Studium, Ausbildung und Beruf

web uni-protokolle.de
 powered by
NachrichtenLexikonProtokolleBücherForenDienstag, 21. Oktober 2014 

IP-Adresse


Dieser Artikel von Wikipedia ist u.U. veraltet. Die neue Version gibt es hier.
IP-Adressen erlauben eine logische Adressierung von Computern IP - Netzwerken (z. B. dem Internet ). Ein Host besitzt dabei mindestens eine eindeutige IP-Adresse Netzwerk schnittstelle . IP-Adressen der IP Version 4 erscheinen als Folgen von vier Zahlen die durch Punkt getrennt werden z. B. 192.168.0.34 oder 127.0.0.1.

Inhaltsverzeichnis

Grundlagen

IP-Adressen werden in jedes IP-Paket in Quell- und Zieladressfelder eingetragen (Headerformat siehe IPv4 ). Jedes IP-Paket enthält damit sowohl die des Senders als auch die des Empfängers.

Aufbau

Die seit der Einführung der Version des Internet Protocols überwiegend verwendeten IPv4 -Adressen bestehen aus 32 Bits also 4 Bytes . In der dotted decimal notation werden sie als 4 durch Punkte getrennte Dezimalzahlen geschrieben Beispiel: 130.94.122.195

Jede Zahl kann dabei Werte von bis 255 annehmen. Die Adresse 130.94.122.195 entspricht der vorzeichenlosen 32-Bit-Zahl 130*256 3  + 94*256 2  + 122*256 + 195 = 2.187.229.891. Manchmal trifft man auf die hexadezimale Darstellung 825E7AC3 . Ein Rechner sieht die Binärdarstellung 10000010 01011110 01111010 1100011 . Es sind höchstens 2 32 also etwa 4 3 Milliarden Adressen möglich.

Netzwerk- und Geräteteil

Jede 32-Bit IP-Adresse wird in einen und einen Geräteteil (Hostteil) getrennt. Im einfachsten geben die ersten 16 Bits den Netzwerkteil und die letzten 16 Bits den Geräteteil. Adresse wird dann 130.94.122.195/16 geschrieben.

Der Netzwerkteil im obenstehenden Beispiel 130.94.0.0 muss dann für alle Geräte im gleich sein. Der Geräteteil wird für jedes und jede Schnittstelle (Netzwerkkarte) individuell vergeben. Im Bit-Fall sind dann noch 2 16 =65.536 Geräte möglich. Die Nummer 0 wird vergeben sie bezeichnet das Netzwerk selbst. Als wird die höchste Geräteadresse für Nachrichten an Geräte ( Broadcasts ) verwendet die maximale Gerätezahl reduziert sich um zwei auf 65.534. Die erste Adresse 130.94.0.1 die letzte 130.94.255.254 und die Broadcast-Adresse 130.94.255.255 .

Statt der 16/16-Bit Aufteilung ist auch andere Aufteilung möglich. Verbreitet ist die Verwendung 24-Bit Netzwerkteil und 8 Bit Hostteil z. 192.168.42.3/24 . Hier ist der Netzwerkteil 192.168.42.0 die Geräteadresse ist 3. Jedes Geräte Schnittstelle) verwendet eine Adresse der Form 192.168.42.x wobei Geräteadressen von 1 bis 254 sind. Die Adresse 192.168.42.255 wird für Broadcasts verwendet.

Netzmasken

Statt der Darstellung 192.168.42.3/24 verwendete man früher die Kombination der und Netzmaske . Dies ist auch bei der Konfiguration Schnittstellen noch üblich. Die Netzmaske ist dabei 32-Bit-Darstellung bei der alle Bits des Netzwerkteils 1 und alle Bits des Geräteteils auf gesetzt sind. Bei .../16 ist die Netzmaske daher 11111111 11111111 00000000 00000000 also 255.255.0.0 .

