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Hauptkategorie: FAQs
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Kategorie: Grundlagen FAQ
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Zuletzt aktualisiert: Sonntag, 09. September 2012 10:34
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Veröffentlicht: Donnerstag, 27. Juli 2006 19:31
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Geschrieben von Peter Kloep
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Eine IP-Adresse im derzeitigen Standard IPv4 (Internet Protocol Version 4) besteht aus 32 bit und ist in 4 Oktette aufgeteilt. Eine Mögliche Adresse lautet:
192 . 168 . 1 . 12
Die Punkte trennen die 4 Oktette voneinander, damit die Adressen leichter "lesbar" sind. Die einzelnen Oktette können dabei Werte zwischen 0 und 255 annehmen, was 256 Möglichkeiten bietet (oder binär gesprochen 28 Möglichkeiten.
Eine IP Adresse besteht aus einem Netzwerkanteil (Net-ID) und einem Hostanteil (Host-ID). Dies ist vergleichbar mit einer Adresse, die aus Strassennamen und Hausnummer besteht.
In einem Netzwerk (auch in Internet) darf keine IP Adresse doppelt vorkommen, da es sonst zu einem IP Adresskonflikt kommt und beide Rechner ihre Netzwerkdienste stoppen. Aufgrund der Beschränkung auf 32 bit ergeben sich genau 232 verschiedene Adressen. Das entspricht 4.294.967.296 verschiedenen Adressen.
Im Internet und im lokalen Netzwerk muss jedes Netzwerkgerät (mindestens) 1 IP Adresse haben, die wie oben beschrieben "einmalig" sein muss.
Jede öffentliche IP-Adresse ist weltweit eindeutig und wird von der IANA an die drei Organisationen APNIC, ARIN und RIPE vergeben, die diese dann wiederum an Endkunden (Firmen oder Internetprovider) verteilen.
Adressklassen:
Bei der "Definition" von IPv4 wurden verschiedene Klassen definiert, die bestimmte Grössen von Netzwerken definieren:
Class-A Netz: | Klasse A-Netze werden dadurch definiert, dass das erste Bit des ersten Oktetts '0' ist. Daraus ergeben sich die Adressen 0.0.0.0 bis 127.255.255.255. Die Standard Subnetzmaske eines Klasse-A Netzes ist 255.0.0.0. Daraus ergibt sich eine maximale Anzahl von Host-IDs von 224. Dies entspricht etwa 16,7 Mio Adressen. |
Class-B Netz: | Klasse B-Netze werden dadurch definiert, dass die ersten beiden Bits des ersten Oktetts '10' sind. Daraus ergeben sich die Adressen 128.0.0.0 bis 191.255.255.255. Die Standard Subnetzmaske eines Klasse-B Netzes ist 255.255.0.0. Daraus ergibt sich eine maximale Anzahl von Host-IDs von 216. Dies entspricht 65536 Adressen. |
Class-C Netz: | Klasse C-Netze werden dadurch definiert, dass die ersten drei Bits des ersten Oktetts '110' sind. Daraus ergeben sich die Adressen 192.0.0.0 bis 223.255.255.255. Die Standard Subnetzmaske eines Klasse-C Netzes ist 255.255.255.0. Daraus ergibt sich eine maximale Anzahl von Host-IDs von 28. Dies entspricht 256 Adressen. |
Class-D Netz: | Klasse D-Netze werden dadurch definiert, dass die ersten vier Bits des ersten Oktetts '1110' sind. Daraus ergeben sich die Adressen 224.0.0.0 bis 239.255.255.255. Klasse D-Adressen werden als Multicast Adressen bezeichnet und haben keine Subnetzmaske. |
Class-E Netz: | Klasse E-Netze werden dadurch definiert, dass die ersten vier Bits des ersten Oktetts '1111' sind. Daraus ergeben sich die Adressen 240.0.0.0 bis 255.255.255.255. Klasse E-Adressen stehen im Internet nicht zur Verfügung. |
Aufteilung der verschiedenen Adressklassen:
| Bit 1 | Bit 2 | Bit 3 | Bit 4 |
Klasse A | 0 | | | |
Klasse B | 1 | 0 | | |
Klasse C | 1 | 1 | 0 | |
Klasse D | 1 | 1 | 1 | 0 |
Klasse E | 1 | 1 | 1 | 1 |
Reservierte Adressen:
Einige Adressen bzw Adressbereiche sind für verschiedene Zwecke reserviert:
- Sind alle Bits der Host-ID = 0 dann ist dies eine reservierte Adresse die Netzwerk-ID (Net-ID)
- Sind alle Bits der Host-ID = 1 dann ist diese reservierte Adresse die
Broadcast Adresse des Netzwerkes - Das gesamte 127er Netz (127.0.0.0 - 127.255.255.255) ist für Testzwecke reserviert. Dies ist der sogenannte Loopback (Prüfschleife).
