198.51.100.254.
Die Angabe der Netzmaske oder Sub-Netzmaske ist eine Möglichkeit, den Netzwerk-Teil einer IP-Adresse festzulegen. Alle Bits, welche zum Netzwerk-Teil der Adresse gehören, werden auf 1 gesetzt und alle Bits im Host-Teil auf 0.
Die Wildcard-Maske ist die Netzmaske mit invertierten Bits.
Die Größe eines Netzwerks oder Sub-Netzes kann statt mit einer Netzmaske auch mit der Anzahl der auf 1 gesetzten Bits in der Netzwerkmaske angegeben werden. Diese Zahl zwischen 0 und 32 für IPv4 bzw. 128 für IPv6 wird, mit einem Schrägstrich getrennt, nach der IP-Adresse angegeben. 198.51.100.0/24 ist gleichbedeutend mit 198.51.100.0/255.255.255.0.
Die Domain in-addr.arpa ist eine spezielle Domain für Reverse DNS Lookups (rDNS). Damit kann zu einer IP-Adresse der Hostname ermittelt werden. Für die Anfrage werden die Bytes/Oktetten der IP-Adresse in umgekehrter Reihenfolge vor ".in-addr.arpa" eingefügt. Beispiel für die IP-Adresse 198.51.100.1: 1.100.51.198.in-arr.arpa
Hybride Dual-Stack-IPv6/IPv4-Implementierungen (Netzwerk-Schnittstellen, die IPv4- und IPv6-Datenpakete verarbeiten können) verwenden spezielle IP-Adressen, um eine IPv4-Adresse eine IPv6-Adresse zuzuordnen. Dazu wird ein 96-Bit-Präfix aus 80 Bit Nullen und 16 Bit Einsen der IPv4-Adresse vorangestellt. Beispiel: ::ffff:c633:6401 oder auch ::ffff:198.51.100.0
IPv6 over IPv4 wird für den Transport von IPv6-Datenpaketen zu IPv4-Netzwerken verwendet. Dabei wird aus einer IPv4-Adresse eine Link-Local-IPv6-Adresse generiert. Dazu wird der IPv4-Adresse die Zeichenfolge "fe80::" vorangestellt. Beispiel für die IP-Adresse 198.51.100.1: fe80::c633:6401
IPv4-Adressen haben eine Länge von 32 Bit = 4 Byte, auch Oktetten genannt. Diese werden meist als mit Punkten getrennte Dezimalzahlen von 0-255 dargestellt. Diese Schreibweise wird auch dotted decimal notation genannt.
Beispiel: 198.51.100.25
Mit IPv4 können 232 bzw. 4.294.967.296 verschiedene Adressen dargestellt werden.
| Adressblock | Erste Adresse | Letzte Adresse | Name / Bezeichnung |
|---|---|---|---|
| 0.0.0.0/32 | 0.0.0.0 | 0.0.0.0 | This host on this network |
| 0.0.0.0/8 | 0.0.0.0 | 0.255.255.255 | This network |
| 10.0.0.0/8 | 10.0.0.0 | 10.255.255.255 | Private-Use |
| 100.64.0.0/10 | 100.64.0.0 | 100.127.255.255 | Shared Address Space |
| 127.0.0.0/8 | 127.0.0.0 | 127.255.255.255 | Loopback |
| 169.254.0.0/16 | 169.254.0.0 | 169.254.255.255 | Link Local |
| 172.16.0.0/12 | 172.16.0.0 | 172.31.255.255 | Private-Use |
| 192.0.0.0/24 | 192.0.0.0 | 192.0.0.255 | IETF Protocol Assignments |
| 192.0.2.0/24 | 192.0.2.0 | 192.0.2.255 | Documentation (TEST-NET-1) |
| 192.31.196.0/24 | 192.31.196.0 | 192.31.196.255 | AS112-v4 |
| 192.52.193.0/24 | 192.52.193.0 | 192.52.193.255 | AMT |
| 192.88.99.0/24 | 192.88.99.0 | 192.88.99.255 | Deprecated (6to4 Relay Anycast) |
| 192.168.0.0/16 | 192.168.0.0 | 192.168.255.255 | Private-Use |
| 192.175.48.0/24 | 192.175.48.0 | 192.175.48.255 | Direct Delegation AS112 Service |
| 198.18.0.0/15 | 198.18.0.0 | 198.19.255.255 | Benchmarking |
| 198.51.100.0/24 | 198.51.100.0 | 198.51.100.255 | Documentation (TEST-NET-2) |