IP-Adresse/Netzwerk Adresse Netzmaske Adressen im Netzwerk Broadcast
10.0.0.44/8 
10.0.0.44 
255.0.0.0 
10.0.0.1 bis 10.255.255.254 
10.255.255.255 
134.60.1.111/16 
134.60.1.111 
255.255.0.0 
134.60.0.1 bis 134.60.255.254 
134.60.255.255 
192.168.0.1/24 
192.168.0.1 
255.255.255.0 
192.168.0.1 bis 192.168.0.254 
192.168.0.255 
192.168.10.23/32 
192.168.10.23 
255.255.255.255 
192.168.10.23 
-
0.0.0.0/0 
-
0.0.0.0 
alle -

Beispiele für Adressen Netzwerke und Netzmasken

IP-Adressen Netzwerkteil und Routing

Will ein Gerät ein IP-Paket versenden die Netzwerkteile der Quell-IP-Adresse und Ziel-IP-Adresse verglichen. sie überein wird das Paket direkt an Empfänger gesendet. Im Falle von Ethernet -Netzwerken dient das ARP -Protokoll zum Auffinden der Hardwareadresse.

Stimmen die Netzwerkteile dagegen nicht überein wird über eine Routingtabelle die IP-Adresse für das nächste Gerät und das Paket auf dem lokalen Netzwerk an dieses Gerät gesendet. Es hat über Schnittstellen Zugriff auf andere Netzwerke und routet das Paket ins nächste Netzwerk ( Router ). Dazu konsultiert der Router seinerseits seine Routingtabelle und sendet das Paket gegebenfalls an nächsten Router oder an das Ziel. Bis Endgerät kann das Paket viele Netzwerke und durchlaufen. Das Durchlaufen eines Routers wird auch Hop (Sprung) genannt.

Routing einer HTTP/TCP Verbindung über drei Netzwerke

Ein Router hat dabei für jede Schnittstellen eine eigene IP-Adresse und Netzmaske die jeweiligen Netzwerk gehört. Jedes IP-Paket wird einzeln Die Quell- und Zieladresse im IP-Header werden Sender gesetzt und bleiben während des gesamten unverändert.

Spezielle IP-Adressen

Das Netz 127.0.0.1/8 bezeichnet immer den lokalen Computer ( loopback address ). Es dient dazu dass Client und am selben Computer miteinander kommunizieren können.

Die spezielle Adresse 255.255.255.255 kann neben der höchsten Geräteadresse im ebenfalls als Broadcastadresse verwendet werden. Dadurch ist Versenden von Broadcasts ohne Kenntnis weiterer Netzwerkparameter Dies ist für Protokolle wie BOOTP und DHCP wichtig.

Der Adressbereich 224.0.0.0/4 (Adressen 224.0.0.0 bis 239.255.255.255 ) ist für Multicast-Adressen reserviert. Damit gibt drei IP-Adress-Typen:

  • Unicast - Senden an einen bestimmten Empfänger Internet (normale Adressierung)
  • Broadcast - Senden an alle Geräte im Netzwerk (Subnetz)
  • Multicast - Senden an einige Geräte im Netzwerk (oder Geräte im MBone -Netzwerk)

Die RFC 3330 gibt Auskunft über die derzeit definierten IP-Adressen.

DNS - Übersetzung von Rechnernamen in

Über das weltweit verfügbare Domain Name DNS können Namen in IP-Adressen (und umgekehrt) werden. Der Name de.wikipedia.org ergibt zum Beispiel 207.142.131.235 (Stand: 27. Februar 2004).

IPv6 - neue Version mit größerem

Die aktuelle IP Version (IPv4) stellt 4 Milliarden eindeutige Adressen bereit. Da einige des gesamten IP Adressraums für besondere Anwendungen sind (z. B. private Netze ) stehen weniger Adressen zur Verfügung als möglich sind. Weiterhin ist ein großer Bereich IP-Adressen für Nordamerika reserviert.

