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In der heutigen digitalen Welt ist die Kommunikation zwischen Geräten für Unternehmen wie für Privatpersonen unverzichtbar. Vom Versenden von E-Mails bis zum Streamen von Videos hängt jede unserer Online-Aktivitäten von der Datenübertragung zwischen Geräten ab. Hier kommen IP-Adressen ins Spiel: Sie ermöglichen es Geräten, miteinander zu kommunizieren, und sorgen dafür, dass Daten ihr richtiges Ziel erreichen. In diesem Artikel sehen wir uns an, was IP-Adressen und ihre verschiedenen Klassen sind, warum sie für die Kommunikation zwischen Geräten unverzichtbar sind und wie sie funktionieren.
Was sind IP-Adressen?
IP-Adressen (Internet-Protocol-Adressen) sind eindeutige numerische Kennungen, die den an ein Computernetzwerk angeschlossenen Geräten zugewiesen werden. Sie sind für die Kommunikation zwischen Geräten und die Weiterleitung des Datenverkehrs im Internet unverzichtbar.
IP-Adressen funktionieren, indem jedem mit dem Internet verbundenen Gerät eine eindeutige Zahlenfolge zugewiesen wird. Diese Zahlen dienen dazu, das Gerät und seinen Standort im Internet zu identifizieren. Eine (IPv4-)Adresse besteht aus vier durch Punkte getrennten Zahlen und reicht von 0.0.0.0 bis 255.255.255.255. Wenn sich ein Gerät mit dem Internet verbindet, weist ihm der Internetanbieter (ISP) eine IP-Adresse zu. Über diese IP-Adresse kann das Gerät mit anderen Geräten kommunizieren und Websites sowie andere Online-Dienste aufrufen.
Werden Daten über das Internet von einem Gerät an ein anderes gesendet, werden sie in Pakete aufgeteilt. Jedes Paket enthält die IP-Adresse des Absenders und des Empfängers. Während die Pakete durch das Internet wandern, werden sie anhand der IP-Adressen von einem Netzwerk ins nächste weitergeleitet, bis sie ihr Ziel erreichen.
Versionen der IP-Adresse
Es gibt zwei Versionen von IP-Adressen: IPv4 und IPv6. IPv4-Adressen sind die ältere der beiden und bestehen aus 32 Bit, was rund 4,3 Milliarden eindeutige Adressen ermöglicht. Mit dem Wachstum des Internets wurden die verfügbaren IPv4-Adressen knapp, was zur Entwicklung von IPv6 führte. IPv6-Adressen bestehen aus 128 Bit und ermöglichen rund 340 Sextillionen eindeutige Adressen (eine 34 mit 37 Nullen) – genug für die wachsende Zahl von IoT- und anderen intelligenten Geräten.
Klassen von IP-Adressen
Nicht alle IP-Adressen sind gleich: Je nach ihren Eigenschaften und ihrer Verwendung werden sie in verschiedene Kategorien eingeteilt. Es gibt fünf Klassen von IP-Adressen, die mit A, B, C, D und E bezeichnet werden und jeweils einen eigenen Wertebereich und Verwendungszweck haben. Die ersten drei Klassen werden am häufigsten verwendet und im Folgenden näher erläutert.
IP-Adressen der Klasse A
IP-Adressen der Klasse A erhalten große Organisationen wie Konzerne, Universitäten und Behörden, die eine große Zahl von IP-Adressen benötigen. Der Bereich von 10.0.0.0 bis 10.255.255.255 ist für private Netzwerke reserviert, und viele große Organisationen nutzen ihn für ihre internen Netzwerke. Adressen der Klasse A bestehen aus einem 8 Bit langen Netzanteil und einem 24 Bit langen Hostanteil, was bis zu 126 Netzwerke mit jeweils mehr als 16.000.000 Hosts ermöglicht. Das erste Bit der Adresse ist immer 0, sodass 7 Bit zur Kennzeichnung des Netzwerks bleiben.
IP-Adressen der Klasse B
IP-Adressen der Klasse B erhalten mittelgroße Organisationen wie regionale Internetanbieter, die eine mittlere Zahl von IP-Adressen benötigen. Sie bestehen aus einem 16 Bit langen Netzanteil und einem 16 Bit langen Hostanteil, was bis zu 16.384 Netzwerke mit jeweils mehr als 65.000 Hosts ermöglicht. Die ersten beiden Bits der Adresse sind immer 10, sodass 14 Bit zur Kennzeichnung des Netzwerks bleiben.
IP-Adressen der Klasse C
IP-Adressen der Klasse C erhalten kleinere Organisationen wie kleine und mittlere Unternehmen sowie Heimnetzwerke, die nur wenige IP-Adressen benötigen. Sie bestehen aus einem 24 Bit langen Netzanteil und einem 8 Bit langen Hostanteil, was bis zu 2.097.152 Netzwerke mit jeweils 254 Hosts ermöglicht. Die ersten drei Bits der Adresse sind immer 110, sodass 21 Bit zur Kennzeichnung des Netzwerks bleiben.
Weitere Klassen von IP-Adressen
IP-Adressen der Klasse D sind für Multicast-Verkehr reserviert, die der Klasse E für Experimente und Forschung. Diese Klassen werden in typischen Netzwerkkonfigurationen in der Regel nicht verwendet.
Zusammenfassung
IP-Adressen sind für die Kommunikation zwischen Geräten und die Weiterleitung des Datenverkehrs im Internet unverzichtbar. Die verschiedenen Klassen ermöglichen eine effiziente Vergabe von IP-Adressen an Organisationen unterschiedlicher Größe. Wer die Klassen von IP-Adressen und ihre Verwendung versteht, kann als Netzwerkadministrator sein Netzwerk effizienter verwalten.