Internet-Protokoll

IP Internet Protocol

Adressierung

Im Internet-Protokoll hat Jedes Gerät im LAN eine andere 32-Bit-Adresse und alle diese Adressen gehören zu einem Netz. Alle Adressen müssen verschieden sein, mit Ausnahme der privaten Adressen.

Mit 32 Bit können 2³² Rechner = 4.294.967.296 adressiert werden. Praktisch alle diese Adressen sind bereits vergeben und es wäre nicht möglich alle Geräte dieser Welt aus diesem Adressen-Pool zu versorgen.

Was ist eine IP-Adresse?

Eine IP-Adresse ist eine 32-Bit-Zahl. Zum Beispiel 11000000.10101000.00000001.01100100.

Damit man das besser notieren und aussprechen kann, kann man diese Bits hexadezimal (C0.A8.01.64) oder dezimal (192.168.1.100) anschreiben. Man hat sich für die dezimale Schreibweise entschieden.

In dieser Adresse sind gleichzeitig zwei Adressen enthalten, aber die Grenze zwischen beiden ist variabel. Entweder gibt es wenige Netze mit vielen Rechnern oder viele Netze mit wenigen Rechnern. Wie groß die Netzadresse und die Rechneradresse sind, bestimmt die Netzwerkmaske.

Die Netzwerkmaske besteht ebenfalls aus 32 Bit und kennzeichnet mit 1 das Netz und mit 0 den Rechner. Zum Beispiel 11111111.11111111.11111111.00000000 (=255.255.255.0).

Für ein Netzwerk mit einem Verbindungsweg nach außen benötigt man auch ein Gateway, das ist ein Gerät, das für alle Daten(pakete) zuständig ist, deren Ziel sich nicht im eigenen Netz befindet, das also eine andere Netznummer hat. Sehr oft wird dafür die Gerätenummer 1 vergeben, in unserem Netz wäre das 192.168.1.1. Dieses Gerät ist ein Router, weil er Daten zwischen dem Rest des Internet und dem eigenen Netz befördern kann.

Was ist der Grund für diese Schreibweise der Netzmaske?

Ein Router, der Datenpakete weiterleitet, muss rasch feststellen können, welche die Netzadresse und was die Hostadresse ist. Das geschieht durch Hardware-Schaltungen und nicht durch Software. Und die Operationen UND und NICHT sind sehr einfach durchzuführen:

Netzklassen

Class A 0xxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx
Class B 10xxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx
Class C 11xxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx

Class A 0.0.0.0 – 127.255.255.255          128 Netze 16.777.214 Hosts
Class B 128.0.0.0 – 191.255.255.255     16.864 Netze     65.534 Hosts
Class C 192.0.0.0 – 255.255.255.255  2.097.152 Netze        253 Hosts

Netzwerkmaske CIDR-Notation

IP 192.168.1.129
   255.255.255.0

IP 192.168.1.129/24 CIDR

/24 ist die Anzahl der auf 1 gesetzten Bits in der Netwerkmaske.

Subnetting

Ankommendes C-Netz, geeignet für 254 Hosts

11000000.10101000.00000001.00000000 192.168.1.0
11111111.11111111.11111111.00000000 255.255.255.0

Geteilt in vier gleich große Subnetze mit je 62 Hosts
11000000.10101000.00000001.00000000 192.168.1.0
11000000.10101000.00000001.01000000 192.168.1.64
11000000.10101000.00000001.10000000 192.168.1.128
11000000.10101000.00000001.11000000 192.168.1.192
11111111.11111111.11111111.11000000 255.255.255.192

Gesamt 4×62 = 248 Hosts

Man benötigt für diese Netzteilung einen Router.

Private Adressen

Es gibt aber einen Mechanismus, der pro LAN nur eine Adresse benötigt, auch wenn sich in diesem LAN mehrere Endgeräte befinden. Es gibt drei Adressbereiche, die für diesen Zweck reserviert sind, so genannte private IP-Adressebereiche. Diese sind

Class A 00001010.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx
11111111.00000000.00000000.00000000
Class B 10101100.00010000.xxxxxxxx.xxxxxxxx
11111111.11111111.00000000.00000000
Class C 11000000.10101000.xxxxxxxx.xxxxxxxx
11111111.11111111.11111111.00000000


vClass A 10.0.0.0 – 10.255.255.255          1 Netz   16.777.214 Hosts
        255.0.0.0
Class B 172.16.0.0 – 172.16.255.255        1 Netz       65.534 Hosts
        255.255.0.0
Class C 192.168.0.0 – 255.255.255.255    255 Netze         253 Hosts
        255.255.255.0

Jedes LAN benutzt einen dieser drei Adressbereiche (meist 192.168.x.x) und jedes dort angeschlossene Gerät hat eine Adresse aus diesem Bereich.

Hostkonfiguration

Alle Geräte im Netz haben dieselbe Netzwerkmaske und dieselbe Netzadresse und dasselbe Gateway

Beispiel:

192.168.1.0     Netzadresse
192.168.1.100   Geräteadresse
255.255.255.0   Netzwerkmaske
192.168.1.1     Gateway

11000000.10101000.00000001.00000000 Netzadresse
11000000.10101000.00000001.01100100 Geräteadresse
11111111.11111111.11111111.00000000 Netzwerkmaske
11000000.10101000.00000001.00000001 Gateway

Nicht verwendet werden können die Geräte-Adresse 0 (kennzeichnet das Netzwerk selbst) und die Adresse 255 (Broadcast-Adresse). In einem solchen Netz mit einer 8-Bit-Geräteadresse stehen daher 254 von 256 Adressen zur Verfügung.

Es kommt nicht mehr sehr häufig vor, dass man ein Gerät über LAN einbindet, meist verwendet man WLAN. Aber in dieser Sache sind LAN und WLAN ganz gleich; sie benötigen folgende Angaben um im Netz Daten austauschen zu können:

Methode: statisch/dynamisch

statisch

• IP-Adresse
• Netzwerkmaske
• Gateway
• DNS

dynamisch

• DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) Damit das funktioniert, muss der Router die Funktion eines DHCP-Server an Bord haben.

Von wo bekommt man die Daten?

Am Router befindet sich ein Aufkleber mit den wichtigsten Daten:

Hier erfährt man mit 192.168.1.0 die Adresse des Routers, daher ist die Netzadresse 192.168.1.0 und die Netzwerkmaske 255.255.255.0 (weil es sich um ein C-Netz handelt. Die Routeradresse ist auch gleichzeitig die Gateway-Adresse, die man bei der statischen Konfiguration eines Geräts benötigt.

Daneben steht am Router auch ein WLAN-Name und ein WLAN-Key. Diese Angaben braucht man, wenn man ein Gerät über eine WLAN-Verbindung mit dem Router verbinden will.