Zusätzlich sind aus den ersten drei Adressklassen Adressbereiche herausgenommen worden, die für die "private" Nutzung vorgesehen sind. Private Nutzung schliesst hierbei die Nutzung im Firmennetzwerk ein und meint eine "nicht-öffentliche" Nutzung.
Diese "privaten" Adressen werden nicht ins Internet weitergeleitet. Sollten aufgrund von Fehlkonfigurationen an Netzwerkkomponenten "öffentliche" Adressen fälschlicherweise zugeordnet werden und dadurch Server von anderen Firmen zum Stillstand gebracht werden, so ist der Verursacher haftbar zu machen. Deshalb ist dringend angeraten worden, in lokalen Netzwerken Adressen aus dem privaten Bereich zu wählen.
Diese privaten Adressen sind:
Klasse A | 10.0.0.0 - 10.255.255.255 |
Klasse B | 172.16.0.0 - 172.31.255.255 |
Klasse C | 192.168.0.0 - 192.168.255.255 |
Funktion der Subnetzmaske:
Einfach gesprochen, dient die Subnetzmaske dazu, die IP-Adresse in Netz- und Hostanteil zu trennen.
Die Subnetzmaske besteht - genau wie die IP Adresse aus 32 bit zusammengefasst in 4 Oktette. Folgende Subnetzmasken sind zulässig:
1. Oktett | 2. Oktett | 3. Oktett | 4. Oktett | Dezimale Schreibweise |
00000000 | 00000000 | 00000000 | 00000000 | 0.0.0.0 |
10000000 | 00000000 | 00000000 | 00000000 | 128.0.0.0 |
11000000 | 00000000 | 00000000 | 00000000 | 192.0.0.0 |
11100000 | 00000000 | 00000000 | 00000000 | 224.0.0.0 |
11110000 | 00000000 | 00000000 | 00000000 | 240.0.0.0 |
11111000 | 00000000 | 00000000 | 00000000 | 248.0.0.0 |
11111100 | 00000000 | 00000000 | 00000000 | 252.0.0.0 |
11111110 | 00000000 | 00000000 | 00000000 | 254.0.0.0 |
11111111 | 00000000 | 00000000 | 00000000 | 255.0.0.0 |
| | | | |
11111111 | 10000000 | 00000000 | 00000000 | 255.128.0.0 |
11111111 | 11000000 | 00000000 | 00000000 | 255.192.0.0 |
11111111 | 11100000 | 00000000 | 00000000 | 255.224.0.0 |
11111111 | 11110000 | 00000000 | 00000000 | 255.240.0.0 |
11111111 | 11111000 | 00000000 | 00000000 | 255.248.0.0 |
11111111 | 11111100 | 00000000 | 00000000 | 255.252.0.0 |
11111111 | 11111110 | 00000000 | 00000000 | 255.254.0.0 |
11111111 | 11111111 | 00000000 | 00000000 | 255.255.0.0 |
| | | | |
11111111 | 11111111 | 10000000 | 00000000 | 255.255.128.0 |
11111111 | 11111111 | 11000000 | 00000000 | 255.255.192.0 |
11111111 | 11111111 | 11100000 | 00000000 | 255.255.224.0 |
11111111 | 11111111 | 11110000 | 00000000 | 255.255.240.0 |
11111111 | 11111111 | 11111000 | 00000000 | 255.255.248.0 |
11111111 | 11111111 | 11111100 | 00000000 | 255.255.252.0 |
11111111 | 11111111 | 11111110 | 00000000 | 255.255.254.0 |
11111111 | 11111111 | 11111111 | 00000000 | 255.255.255.0 |
| | | | |
11111111 | 11111111 | 11111111 | 10000000 | 255.255.255.128 |
11111111 | 11111111 | 11111111 | 11000000 | 255.255.255.192 |
11111111 | 11111111 | 11111111 | 11100000 | 255.255.255.224 |
11111111 | 11111111 | 11111111 | 11110000 | 255.255.255.240 |
11111111 | 11111111 | 11111111 | 11111000 | 255.255.255.248 |
11111111 | 11111111 | 11111111 | 11111100 | 255.255.255.252 |
11111111 | 11111111 | 11111111 | 11111110 | 255.255.255.254 |
11111111 | 11111111 | 11111111 | 11111111 | 255.255.255.255 |
Eine Subnetzmaske beginnt immer von links mit einer "1". Ab der ersten "0" müssen alle weiteren bits auf "0" gesetzt sein.
