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IPv4/Adresse: Unterschied zwischen den Versionen

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'''IPv4-Adresse''' - Adresse unter der ein [[Computer]] mit [[IPv4]] erreichbar ist
'''IPv4/Adresse''' - [[IPv4]]-Adresse einer [[Netzwerkschnittstelle]]


== Beschreibung ==
== Beschreibung ==
* In Computernetzen, die dem Internetprotokoll (IP) basieren
In Computernetzen, die dem [[Internetprotokoll]] ([[IP]]) basieren
* Sie wird Geräten zugewiesen, die an das Netz angebunden sind
* Sie wird Geräten zugewiesen, die an das Netz angebunden sind
* Macht die Geräte so adressierbar und damit erreichbar
* Macht die Geräte so adressierbar und damit erreichbar
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=== Adressformat ===
=== Adressformat ===
; Die IP-Adresse kann in dezimal, binär, oktal und hexadezimal sowohl in der Punkt-, als auch in der Nichtpunktnotation dargestellt werden.
Die IP-Adresse kann in dezimal, binär, oktal und hexadezimal sowohl in der Punkt-, als auch in der Nichtpunktnotation dargestellt werden


; IPv4 benutzt 32-[[Bit]]-Adressen, daher können in einem Netz maximal 4.294.967.296 Adressen vergeben werden.
; IPv4 benutzt 32-[[Bit]]-Adressen
* IPv4-Adressen werden üblicherweise dezimal in vier Blöcken geschrieben, zum Beispiel 207.142.131.235.
Daher können in einem Netz maximal 4.294.967.296 Adressen vergeben werden
* Ein- und zweistellige Zahlen dürfen hierbei nicht mit einer vorangestellten Ziffer 0 auf ein gleichförmiges Längenformat gebracht werden (eine führende 0 ist nach RFC nicht erlaubt, da sie häufig als Oktalzahl interpretiert wird).
* IPv4-Adressen werden üblicherweise dezimal in vier Blöcken geschrieben, zum Beispiel 207.142.131.235
* Jedes Oktett repräsentiert 8 Bit; somit ergibt sich für jedes Oktett ein Wertebereich von 0 bis 255.
* Ein- und zweistellige Zahlen dürfen hierbei nicht mit einer vorangestellten Ziffer 0 auf ein gleichförmiges Längenformat gebracht werden (eine führende 0 ist nach RFC nicht erlaubt, da sie häufig als Oktalzahl interpretiert wird)
* Bei der Weiterentwicklung [[IPv6]] werden 128-Bit-Adressen verwendet.
* Jedes Oktett repräsentiert 8 Bit; somit ergibt sich für jedes Oktett ein Wertebereich von 0 bis 255
* Bei der Weiterentwicklung [[IPv6]] werden 128-Bit-Adressen verwendet


; Eine IP-Adresse besteht aus einem Netzanteil und einem Hostanteil.
; Netzanteil und Hostanteil
* Der Netzanteil identifiziert ein Teilnetz, der Hostanteil identifiziert ein Gerät (Host) innerhalb eines Teilnetzes.
Eine IP-Adresse besteht aus einem Netzanteil und einem Hostanteil
* Der Netzanteil identifiziert ein Teilnetz, der Hostanteil identifiziert ein Gerät (Host) innerhalb eines Teilnetzes


; Die genaue Aufteilung zwischen Netzanteil und Hostanteil wird durch eine [[Netzmaske|Subnetzmaske]] festgelegt, beispielsweise 255.255.255.0.
; Subnetzmaske
* Bei Verwendung dieser Maske würde die IP-Adresse in der [[CIDR]]-Notation dann als 192.168.0.23/24 geschrieben, wobei die „24“ bedeutet, dass die ersten 24 Bit der Subnetzmaske gleich 1 sind.
Die genaue Aufteilung zwischen Netzanteil und Hostanteil wird durch eine [[Netzmaske|Subnetzmaske]] festgelegt, beispielsweise 255.255.255.0
* Die Bit der Subnetzmaske, die „1“ sind, legen die Stellen der IP-Adresse fest, die zum Netzanteil gehören.
* Bei Verwendung dieser Maske würde die IP-Adresse in der [[CIDR]]-Notation dann als 192.168.0.23/24 geschrieben, wobei die "24" bedeutet, dass die ersten 24 Bit der Subnetzmaske gleich 1 sind
* Alle restlichen Stellen der IP-Adresse (entsprechend der Anzahl Bit der Maske die auf 0 gesetzt sind) gehören dann zum Hostanteil.
* Die Bit der Subnetzmaske, die "1" sind, legen die Stellen der IP-Adresse fest, die zum Netzanteil gehören
* Alle restlichen Stellen der IP-Adresse (entsprechend der Anzahl Bit der Maske die auf 0 gesetzt sind) gehören dann zum Hostanteil


