IP-Adressen: Typen und Konfiguration

IP-Adressen: Grundlagen und Konzepte

Eine IP-Adresse ist eine 32-Bit-Zahlenfolge (dargestellt durch Nullen und Einsen). In einem Byte hat das Bit ganz rechts den Wert 1, und die Werte der restlichen Bits von rechts nach links sind 2, 4, 8, 16, 32, 64 und 128. Der erste Teil der IP-Adresse identifiziert das Netzwerk, und der zweite Teil identifiziert einen Host in diesem Netzwerk. Beide Teile sind in einer IP-Adresse erforderlich. Beispiel: Die ersten drei Zahlen (192.168.18) identifizieren das Netzwerk und das letzte Oktett (57) identifiziert den Host.

Subnetzmaske

Die Subnetzmaske ist eine 32-Bit-Adresse, die angibt, welche Bits der IP-Adresse zur Identifizierung des Subnetzes verwendet werden.

IP-Adressklassen

Es gibt fünf IP-Adressklassen: A, B, C, D und E. Die Klassen A, B und C sind für kommerzielle Adressen vorgesehen. Klasse D ist für Multicast und Klasse E für experimentelle Zwecke reserviert.

• Klasse A (1-127): Ein Byte für das Netzwerk und drei für den Host (255.0.0.0). Für große Organisationen.
• Klasse B (128-191): Zwei Bytes für das Netzwerk und zwei für den Host (255.255.0.0). Für mittelgroße Netzwerke.
• Klasse C (192-223): Drei Oktette für das Netzwerk und eines für den Host (255.255.255.0). Für kleine Netzwerke.

Öffentliche und private IP-Adressen

• Öffentliche IP-Adressen: Alle IP-Adressen mit Ausnahme der für private IP-Adressen reservierten.
• Private IP-Adressen: Für den internen Gebrauch des Netzes reserviert und können nicht direkt im Internet verwendet werden. Reservierte Bereiche:
  • 10.0.0.0 bis 10.255.255.255
  • 172.16.0.0 bis 172.31.255.255
  • 192.168.0.0 bis 192.168.255.255

Kommunikationsarten

• Unicast: Ein Paket mit einer Unicast-Zieladresse ist an einen bestimmten Host gerichtet.
• Broadcast: Das Paket enthält eine Ziel-IP-Adresse mit Einsen (1) im Host-Teil. Alle Rechner im lokalen Netz (Broadcast-Domäne) empfangen und verarbeiten das Paket.
• Multicast: Multicast-Adressen (224.0.0.0 - 239.255.255.255) ermöglichen es einem Quellgerät, ein Paket an eine Gruppe von Geräten zu senden.

DHCP

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) ist ein Protokoll, das Anfragen bearbeitet und eine IP-Adresse, ein Standard-Gateway und die Adresse des DNS-Servers an einen Netzwerk-Host vergibt.

IP-Adresszuweisung

Statische IP-Adresszuweisung

Bei einer statischen Zuweisung muss der Netzwerkadministrator die Netzwerkinformationen für einen Host manuell konfigurieren. Dazu gehören mindestens die IP-Adresse des Hosts, die Subnetzmaske und das Standard-Gateway.

Dynamische IP-Adresszuweisung

Bei der dynamischen Zuweisung werden IP-Adressen automatisch vergeben. Dies geschieht durch das DHCP-Protokoll. Ein Client, der eine IP-Adresse benötigt, sendet eine DHCP-Discovery-Nachricht.

Verbindungsarten

Direkte Verbindung

Eine öffentliche Adresse wird dem einzelnen Host vom DHCP-Server des ISP zugewiesen.

Verbindung über einen integrierten Router

Wenn mehr als ein Host Zugriff auf das Internet benötigt, kann der Provider das Modem direkt mit einem integrierten Router verbinden. Dies ermöglicht die Einrichtung eines Heim- oder Kleinunternehmensnetzwerks. Der integrierte Router erhält eine öffentliche Adresse vom ISP. Interne Hosts erhalten private Adressen vom integrierten Router.

Verbindung über ein Gateway-Gerät

Gateway-Geräte kombinieren ein integriertes Modem und einen Router in einem Gerät und stellen eine direkte Verbindung zum ISP-Dienst her. Wie bei einem Router mit integriertem Modem erhält das Gateway-Gerät eine öffentliche Adresse vom ISP, und die internen PCs erhalten private Adressen vom Gateway-Gerät.