Das Internet Protocol, kurz IP, wird im Rahmen der Protokollfamilie TCP/IP zur Vermittlung von Datenpaketen verwendet. Es arbeitet auf der Schicht 3 des OSI-Schichtenmodells und hat maßgeblich die Aufgabe, Datenpakete zu adressieren.
Dazu haben alle Stationen und Endgeräte eine eigene Adresse im Netzwerk.
Ursprünglich wurden IPv4 Adressen in Klassen eingeteilt.(A, B, C,...). Je nach Klasse gab es hier unterschiedlich große Anzahlen an möglichen Hostadressen. Nicht gut durchdacht war allerdings der Umstand, dass die einzelnen Netze viel zu groß waren. Heute leitet man die Größe eines Netzwerkes mit der Angabe der Subnetzmaske (Netbits).
Ursprüngliche Klassen:
Netz und Hostanteil:
IPv4 Adressen werden in der Dezimalschreibweise angegeben. Es handelt sich dabei um 4 Zahlen, die jeweils durch einen Punkt getrennt werden. Dabei steht jede Zahl für 8 Bit oder 1 Byte. Jede Adresse besteht aus einem Netzanteil, der das Netzwerk angibt und aus einem adressierbaren Hostanteil. Um herauszufinden wie groß die einzelnen Bereiche sind, verwendet man die Subnetzmaske oder die "Suffix"-Schreibweise.
Beispiel:
IPv4: 10.101.99.17/ 23
Durch diese Schreibweise erfahren wir, dass das zugehörige Netz 23 Netbits hat. Da eine Zahl für 8 bit steht, gehören die ersten beiden Zahlen der IP- Adresse schon einmal zum Netzwerkanteil. Allerdings bleiben immer noch 7 Bit übrig. Dies sagt uns, dass ein Teil der dritten Zahl (99) noch zum Netz gehört.Nämlich sieben Bit davon, beginnend bei dem höchstwertigen Bit.
Ergebnis:
Das gleiche wie durch die "Suffix"-Schreibweise erfahren wir auch durch die Subnetzmaske. 255 sagt uns, dass das alle 8 Bit dem Netz angehören. Der dritten Zahl gehören sieben Bit dem Netzwerk an, da 2^7 = 254 ist.
Ganz rechts sieht man hier auch noch die angegebene Netzadresse.
Netzadresse:
Die Netzadresse gibt, wie der Name schon sagt, dass Netzwerk an. Der adressierbare Hostanteil der IPv4- Adresse wir hierbei auf 0 gesetzt.
Man erhält diese Adresse durch logisches "Verunden" von IPv4 Adresse und Subnetzmaske.
Cisco 7.1.4.9 Übung:
Erste- letzte und Broadcastadresse:
Die erste mögliche Adresse für einen Host ist einfach zu ermitteln ist sehr einfach. Man nimmt einfach die Netzadresse und setzt das niedrigstwertige Hostbit auf 1. Die ersten Adressen in einem Netzwerk werden typischerweise für Router verwendet.
Um die letzte adressierbare Adresse in einem Netzwerk zu bestimmen, setzt man alle Hostbit auf 1, bis auf das letzte, welches für den Broadcast hier ist.
Die Broadcastadresse ist eine spezielle Adresse in einem Netzwerk. Sendet man eine Paket an diese, so wird das Paket an alle Hosts im Netz gesendet, bzw dupliziert ein Switch das zu weiterleitende Paket. Allerdings kann man damit das Netzwerk schnell überlasten. Man spricht auch von Broadcast- storms. Abhilfe werde eine Unterteilung eines Netzwerkes in mehrere Subnetze oder der Multicast.
Beim Multicast wird ein Paket an eine vordefinierte Gruppe geleitet. Im IPv4 Protokoll besitzt der Multicast einen eigenen Adressbereich. Nämlich von 224.0.0.0 bis 239.255.255.255.
Cisco 7.1.4.9 Übung:
Private Adressen:
Sie haben die Besonderheit im Internet nicht geroutet werden zu können. Insgesamt gibt es drei private Netze:
- 10.0.0.0/8
- 172.16.0.0/12
- 192.168.0.0/16
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