; Beispiel
; Beispiel
{| class="wikitable"
{| class="wikitable options big"
|-
|-
| ||colspan="2"|dezimal || ||colspan="2"|binär
| ||colspan="2"|dezimal || ||colspan="2"|binär
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| Subnetzmaske || 255.255.255||.0 || → || 11111111.11111111.11111111 || .00000000
| Subnetzmaske || 255.255.255||.0 || → || 11111111.11111111.11111111 || .00000000
|-
|-
| || ''Netzanteil'' || ''Hostanteil'' || || ''Netzanteil'' || ''Hostanteil''
| || ''Netzanteil'' || ''Hostanteil'' || || ''Netzanteil'' || ''Hostanteil''
|}
|}


; Somit befinden sich mehrere Geräte in einem Teilnetz, wenn der Netzanteil ihrer Adresse gleich ist das ist eine Voraussetzung, dass diese Geräte direkt miteinander kommunizieren können, beispielsweise über einen [[Hub (Netzwerktechnik)|Hub]], einen [[Switch (Netzwerktechnik)|Switch]] oder mittels eines [[Crosskabel|Crosslink-Kabels]].
; Teilnetze
* Im selben Teilnetz darf kein Hostanteil mehrfach vergeben sein.
Somit befinden sich mehrere Geräte in einem Teilnetz, wenn der Netzanteil ihrer Adresse gleich ist - das ist eine Voraussetzung, dass diese Geräte direkt miteinander kommunizieren können, beispielsweise über einen [[Hub (Netzwerktechnik)|Hub]], einen [[Switch (Netzwerktechnik)|Switch]] oder mittels eines [[Crosskabel|Crosslink-Kabels]]
* Im selben Teilnetz darf kein Hostanteil mehrfach vergeben sein


; Für die Kommunikation zwischen unterschiedlichen Teilnetzen wird ein [[Router]] benötigt.
; Router
* Für jedes teilnehmende Gerät vergibt der zuständige [[Administrator (Rolle)|Administrator]] den Hostanteil eindeutig.
Für die Kommunikation zwischen unterschiedlichen Teilnetzen wird ein [[Router]] benötigt
* Den Netzanteil vergibt der Besitzer oder Planer des Netzwerks.
* Für jedes teilnehmende Gerät vergibt der zuständige [[Administrator (Rolle)|Administrator]] den Hostanteil eindeutig
* Im Internet ist die [[Internet Assigned Numbers Authority|IANA]] (Internet Assigned Numbers Authority) für die Vergabe der Netzanteile zuständig.
* Den Netzanteil vergibt der Besitzer oder Planer des Netzwerks
* Im Internet ist die [[Internet Assigned Numbers Authority|IANA]] (Internet Assigned Numbers Authority) für die Vergabe der Netzanteile zuständig


== IPv4-Adressen ==
== IPv4-Adressen ==
[[Datei:ipv4.png|603 × 308|right | Ipv4 Adress Format]]
=== Länge ===
IPv4-Adressen haben eine Länge von 32 Bit bzw. 4 Byte


=== Länge ===
== Aufteilung ==
IPv4-Adressen haben eine Länge von 32 Bit bzw. 4 Byte.
[[Datei:ipv4.png|mini|400px|IPv4/Address/Format]]
Eine IP-Adresse besteht aus einem Netzanteil und einem Hostanteil
[[Datei:ipv4.png|mini|400px|IPv4/Address/Format]]


=== Aufteilung ===
; Netzanteil
; Eine IP-Adresse besteht aus einem Netzanteil und einem Hostanteil.
Der Netzanteil identifiziert ein Teilnetz, der Hostanteil identifiziert ein Gerät (Host) innerhalb eines Teilnetzes
Der Netzanteil identifiziert ein Teilnetz, der Hostanteil identifiziert ein Gerät (Host) innerhalb eines Teilnetzes.