| 203.0.113.0/24 | 203.0.113.0 | 203.0.113.255 | Documentation (TEST-NET-3) |
| 224.0.0.0/4 | 224.0.0.0 | 239.255.255.255 | IP Multicast |
| 255.255.255.255/32 | 255.255.255.255 | 255.255.255.255 | Limited Broadcast |
| 240.0.0.0/4 | 240.0.0.0 | 255.255.255.255 | Reserved |
IPv6-Adressen haben eine Länge von 128 Bit = 16 Byte. Diese werden in hexadezimaler Schreibweise dargestellt, wobei jeweils 2 Byte mit einem Doppelpunkt getrennt werden. Mehrere aufeinander folgende Blöcke mit je 0-Byte können mit zwei Doppelpunkten abgekürzt werden. Es ist jedoch nur eine Abkürzung in einer IP erlaubt.
Beispiel mit der selben IP in voller und gekürzten Schreibweisen:
2001:db8:000c:0065:0000:0000:0000:01b3
2001:db8:c:65:0:0:0:1b3
2001:db8:c:65::1b3
Mit IPv6 können 2128 bzw. 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 verschiedene Adressen dargestellt werden.
| Adressblock | Erste Adresse | Letzte Adresse | Name / Bezeichnung |
|---|---|---|---|
| ::/128 | :: | :: | Unspecified Address |
| ::1/128 | ::1 | ::1 | Loopback Address |
| ::ffff:0:0/96 | ::ffff:0.0.0.0 | ::ffff:255.255.255.255 | IPv4-mapped Address |
| 64:ff9b::/96 | 64:ff9b::0.0.0.0 | 64:ff9b::255.255.255.255 | IPv4-IPv6 Translation |
| 64:ff9b:1::/48 | 64:ff9b:1::0.0.0.0 | 64:ff9b:1:ffff:ffff:ffff:255.255.255.255 | Local-Use IPv4-IPv6 Translation |
| 100::/64 | 100:: | 100::ffff:ffff:ffff:ffff | Discard-Only Address Block |
| 2001:0:/32 | 2001:: | 2001::ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff | TEREDO (Tunneling IPv6 over UDP through NATs) |
| 2001:1::1/128 | 2001:1::1 | 2001:1::1 | Port Control Protocol Anycast |
| 2001:1::2/128 | 2001:1::2 | 2001:1::2 | Traversal Using Relays around NAT Anycast |
| 2001:2::/48 | 2001:2:: | 2001:2::ffff:ffff:ffff:ffff:ffff | Benchmarking |
| 2001:3::/32 | 2001:3:: | 2001:3:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff | AMT |
| 2001:4:112::/48 | 2001:4:112:: | 2001:4:0112:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff | AS112-v6 |
| 2001:10::/28 | 2001:10:: | 2001:1f:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff | Deprecated (previously ORCHID) |
| 2001:20::/28 | 2001:20:: | 2001:2f:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff | ORCHIDv2 |
| 2001:30::/28 | 2001:30:: | 2001:3f:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff | Drone Remote ID Protocol Entity Tags (DETs) Prefix |
| 2001:db8::/32 | 2001:db8:: | 2001:db8:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff | Documentation |
| 2002::/16 | 2002:: | 2002:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff | 6to4 (deprecated) |
| 2620:4f:8000::/48 | 2620:4f:8000:: | 2620:4f:8000:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff | Direct Delegation AS112 Service |
| fc00::/7 | fc00:: | fdff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff | Unique-Local |
| fe80::/10 | fe80:: | fe80::ffff:ffff:ffff:ffff | Link-Local Unicast |
| ff00::/8 | ff00:: | ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff | Multicast Address |
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