Grundlagen zu IPv4 basierten Netzwerken

Begriffe

IP-Adresse: die Adresse eines Rechners (Hosts), 32 Bit breit für IPv4.

Netzmaske: gibt an, wie groß ein Teilnetz (Subnet) ist

Netzadresse: dient dazu, Routen zwischen Netzen festzulegen

Broadcastadresse: über diese Adresse kann man alle Rechner in einem Teilnetz gleichzeitig ansprechen

Wie funktionierts?

z.B. 200.100.50.10/12

200.100.50.10   = C864320A = 11001000011001000011001000001010 IP-Adresse
&
255.240.0.0     = FFF00000 = 11111111111100000000000000000000 Netzmaske (12 Einsen)
=
200.96.0.0      = C8600000 = 11001000011000000000000000000000 Netzadresse (Netzmaske muss mit angegeben werden)

-> 200.100.50.10/12 = 200.96.0.0/12

200.96.0.0      = C8600000 = 11001000011000000000000000000000 Netzadresse
|
!255.24.0.0     =!FFF00000 =!11111111111100000000000000000000 !Netzmaske
                  000FFFFF = 00000000000011111111111111111111
=
200.111.255.255 = C86FFFFF = 11001000011011111111111111111111 Broadcastadresse (ohne Netzmaske nicht eindeutig)

IP & Netzmaske = Netzadresse (= kleinste Adresse im Netz)

Netzadresse | !Netzmaske = Broadcastadresse (= größte Adresse im Netz)

Netzadresse und Broadcastadresse können nicht für Hosts benutzt werden.

Maximale Anzahl der Hosts in einem Netz ist also Broadcastadresse-Netzadresse-1 = !Netzmaske-1 = 2^(32-Stellenzahl)-2.

200.111.255.255 = C86FFFFF = 11001000011011111111111111111111 Broadcastadresse
-
200.96.0.0      = C8600000 = 11001000011000000000000000000000 Netzadresse
-
1               = 00000001 = 00000000000000000000000000000001
=
1048574         = 000FFFFE = 00000000000011111111111111111110

bzw.

!255.24.0.0     =!FFF00000 =!11111111111100000000000000000000 !Netzmaske
                  000FFFFF = 00000000000011111111111111111111
-
1               = 00000001 = 00000000000000000000000000000001
=
1048574         = 000FFFFE = 00000000000011111111111111111110

Die Netzmaske gibt man entweder in Dotted-Quad-Notation (255.240.0.0) oder durch die Anzahl der signifikanten Stellen (12) an. In letzterer Form wird sie immmer mit Schrägstrich hinter die IP-Adresse geschrieben.

Wem das alles zu kompliziert ist kann auch gip verwenden.

Reservierte Netze

Es gibt Adressbereiche, die von der IANA (Internet Assigned Numbers Authority) für bestimmte Zwecke reserviert sind. Diese sind in RFC 3330 beschrieben, hier folgt nur ein Auszug der wichtigsten.

127.0.0.0/8 - dieses Netz wird nie geroutet und alle darin enthaltenen Adressen bezeichnen den Rechner selbst. In der Regel verwendet man nur 127.0.0.1 um den Rechner anzusprechen.

10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16 - reserviert für den Gebrauch in privaten Netzen, die keine direkte Verbindung zum Internet haben

Grundlagen zu IPv6 basierten Netzwerken

IPv6 netze sind den IPv4-Netzen in vieler Hinsicht ähnlich. Der auffallendste Unterschied ist, das die Adresse nun 128 Bit lang ist, stat 32 Bit wie bei IPv4. Damit löst IPv6 die Addressknappheit im Internet.

IP-Adresse: die Adresse eines Rechners (Hosts) 128 Bit breit für IPv6

Beispiele:

# IPv6 Adressen werden Hexadezimal geschrieben, je zwei Byte werden durch einen Doppelpunkt getrennt.
1234:ABCD:EF01:2222:3333:4444:5555:6666

# führende Nullen können in einem Doppelbyte weggelassen werden.
1234:000D:0001:0022:0333:4444:5555:6666 = 1234:D:1:22:333:4444:5555:6666

# Doppelbytes, die Null sind können ausgelassen werden:
1234:0000:0000:0000:0000:4444:5555:6666 = 1234::4444:5555:6666

Warum verbreitet sich IPv6 so langsam im Internet?

Eine Antwort gibt D. J. Bernstein in The IPv6 mess.