In Zukunft werden immer mehr Geräte Telefone Organizer Haushaltsgeräte) vernetzt so dass der an eindeutigen IP-Adressen ständig zunimmt. Für eine des möglichen Adressraumes wurde IPv6 entwickelt. Es verwendet 128-Bit Adressen so auch in weiterer Zukunft keine Adressraumprobleme bei Verwendung von IPv6 auftreten können (mit 128-Bit lässt sich theoretisch jedes Atom der Erde

Vergabe von IP-Adressen und Netzbereichen

IANA - Internet Assigned Numbers Authority

Die Vergabe von IP-Netzen im Internet wird von der IANA geregelt. Die daraus verfügbaren IP-Adressen werden vom Administrator in Subnetze unterteilt und an die Computer vergeben. Subnetze selber sind untereinander mit Routern verbunden. Die IANA vergibt Adressbereiche an wie größere Firmen oder Universitäten. Beispielsweise wurde Bereich 13.0.0.0/8 der Xerox Corporation zugeteilt. Die Organisationen können ihre Adressen dann den Geräten in ihrem frei zuweisen. Firmen wie die Deutsche Telekom unterteilen den ihnen zugewiesenen Adressbereich weiter teilen ihren Kunden Adressen im Rahmen ihrer zu. Sie sind damit so genannte Internet Provider . Kunden können dann entweder Endkunden oder (Sub-)Provider sein. Die Adressen können dabei entweder zugewiesen werden oder über eine Einwahlmöglichkeit dynamisch werden. Bei permanenten Adressen kann das Internet Funktion einer Standleitung übernehmen. Auch Server -Dienste können dann angeboten werden. Bei privaten ist die dynamische Zuteilung üblich.

Private Netze

Für private Netzwerke kann man die selbst zuteilen. Dafür sollte man die Adressen den Bereichen für private Netze verwenden (z. B. 192.168.1.1 192.168.1.2 ... ). Diese Adressen werden von der IANA weiter vergeben und im Internet nicht geroutet . Eine Verbindung aller Rechner im privaten mit Rechnern im Internet - auch in privaten Netzen - ist über NAT ( Network Address Translation ) trotzdem möglich.

Netzklassen

Ursprünglich wurden die IP-Adressen in Netzklassen von A bis C mit verschiedenen eingeteilt. Klasse D und E waren für Aufgaben vorgesehen. Aufgrund der immer größer werdenden Routing -Tabellen wurde 1996 CIDR ( Classless Interdomain Routing ) eingeführt. Damit spielt es keine Rolle welcher Netzklasse eine IP-Adresse angehört.

Gerätekonfiguration

Manuelle Konfiguration

Für Benutzer oder Administratoren gibt es um die IP-Adresse anzuzeigen und zu konfigurieren. Dos oder Windows nimmt man ipconfig unter Windows manchmal auch winipcfg und unter Unix ifconfig . Bei manueller Konfiguration wird in Regel die individuelle Adresse die Netzmaske und Gatewayrechner über den Befehl route eingetragen.

Automatische Konfiguration über Server

Über Protokolle wie BOOTP oder DHCP können IP-Adressen beim Hochfahren des Rechners einen entsprechenden Server zugewiesen werden. Auf dem Server wird vom Administrator ein Bereich von IP-Adressen definiert dem sich weitere Rechner beim Hochfahren eine entnehmen können. Diese Adresse wird an den geleast . Rechner die feste Adressen benötigen können Ethernet -Netzwerk über ihre MAC-Adresse identifiziert werden und eine dauerhafte Adresse

Vorteil hierbei ist die zentrale Verwaltung Adressen. Ist nach der Installation des Betriebssystems automatische Konfiguration vorgesehen müssen keine weiteren Einstellungen den Netzwerkzugriff mehr vorgenommen werden. Mobile Geräte Laptops können sich Adressen teilen wenn nicht Geräte gleichzeitig ans Netz angeschlossen werden. Daneben sie ohne Änderung der Konfiguration bei Bedarf verschiedene Netzwerke (z. B. Firma Kundennetzwerk Heimnetz) werden.

