Einführung in die IP-Adressierung

Die Verwendung von IP-Adressen ist das wichtigste Mittel, um Geräte in die Lage zu versetzen, sich gegenseitig zu lokalisieren und eine End-to-End-Kommunikation im Internet aufzubauen. Jedes Endgerät in einem Netzwerk muss mit einer IP-Adresse konfiguriert werden. Beispiele für Endgeräte sind diese:

• Computer (Arbeitsstationen, Laptops, Dateiserver, Webserver etc.)
• Netzwerkdrucker
• Sicherheitskameras
• Smartphones
• VoIP-Telefon

Die Struktur einer IPv4-Adresse wird als punktierte Dezimalnotation definiert und durch vier Dezimalzahlen zwischen 0 und 255 dargestellt. IPv4-Adressen werden einzelnen Geräten zugewiesen, die an ein Netzwerk angeschlossen sind.

IP bezieht sich in diesem Artiekl sowohl auf das IPv4- als auch auf das IPv6-Protokoll. IPv6 ist die jüngste Version von IP und ersetzt das übliche IPv4 Protokoll. Mit der IPv4-Adresse ist auch eine Subnetzmaske erforderlich. Eine IPv4-Subnetzmaske ist ein 32-Bit-Wert, der den Netzwerkteil der Adresse vom Hostteil unterscheidet. In Verbindung mit der IPv4-Adresse bestimmt die Subnetzmaske, zu welchem Subnetz das Gerät gehört.

Betrachten Sie als Beispiel die IPv4-Adresse 192.168.100.2, die Subnetzmaske 255.255.255.0 und das Standard-Gateway 192.168.100.1, die einem Host zugewiesen sind. Die Standard-Gateway-Adresse ist die IP-Adresse des Routers, den der Host für den Zugriff auf entfernte Netzwerke, einschließlich des Internets, verwendet.

Halten wir also fest: Eine IPv4-Adresse ist eine hierarchische 32-Bit-Adresse, die sich aus einem Netzwerkteil und einem Hostteil zusammensetzt. Bei der Bestimmung des Netzwerkteils gegenüber dem Hostteil müssen Sie den 32-Bit-Stream betrachten.

Die Bits innerhalb des Netzwerkteils der Adresse müssen für alle Geräte, die sich im gleichen Netzwerk befinden, identisch sein. Die Bits innerhalb des Hostteils der Adresse müssen eindeutig sein, um einen bestimmten Host in einem Netzwerk zu identifizieren. Wenn zwei Hosts dasselbe Bitmuster im angegebenen Netzwerkteil des 32-Bit-Streams haben, befinden sich diese beiden Hosts im selben Netzwerk.

Aber woher wissen die Hosts, welcher Teil der 32-Bits das Netzwerk und welcher den Host identifiziert? Das ist die Rolle der Subnetzmaske.

IPv4-Adressen beginnen als Binäradressen, eine Reihe von nur 1 und 0. Diese sind schwer zu verwalten, so dass Netzwerkadministratoren sie in Dezimalzahlen umwandeln müssen. Dieses Thema zeigt Ihnen einige Möglichkeiten, dies zu tun.

Binär ist ein Nummerierungssystem, das aus den Ziffern 0 und 1, den sogenannten Bits, besteht. Im Gegensatz dazu besteht das dezimale Zahlensystem aus 10 Ziffern, die aus den Ziffern 0 - 9 bestehen.

Binär ist für uns wichtig zu verstehen, da Hosts, Server und Netzwerkgeräte binäre Adressierung verwenden. Insbesondere verwenden sie binäre IPv4-Adressen, um sich gegenseitig zu identifizieren.

 Fassen wir zusammen:

Jede Adresse besteht aus einer Zeichenfolge von 32 Bit, die in vier Abschnitte, die Oktette genannt werden, unterteilt ist. Jedes Oktett enthält 8 Bits (oder 1 Byte), die durch einen Punkt getrennt sind.

Betrachten wir die IPv4-Adresse 192.168.100.2; 11000000.10101000.01100100.00000010. Die Standard-Gateway-Adresse wäre beispielsweise die Schnittstelle 192.168.100.1; 11000000.10101000.01100100.0000000001.

Binär funktioniert gut mit Hosts und Netzwerkgeräten. Allerdings ist es für Menschen sehr schwierig, damit zu arbeiten.

Diese Artikelserie wird sich daher mit folgenden Inhalten auseinandersetzen und ins Detail gehen:

• Konvertierung von Zahlensystemen (binär, dezimal, hexadezimal)
• IPv4-Adressenaufbau und seine Regeln
• IPv6-Adressenaufbau und seine Regeln
• Subnetting
• Netzklassen
• Routing