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IP-Adresse (Internet Protocol Address)

2. Februar 2025 / Netzwerktechnik Berlin

IP-Adresse (Internet Protocol Address)

Definition: Eine IP-Adresse (Internet Protocol Address) ist eine eindeutige numerische Kennung, die jedem Gerät zugewiesen wird, das Teil eines Computernetzwerks ist, das das Internet Protocol zur Kommunikation verwendet. Sie dient der Identifizierung und Lokalisierung von Geräten im Netzwerk und ermöglicht die Adressierung und Weiterleitung von Datenpaketen.

Struktur: Es gibt zwei Hauptversionen von IP-Adressen: IPv4 und IPv6.

  • IPv4 (Internet Protocol Version 4):
  • Besteht aus 32 Bits und wird in der Regel als vier durch Punkte getrennte Dezimalzahlen dargestellt, z.B. 192.0.2.1.
  • Jede Dezimalzahl repräsentiert einen 8-Bit-Block (Oktett) und kann Werte von 0 bis 255 annehmen.
  • IPv4 bietet etwa 4,3 Milliarden eindeutige Adressen, was aufgrund des Wachstums des Internets bei weitem nicht mehr ausreicht.
  • IPv6 (Internet Protocol Version 6):
  • Besteht aus 128 Bits und wird in der Regel als acht durch Doppelpunkte getrennte Gruppen von vier hexadezimalen Ziffern dargestellt, z.B. 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334.
  • IPv6 wurde entwickelt, um das Problem des Adressenmangels in IPv4 zu lösen und bietet eine nahezu unerschöpfliche Anzahl von Adressen (etwa 3,4×10^38 Adressen).

Typen von IP-Adressen:

  • Öffentliche IP-Adressen: Sind im gesamten Internet eindeutig und werden von Internetdienstanbietern (ISPs) zugewiesen. Sie ermöglichen die direkte Erreichbarkeit eines Geräts über das globale Internet.
  • Private IP-Adressen: Sind innerhalb eines lokalen Netzwerks eindeutig, aber nicht im globalen Internet erreichbar. Bereiche privater Adressen sind in den Standards RFC 1918 für IPv4 und RFC 4193 für IPv6 definiert. Beispiele für IPv4-Adressbereiche sind 192.168.0.0 – 192.168.255.255, 172.16.0.0 – 172.31.255.255 und 10.0.0.0 – 10.255.255.255.

Verwendung: IP-Adressen sind fundamental für die Netzwerkkommunikation. Sie werden verwendet für:

  • Routing: Bestimmen des Pfades, den Datenpakete durch Netzwerke nehmen.
  • Adressierung: Identifizierung von Sender- und Empfängergeräten in einem Datennetzwerk.
  • Network Address Translation (NAT): Übersetzen privater IP-Adressen zu öffentlichen Adressen und umgekehrt, damit Geräte in privaten Netzwerken Zugang zum Internet haben.

Funktionsweise: Beim Senden einer Nachricht über das Internet teilt das Internet Protocol die Nachricht in kleine Datenpakete auf. Jedes Datenpaket enthält sowohl die IP-Adresse des Absenders (Source Address) als auch die IP-Adresse des Empfängers (Destination Address). Router und Switches verwenden diese Adressen, um die Pakete effizient durch das Netzwerk zu ihrem Ziel zu leiten.

Verwaltung: IP-Adressen werden von verschiedenen Organisationen verwaltet:

  • ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers): Verwaltet die weltweite Zuweisung von IP-Adressen.
  • IANA (Internet Assigned Numbers Authority): Teilt IP-Adressbereiche an regionale Internet-Registries (RIRs) zu.
  • RIRs (Regional Internet Registries): Für Europa ist das beispielsweise RIPE NCC (Réseaux IP Européens Network Coordination Centre), das Adressen an ISPs und andere große Organisationen zuteilt.

