Netzwerkgrundlagen

IPv4 & IPv6 -
Adressierung im Netzwerk.

Theorie, Aufbau und interaktive Rechner für Dezimal, Binär und Hexadezimal - klar und verständlich erklärt.

Grundlagen

Was ist eine IP-Adresse?

Die eindeutige Adresse, mit der jedes Gerät im Netzwerk erreichbar ist.

Eine IP-Adresse (Internet Protocol) funktioniert wie eine Hausadresse: Datenpakete finden damit den Weg zum richtigen Gerät. Jedes Gerät im Netzwerk erhält eine eindeutige Nummer.

Eine IPv4-Adresse ist 32 Bit lang. Daraus ergeben sich rund 4,3 Milliarden Adressen (2³²).

Aufbau einer IPv4-Adresse

Die 32 Bit werden in 4 Oktette zu je 8 Bit aufgeteilt, getrennt durch Punkte. Jedes Oktett geht von 0 bis 255.

192 . 168 . 10 . 5

In Binärschreibweise - so sieht der Computer dieselbe Adresse:

11000000 . 10101000 . 00001010 . 00000101

Netzanteil & Hostanteil

Jede Adresse besteht aus zwei Teilen. Die Subnetzmaske legt die Grenze fest.

Netzanteil

Bestimmt das Netzwerk - wie der Strassenname.

Hostanteil

Bestimmt das einzelne Gerät - wie die Hausnummer.

192.168.10.5

Adressklassen

Klasse1. OktettStandardmaskeVerwendung
A1 - 126255.0.0.0 (/8)Sehr grosse Netze
B128 - 191255.255.0.0 (/16)Mittlere Netze
C192 - 223255.255.255.0 (/24)Kleine Netze
D224 - 239-Multicast
E240 - 255-Reserviert

Private Adressbereiche

Werden im Internet nicht weitergeleitet und sind für private Netze gedacht:

BereichMaskeEinsatz
10.0.0.0 - 10.255.255.255/8Grosse Firmen
172.16.0.0 - 172.31.255.255/12Mittlere Netze
192.168.0.0 - 192.168.255.255/16Heimnetzwerke
NAT: Da private Adressen nicht ins Internet routbar sind, übersetzt der Router sie mit Network Address Translation in eine öffentliche Adresse. So teilt sich ein ganzes Netz eine einzige öffentliche IP.
Subnetze

Subnetzmaske & CIDR

Wie man ein Netzwerk in kleinere Teile aufteilt.

Die Subnetzmaske ist ebenfalls 32 Bit lang: alle Netz-Bits sind 1, alle Host-Bits sind 0. Die kurze CIDR-Schreibweise zählt die Einsen - /24 heisst 24 Einsen.

CIDRSubnetzmaskeNutzbare Hosts
/24255.255.255.0254
/25255.255.255.128126
/26255.255.255.19262
/27255.255.255.22430
/28255.255.255.24014
Anzahl Hosts: 2^(Host-Bits) − 2. Die −2 ist für Netzadresse und Broadcast.

Besondere Adressen

  • Netzadresse - erste Adresse, alle Host-Bits 0 (192.168.10.0)
  • Broadcast - letzte Adresse, erreicht alle Geräte (192.168.10.255)
  • Loopback - der eigene Rechner (127.0.0.1)
Die Zukunft

IPv6

Mehr Adressen, als es Sandkörner auf der Erde gibt.

Weil die IPv4-Adressen knapp wurden, gibt es IPv6. Eine IPv6-Adresse ist 128 Bit lang - das ergibt etwa 340 Sextillionen Adressen (2¹²⁸). Genug für praktisch jedes Gerät der Welt.

Schreibweise

IPv6 wird in 8 Blöcken zu je 16 Bit geschrieben, getrennt durch Doppelpunkte, in Hexadezimal:

2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

Verkürzung

  • Führende Nullen weglassen: 0db8db8
  • Eine Folge von Null-Blöcken durch :: ersetzen (nur einmal pro Adresse)
2001:db8:85a3::8a2e:370:7334
Wichtige IPv6-Adressen: Loopback ::1  ·  Unspezifiziert ::  ·  Link-Local fe80::/10
Gegenüberstellung

IPv4 vs. IPv6

EigenschaftIPv4IPv6
Länge32 Bit128 Bit
Anzahl Adressenca. 4,3 Milliardenca. 340 Sextillionen
SchreibweiseDezimal mit PunktenHexadezimal mit Doppelpunkten
Beispiel192.168.10.52001:db8::1
TrennzeichenPunkt ( . )Doppelpunkt ( : )
Blöcke4 Oktette (8 Bit)8 Blöcke (16 Bit)
NAT nötig?Ja (Adressmangel)Nein (genug Adressen)
Interaktiv

Umrechner

Jede Umrechnung zeigt den Rechenweg an.

. . .
Binär
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Hexadezimal
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Binär
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Hexadezimal
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Dezimal
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Hexadezimal
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Binär
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Dezimal
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