Aus Sicht der IP-Schnittstelle gelten die aber als manuell konfiguriert.

Dynamische Addressierung

Insbesondere Internet Service Provider die Internet-Zugänge über Wählleitungen anbieten nutzen die dynamische Adressierung via PPP oder PPPoE da sie so mit weniger für kostenpflichtigen IP-Adressen auskommen. Es werden so viele bereitgestellt wie Einwahlleitungen verfügbar sind. Erwischt ein keine freie Leitung benötigt er auch keine (AOL verwendet beispielsweise zur Berechnung der Anschlusskapazität Schlüssel von einer Leitung je 15 Kunden). zeitlich versetzte Nutzung der Kapazitäten können sich Kunden eine IP-Adresse teilen. Somit bekommt das (Arbeitsplatz-Rechner) bei jeder Einwahl ins Internet eine momentan freie Adresse. Als Nebeneffekt ist der weniger anfällig gegen gezielte Angriffe aus dem Netzwerk. Nicht geschützt ist der Rechner jedoch gegen Denial of Service -Angriffe die nur kurzfristig zum Zeitpunkt der die IP-Adresse des Zielrechners benötigen.

Statische Adressierung

Größere Firmen haben meist eine eigene Standleitung zum Internet und verwenden einen fest Adressbereich ( statische Adressierung ). Bei der Nutzung von Gateways wird der Datenaustausch zwischen den Netzen von dedizierten Rechnern ( Proxies ) stellvertretend für den anfragenden Arbeitsplatz übernommen durch NAT eine Adressumsetzung zwischen interner IP-Adresse und vorgenommen. Dadurch ist es möglich dass mehrere gleichzeitig die selbe (Gateway-)IP-Adresse verwenden.

Sonstiges

IP Aliasing - Mehrere Adressen auf Netzwerkkarte

Normalerweise wird jedem Rechner eine IP-Adresse jede Schnittstelle (Netzwerkkarte etc.) zugewiesen. Ein normaler mit einer Schnittstelle hat damit genau eine Router mit mehreren Schnittstellen haben entsprechend mehrere für jede Schnittstelle eine. Dies ist jedoch zwingend. Moderne Implementierungen erlauben die Zuordnung von IP-Adressen zu einer Schnittstelle so genanntes IP-Aliasing.

Dies wird verwendet wenn ein Serverrechner Services anbietet. Jedem Service wird dann eine IP-Adresse zugewiesen. Der Service wird damit Rechner-unabhängig. ein anderer Rechner den Service anbieten soll die IP-Adresse einfach auf die Schnittstelle im Rechner übernommen werden. Der Umzug ist damit die Clients nicht sichtbar.

Unterschiedliche Netzwerke auf einem physikalischen Netzwerk

Auf einem physikalischen Netzwerk (z. B. können unterschiedliche logische Netzwerke (mit unterschiedlichem Netzwerk-Adressteil) werden und gleichzeitig verwendet werden. Dies wird anderem eingesetzt wenn später das Netzwerk wirklich werden soll.

Siehe auch: Routing Internet Protocol IPv4 IPv6 ARP Anonymität im Internet

Weblinks

  • whois-service.de Whois - unter anderem Ermittlung des Eigentümers IP-Adresse
  • www.iana.org IANA - Internet Assigned Numbers Authority
  • RFC 3330 Special-Use IP Addresses



Bücher zum Thema IP-Adresse

Dieser Artikel von Wikipedia unterliegt der GNU FDL.

ImpressumLesezeichen setzenSeite versendenSeite drucken

HTML-Code zum Verweis auf diese Seite:
<a href="http://www.uni-protokolle.de/Lexikon/IP-Adresse.html">IP-Adresse </a>