Fazit: Die IP-Adresse ist ein grundlegender Baustein der Netzwerktechnik. Sie ermöglicht die Adressierung und Identifikation von Geräten in Netzwerken, unterstützt die Routing-Prozesse und spielt eine zentrale Rolle in der Funktionalität des Internets und anderer Netzwerke.

  1. MAC-Adresse (Media Access Control Address): Eine einzigartige Kennung, die auf der Netzwerkschnittstelle eines Geräts verankert ist, normalerweise festgelegt vom Hersteller, um die Hardware innerhalb eines Netzwerks zu identifizieren.
  1. Router: Ein Gerät, das Datenpakete zwischen verschiedenen Netzwerken weiterleitet, z.B. zwischen Ihrem lokalen Heimnetzwerk und dem Internet.
  1. Switch: Ein Gerät, das Geräte innerhalb eines lokalen Netzwerks (LAN) verbindet und Datenpakete gezielt an die spezifischen Empfängergeräte leitet.
  1. Hub: Ein einfacheres Gerät im Vergleich zu einem Switch, das alle eingehenden Datenpakete an alle angeschlossenen Geräte sendet, unabhängig von ihrem eigentlichen Ziel. Heutzutage sind Hubs meist durch Switches ersetzt worden.
  1. Firewall: Eine Sicherheitsvorrichtung, die den ein- und ausgehenden Datenverkehr basierend auf vordefinierten Sicherheitsregeln überwacht und steuert.
  1. LAN (Local Area Network): Ein lokales Netzwerk, das Geräte innerhalb eines begrenzten geografischen Gebiets wie einem Büro oder einer Wohnung verbindet.
  1. WAN (Wide Area Network): Ein größeres Netzwerk, das eine breite geografische Region, oft mehrere Städte oder Länder, abdeckt. Das bekannteste WAN ist das Internet.
  1. DNS (Domain Name System): Ein System, das Domainnamen wie „www.beispiel.de“ in IP-Adressen wie „192.0.2.1“ umwandelt, sodass Browser Webseiten laden können.
  1. Subnetz: Ein logischer Unterabschnitt eines IP-Netzwerks, der hilft, Netzwerke effizient zu organisieren und zu verwalten. Subnetze verwenden eine Subnetzmaske zur Bestimmung des Netzwerkteils und des Hostteils einer IP-Adresse.
  1. Gateway: Ein Gerät, das als „Tor“ zwischen zwei Netzwerken dient, oft verwendet, um unterschiedliche Netzwerke wie ein LAN und ein WAN zu verbinden.
  1. VPN (Virtual Private Network): Eine Technik, die eine sichere Verbindung über ein weniger sicheres Netzwerk, wie das Internet, ermöglicht. Es wird oft verwendet, um geschützte Daten über öffentliche Netzwerke zu übertragen.
  1. Protocol (Protokoll): Eine Regel, die bestimmt, wie Daten über ein Netzwerk gesendet und empfangen werden. Beispiele sind TCP/IP, HTTP und FTP.
  1. Bandbreite: Die Kapazität eines Netzwerks, Daten zu übertragen, oft gemessen in Megabit pro Sekunde (Mbps) oder Gigabit pro Sekunde (Gbps).
  1. Ping: Ein Netzwerk-Diagnosetool, das überprüft, ob ein bestimmtes IP-Gerät erreichbar ist, und misst die Zeit, die Daten benötigen, um hin und zurück zu reisen.
  1. NAT (Network Address Translation): Eine Technik, die die Änderung der IP-Adressen von Paketen ermöglicht, die durch ein Netzwerk weitergeleitet werden, besonders nützlich zur Übersetzung privater IP-Adressen zu öffentlichen IP-Adressen.

Diese grundlegenden Begriffe bilden die Basis der Netzwerktechnik und sind essenziell für das Verständnis und die Arbeit in diesem Feld. Wenn Sie weitere spezifische Begriffe oder detaillierte Erklärungen benötigen, lassen Sie es mich wissen!