Eine IP-Adresse besteht aus zwei Teilen:
; Eine IP-Adresse besteht aus zwei Teilen
* Der erste Teil ist der Netzwerkanteil (auch als Netzwerk-ID bezeichnet)
* Der erste Teil ist der Netzwerkanteil (auch als Netzwerk-ID bezeichnet)
* und der zweite der Host-Anteil der Adresse
* und der zweite der Host-Anteil der Adresse
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** Hosts, die sich in unterschiedlichen Netzwerken befinden, müssen durch Router miteinander verbunden werden
** Hosts, die sich in unterschiedlichen Netzwerken befinden, müssen durch Router miteinander verbunden werden


Welcher Anteil einer IP-Adresse zum Netzwerk- und welcher zum Host-Anteil gehört, wird durch die Netzwerkmaske [[https://de.wikipedia.org/wiki/Netzmaske]] bestimmt.
Welcher Anteil einer IP-Adresse zum Netzwerk- und welcher zum Host-Anteil gehört, wird durch die Netzwerkmaske [[https://de.wikipedia.org/wiki/Netzmaske]] bestimmt


==== Subnetzmaske ====
== Subnetzmaske ==
; Die genaue Aufteilung zwischen Netzanteil und Hostanteil wird durch eine Subnetzmaske festgelegt, beispielsweise 255.255.255.0.
Die genaue Aufteilung zwischen Netzanteil und Hostanteil wird durch eine Subnetzmaske festgelegt, beispielsweise 255.255.255.0
Bei Verwendung dieser Maske würde die IP-Adresse in der CIDR-Notation (Classless Inter-Domain Routing) [[https://de.wikipedia.org/wiki/Classless_Inter-Domain_Routing#]] dann als 192.168.0.23/24 geschrieben.
Bei Verwendung dieser Maske würde die IP-Adresse in der CIDR-Notation (Classless Inter-Domain Routing) [[https://de.wikipedia.org/wiki/Classless_Inter-Domain_Routing#]] dann als 192.168.0.23/24 geschrieben
* Dabei bedeutet die „24“ , dass die ersten 24 Bit der Subnetzmaske gleich „1" sind.
* Dabei bedeutet die "24" , dass die ersten 24 Bit der Subnetzmaske gleich "1" sind
* Die Bit der Subnetzmaske, die „1“ sind, legen die Stellen der IP-Adresse fest, die zum Netzanteil gehören.
* Die Bit der Subnetzmaske, die "1" sind, legen die Stellen der IP-Adresse fest, die zum Netzanteil gehören
* Alle restlichen Stellen der IP-Adresse (entsprechend der Anzahl Bit der Maske die auf 0 gesetzt sind) gehören dann zum Hostanteil
* Alle restlichen Stellen der IP-Adresse (entsprechend der Anzahl Bit der Maske die auf 0 gesetzt sind) gehören dann zum Hostanteil
* Deshalb sind zumindest theoretisch 4.294.967.296 unterschiedliche Adressen möglich
* Deshalb sind zumindest theoretisch 4.294.967.296 unterschiedliche Adressen möglich


==== Notation ====
==== Notation ====
;Man schreibt die Adressen dezimal in vier einzelnen Bytes
; Man schreibt die Adressen dezimal in vier einzelnen Bytes
Die einzelnen Bytes sind durch Punkte voneinander getrennt
Die einzelnen Bytes sind durch Punkte voneinander getrennt
* Diese Schreibweise, die auch als Dotted Quad[[https://de.wikipedia.org/wiki/Dotted_decimal_notation]] bezeichnet wird, sieht dann z. B. so aus: 192.149.252.76
* Diese Schreibweise, die auch als Dotted Quad[[https://de.wikipedia.org/wiki/Dotted_decimal_notation]] bezeichnet wird, sieht dann beispielsweise so aus: 192.149.252.76
* Jede dieser Zahlen zwischen zwei Punkten wird als ein Oktett bezeichnet
* Jede dieser Zahlen zwischen zwei Punkten wird als ein Oktett bezeichnet
* Da ein Oktett jeweils ein Byte lang ist, ergeben sich immer 256 Variationsmöglichkeiten
* Da ein Oktett jeweils ein Byte lang ist, ergeben sich immer 256 Variationsmöglichkeiten
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== IP-Adressklassen ==
== IP-Adressklassen ==
* Die Adressen des Internetprotokolls sind in Klassen eingeteilt
Die Adressen des Internetprotokolls lassen sich in Klassen eingeteilt
* Der Inhalt des ersten Bytes der Adresse bestimmt, welcher Klasse ein Netzwerk angehört.
* Der Inhalt des ersten Bytes der Adresse bestimmt, welcher Klasse ein Netzwerk angehört
* Die Klassen legen gleichzeitig fest, welche Standardsubnetzmaske verwendet wird
* Die Klassen legen gleichzeitig fest, welche Standardsubnetzmaske verwendet wird
* Die tatsächlich verwendete Subnetzmaske kann in der Realität jedoch durch das Erstellen von Subnetzen unterschiedlich sein.
* Die tatsächlich verwendete Subnetzmaske kann in der Realität jedoch durch das Erstellen von Subnetzen unterschiedlich sein


