Jedes Gerät im Netzwerk braucht eine IP-Adresse zur Kommunikation. In diesem Artikel erklären wir die Grundlagen von IPv4, IPv6 und Subnetting.

Was ist eine IP-Adresse?

Eine IP-Adresse (Internet Protocol) ist die eindeutige Adresse eines Geräts in einem Netzwerk - vergleichbar mit einer Hausnummer im Internet.

IPv4-Adressen

Format

IPv4-Adressen bestehen aus 4 Oktetten (Bytes), getrennt durch Punkte:

192.168.1.100

Jedes Oktett kann Werte von 0-255 haben, da ein Byte 8 Bit hat (2^8 = 256).

Gesamtzahl

IPv4 bietet ca. 4,3 Milliarden Adressen (2^32). Klingt viel, reicht aber nicht für alle Geräte weltweit.

Aufbau

Eine IP-Adresse besteht aus:

  • Netzwerkanteil: Identifiziert das Netzwerk
  • Hostanteil: Identifiziert das Gerät im Netzwerk

Die Trennung wird durch die Subnetzmaske definiert.

Subnetzmaske

Die Subnetzmaske gibt an, welcher Teil der IP-Adresse das Netzwerk und welcher den Host identifiziert.

Beispiel

IP-Adresse:    192.168.1.100
Subnetzmaske:  255.255.255.0

In binär:

IP:     11000000.10101000.00000001.01100100
Maske:  11111111.11111111.11111111.00000000
        \_________Netzwerk________/ \_Host_/

Das Netzwerk ist 192.168.1.0, der Host ist .100.

CIDR-Notation

Statt 255.255.255.0 schreibt man kurz /24 (24 Bits für das Netzwerk):

192.168.1.100/24

Gängige Subnetzmasken

| CIDR | Maske | Hosts | |------|-------|-------| | /8 | 255.0.0.0 | 16.777.214 | | /16 | 255.255.0.0 | 65.534 | | /24 | 255.255.255.0 | 254 | | /25 | 255.255.255.128 | 126 | | /26 | 255.255.255.192 | 62 | | /27 | 255.255.255.224 | 30 | | /28 | 255.255.255.240 | 14 | | /29 | 255.255.255.248 | 6 | | /30 | 255.255.255.252 | 2 | | /32 | 255.255.255.255 | 1 |

Private vs. Öffentliche IP-Adressen

Private Adressen (RFC 1918)

Nur für lokale Netzwerke, nicht im Internet routbar:

| Bereich | CIDR | Adressen | |---------|------|----------| | 10.0.0.0 - 10.255.255.255 | 10.0.0.0/8 | 16,7 Mio. | | 172.16.0.0 - 172.31.255.255 | 172.16.0.0/12 | 1 Mio. | | 192.168.0.0 - 192.168.255.255 | 192.168.0.0/16 | 65.536 |

Öffentliche Adressen

Weltweit eindeutig, im Internet routbar. Werden von Providern oder Rechenzentren vergeben.

NAT (Network Address Translation)

Ermöglicht vielen Geräten mit privaten IPs, über eine öffentliche IP ins Internet zu gehen. Ihr Router macht das.

Spezielle Adressen

| Adresse | Bedeutung | |---------|-----------| | 127.0.0.1 | Localhost (eigener Rechner) | | 0.0.0.0 | "Alle Interfaces" | | 255.255.255.255 | Broadcast (an alle) | | 169.254.x.x | Link-Local (DHCP fehlgeschlagen) |

IPv6

Warum IPv6?

IPv4-Adressen sind knapp. IPv6 bietet 340 Sextillionen Adressen (2^128) - genug für jedes Sandkorn auf der Erde.

Format

8 Gruppen à 4 Hexadezimalziffern:

2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

Kürzungsregeln

  • Führende Nullen weglassen: 0db8 → db8
  • Eine Folge von Nullblöcken durch :: ersetzen (nur einmal)
2001:db8:85a3::8a2e:370:7334

Spezielle IPv6-Adressen

| Adresse | Bedeutung | |---------|-----------| | ::1 | Localhost | | :: | Unspezifiziert | | fe80::/10 | Link-Local | | fc00::/7 | Unique Local (wie private IPv4) |

IPv4 vs. IPv6

| Aspekt | IPv4 | IPv6 | |--------|------|------| | Länge | 32 Bit | 128 Bit | | Format | Dezimal | Hexadezimal | | Adressen | 4,3 Mrd. | 340 Sextillionen | | Konfiguration | DHCP/manuell | SLAAC/DHCPv6 | | NAT | Häufig | Meist unnötig |

IP-Adresse herausfinden

Auf Linux

# IPv4 und IPv6
ip addr show

# Nur IPv4
hostname -I

# Öffentliche IP
curl ifconfig.me

Auf dem Server

# Alle Interfaces
ip -4 addr show    # IPv4
ip -6 addr show    # IPv6

Für Server-Betreiber

Öffentliche IP

Ihr Server braucht mindestens eine öffentliche IPv4 und sollte auch IPv6 haben. Diese erhalten Sie von Ihrem Hosting-Provider.

Zusätzliche IPs

Viele Anbieter ermöglichen zusätzliche IP-Adressen für:

  • Mehrere Websites mit eigenem SSL
  • Failover-Szenarien
  • IP-Reputation (E-Mail)

Reverse DNS (PTR)

Für E-Mail-Server wichtig: Die IP sollte einen PTR-Record haben, der auf Ihren Hostnamen zeigt.

dig -x 185.12.34.56

Fazit

IPv4 mit seinen 4 Oktetten ist der Standard, wird aber knapp. IPv6 löst das Adressproblem, ist aber noch nicht überall verbreitet. Für Server brauchen Sie mindestens eine öffentliche IPv4, IPv6 sollte zusätzlich eingerichtet sein. Private Adressen (192.168.x.x, 10.x.x.x) sind nur für lokale Netzwerke.