IPv4

Das Board mit Freiheiten

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IPv4 ist heute das Standardprotokoll. Die Adresse besteht aus vier Zahlenblöcken, die einen Wert zwischen 1 und 255 annehmen können. Beispiel 209.85.148.99(www.google.com). Fachleute sprechen von einem dezimal codierten 32-Bit Binärcode mit maximal 4,3 Milliarden verschiedenen Adressen. Seit Februar 2011 sind alle IP-Adressen vergeben.

Adressformat

IPv4 benutzt 32-Bit-Adressen, daher sind maximal 4.294.967.296 eindeutige Adressen möglich. IPv4-Adressen werden üblicherweise dezimal in vier Blöcken geschrieben, zum Beispiel 207.142.131.235. Je Block werden 8 Bit zusammengefasst; somit ergibt sich für jeden Block ein Wertebereich von 0 bis 255. Bei der Weiterentwicklung IPv6 werden 128-Bit-Adressen verwendet.

Eine IP-Adresse unterteilt sich in einen Netzwerkteil und einen Host-(Adressen-)teil. Rechner sind im selben IP-Netz, wenn der Netzwerkteil ihrer Adresse gleich ist – das ist eine Voraussetzung, dass diese Rechner direkt miteinander kommunizieren können, also z. B. über einen Hub, einen Switch oder mittels eines Crosslink-Kabels. Im selben Netz darf keine Host-Adresse doppelt vergeben sein.

Für die Kommunikation zwischen unterschiedlichen Netzen wird ein Router benötigt. Den Adressteil vergibt der zuständige Administrator für jedes teilnehmende Gerät unterschiedlich. Die Netzadresse vergibt der Besitzer oder Planer des Netzwerks. Im Internet ist das IANA (Internet Assigned Numbers Authority) für die Vergabe der Netzadressen zuständig.

Die genaue Aufteilung zwischen Netzwerkteil und Adressteil wird durch die Subnetzmaske bestimmt (zum Beispiel 255.255.255.0). In der CIDR-Notation wird dies als 192.168.0.23/24 geschrieben, wobei die „24“ bedeutet, dass die ersten 24 Bits der Subnetzmaske gleich 1 sind. Die Bits der Subnetzmaske, die (in binärer Schreibweise) „1“ sind, legen die Stellen der IP-Adresse fest, die zum Netzanteil gehören.

Netzklassen

IP-Netzklassen
Bit 31-28				27-24				23-16								15-8								7-0
Class A: Netze 0.0.0.0/8 bis 127.255.255.255
0 … 8-Bit-Netz								24-Bit-Host
Class B: Netze 128.0.0.0/16 bis 191.255.255.255
1 0 … 16-Bit-Netz																16-Bit-Host
Class C: Netze 192.0.0.0/24 bis 223.255.255.255
1 1 0 … 24-Bit-Netz																								8-Bit-Host
Class D: Multicast-Gruppen 224.0.0.0/4 bis 239.255.255.255
1 1 1 0				28-Bit-Multicast-Gruppen-ID
Class E: Reserviert 240.0.0.0/4 bis 255.255.255.255
1 1 1 1				28 Bit reserviert für zukünftige Anwendungen

Früher gab es fest vorgeschriebene Einteilungen für Netzwerkklassen mit einer festen Länge. Da diese Einteilung sehr unflexibel ist, wird seit 1993 vor allem im WAN hauptsächlich das Classless Inter-Domain Routing-Verfahren durchgeführt, welches bitvariable Netzmasken ermöglicht. Viele netzwerkfähige Betriebssysteme bestimmen die Standardnetzmaske anhand der alten Klassifikation, da im lokalen Netz überwiegend noch mit den Klassen gearbeitet wird.

Die maximale Anzahl der zu vergebenen Host-Adressen in einem Netz ist

2^{Anzahl Bits der Hostadresse} − 2

Zwei Host-Adressen fallen immer weg – die erste Adresse (zum Beispiel 192.168.0.0) bezeichnet das Netz selber, die letzte Adresse (zum Beispiel 192.168.0.255) ist für den Broadcast (alle Teilnehmer werden angesprochen) reserviert

Besondere Netzwerkadressen

Einige Klassen von Netzwerkadressen sind für spezielle Zwecke reserviert. Siehe RFC 5735:

Adressblock (Prefix)	Verwendung	Referenz
0.0.0.0/8	Aktuelles Netzwerk	RFC 1122
10.0.0.0/8	1x Privates Netzwerk der Klasse A	RFC 1918
100.64.0.0/10	Shared Transition Space	RFC 6598
127.0.0.0/8	Loopback (Lokaler Computer)	RFC 1122
169.254.0.0/16	Privates Netzwerk (link local), APIPA	RFC 3927
172.16.0.0/12	16x Private Netzwerke der Klasse B	RFC 1918
192.0.0.0/24	IETF Protocol Assignments	RFC 5735
192.0.2.0/24	Test-Netzwerke	RFC 5735
192.88.99.0/24	IPv6 zu IPv4 Relay	RFC 3068
192.168.0.0/16	256x Private Netzwerke der Klasse C	RFC 1918
198.18.0.0/15	Netzwerk-Benchmark-Tests	RFC 2544
198.51.100.0/24	Test-Netzwerke	RFC 5735
203.0.113.0/24	Test-Netzwerke	RFC 5735
224.0.0.0/4	Multicasts (ehemals Klasse-D-Netzwerk)	RFC 3171
240.0.0.0/4	Reserviert (ehemals Klasse-E-Netzwerk)	RFC 1700
255.255.255.255/32	Limited Broadcast	RFC 919, RFC 922

Lokale/Private Netzwerkadressen

Adressbereich	Klassenbeschreibung	größter CIDR-Block	Anzahl IP-Adressen
10.0.0.0–10.255.255.255	1 Klasse-A-Netz	10.0.0.0/8	224 = 16.777.216
172.16.0.0–172.31.255.255	16 Klasse-B-Netze	172.16.0.0/12	220 = 1.048.576
192.168.0.0–192.168.255.255	256 Klasse-C-Netze	192.168.0.0/16	216 = 65.536
169.254.0.0–169.254.255.255	link local, 1 Klasse-B-Netz	169.254.0.0/16	216 = 65.536

Quellenangaben

http://de.wikipedia.org/

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