Wozu wird die Subnetzmaske nun verwendet. Nehmen wir zum Beispiel die IP Adresse 192.168.1.3 mit der Subnetzmaske 255.255.255.0. Der Computer will nun mit einem Rechner, der die IP Adresse 192.168.1.10 hat kommunizieren.
Zu allererst muss der Rechner bestimmen, ob der Zielrechner im gleichen Netzwerk liegt, oder in einem entfernten Netzwerk. Analog zur Erklärung mit Strasse und Hausnummer bedeutet dies, dass der Rechner herausfinden muss, ob die Zieladresse in der gleichen Strasse liegt, in der er sich selbst befindet.
Dazu wendet der Computer auf seine IP Adresse und seine Subnetzmaske die UND-Verknüpfung an.
A | B | Ergebis |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
Eine UND-Verknüpfung ist nur dann "1", wenn alle Eingänge "1" sind.
IP Adresse | 11000000 | 10101000 | 00000001 | 00000011 | 192.168.1.3 |
Subnetzmaske | 11111111 | 11111111 | 11111111 | 00000000 | 255.255.255.0 |
UND-Ergebnis | 11000000 | 10101000 | 00000001 | 00000000 | 192.168.1.0 |
Das UND-Ergebnis ergibt nun die Netz-ID des Computers (den Strassen-namen). In diesem Fall ist dies 192.168.1.0
Als nächstes berechnet der Computer aus der Zieladresse und der eigenen Subnetzmaske die Netz-ID des Zielcomputers
IP Adresse | 11000000 | 10101000 | 00000001 | 00001010 | 192.168.1.10 |
Subnetzmaske | 11111111 | 11111111 | 11111111 | 00000000 | 255.255.255.0 |
UND-Ergebnis | 11000000 | 10101000 | 00000001 | 00000000 | 192.168.1.0 |
Das UND-Ergebnis ergibt nun die Netz-ID des Computers (den Strassennamen). In diesem Fall ist dies 192.168.1.0. Jetzt vergleicht der Computer die beiden ermittelten Netz-IDs. Da beide Netz-IDs gleich sind, befinden sich die beiden Computer im gleichen Netzwerk. Die Kommunikation zwischen den beiden Computern kann auf direkten Wege erfolgen.
Nehmen wir ein anderes Beispiel:
IP Adresse ist 192.168.1.3. Die Subnetzmaske 255.255.255.0. Die IP Adresse des Zielrechners ist 192.168.10.7
Der Computer bestimmt nun zuerst die eigene Netz-ID. (genau wie oben)
IP Adresse | 11000000 | 10101000 | 00000001 | 00000011 | 192.168.1.3 |
Subnetzmaske | 11111111 | 11111111 | 11111111 | 00000000 | 255.255.255.0 |
UND-Ergebnis | 11000000 | 10101000 | 00000001 | 00000000 | 192.168.1.0 |
Danach bestimmt er die Netz-ID der Zieladresse
IP Adresse | 11000000 | 10101000 | 00001010 | 00000111 | 192.168.10.7 |
Subnetzmaske | 11111111 | 11111111 | 11111111 | 00000000 | 255.255.255.0 |
UND-Ergebnis | 11000000 | 10101000 | 00001010 | 00000000 | 192.168.10.0 |
Hier zeigt sich, dass die beiden ermittelten Netz-IDs unterschiedlich sind (192.168.1.0 und 192.168.10.0). Dies bedeutet, dass sich die beiden Computer nicht im gleichen (Sub-)netz befinden. Eine Kommunikation der beiden Rechner kann nur über Router erfolgen. Deshalb wird der Quell-Computer die Datenpakete, die für den Zielcomputer bestimmt sind, an sein Standardgateway schicken, damit die Kommunikation stattfinden kann.