=== Klasse A ===
=== Klasse A ===
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* Letzte Adresse: 127.255.255.255
* Letzte Adresse: 127.255.255.255
* Standardsubnetzmaske: 255.0.0.0
* Standardsubnetzmaske: 255.0.0.0
* Privater Ausschlussbereich: 10.0.0.0 10.255.255.255
* Privater Ausschlussbereich: 10.0.0.0 - 10.255.255.255
'''Besonderheit:''' Bei dem Netzwerk 127.0.0.0 handelt es sich um das Loopback-Netzwerk[[https://de.wikipedia.org/wiki/Loopback]], dass ein Computer zur internen Kommunikation innerhalb des Rechners verwendet. Üblich ist aber lediglich die Verwendung der IP-Adresse '''127.0.0.1''' für das Loopbackdevice.
'''Besonderheit:''' Bei dem Netzwerk 127.0.0.0 handelt es sich um das Loopback-Netzwerk[[https://de.wikipedia.org/wiki/Loopback]], dass ein Computer zur internen Kommunikation innerhalb des Rechners verwendet. Üblich ist aber lediglich die Verwendung der IP-Adresse '''127.0.0.1''' für das Loopbackdevice


=== Klasse B ===
=== Klasse B ===
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* Letzte Adresse: 191.255.255.255
* Letzte Adresse: 191.255.255.255
* Standardsubnetzmaske: 255.255.0.0
* Standardsubnetzmaske: 255.255.0.0
* Privater Ausschlussbereich: 172.16.0.0 172.31.255.255
* Privater Ausschlussbereich: 172.16.0.0 - 172.31.255.255
'''Besonderheit:''' Das Netzwerk mit der Adresse 169.254.0.0 wird verwendet zur automatischen Adressierung (APIPA) in Heimnetzwerken:
'''Besonderheit:''' Das Netzwerk mit der Adresse 169.254.0.0 wird verwendet zur automatischen Adressierung (APIPA) in Heimnetzwerken:
*APIPA: Automatic Private IP Adressing (APIPA) ist ein Zeroconf-Verfahren[[https://de.wikipedia.org/wiki/Zeroconf]] für die automatische Allokation von sogenannten Link-Local-IPv4-Adressen ohne DHCP.
*APIPA: Automatic Private IP Adressing (APIPA) ist ein Zeroconf-Verfahren[[https://de.wikipedia.org/wiki/Zeroconf]] für die automatische Allokation von sogenannten Link-Local-IPv4-Adressen ohne DHCP
* APIPA verwendet das Address Resolution Protocol (ARP), um für ein Netzwerk-Interface automatisch eine freie IP-Adresse auszuwählen.
* APIPA verwendet das Address Resolution Protocol (ARP), um für ein Netzwerk-Interface automatisch eine freie IP-Adresse auszuwählen


=== Klasse C ===
=== Klasse C ===
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* Letzte Adresse: 223.255.255.255
* Letzte Adresse: 223.255.255.255
* Standardsubnetzmaske: 255.255.255.0
* Standardsubnetzmaske: 255.255.255.0
* Privater Ausschlussbereich: 192.168.0.1 192.168.255.255
* Privater Ausschlussbereich: 192.168.0.1 - 192.168.255.255


=== Klasse D ===
=== Klasse D ===
Zeile 111: Zeile 118:
* Letzte Adresse: 239.255.255.255
* Letzte Adresse: 239.255.255.255
* Standardsubnetzmaske: 255.255.255.255
* Standardsubnetzmaske: 255.255.255.255
'''Besonderheit:''' Dieses Netzwerk wird von Multicast-Anwendungen genutzt. Die vollständig gesetzte Subnetzmaske bewirkt, dass alle Rechner eines Multicast-Netzwerkes dieselbe IP-Adresse verwenden müssen. Adressen der Klasse D werden normalerweise immer nur zusätzlich zu anderen IP-Adressen verwendet.
'''Besonderheit:''' Dieses Netzwerk wird von Multicast-Anwendungen genutzt. Die vollständig gesetzte Subnetzmaske bewirkt, dass alle Rechner eines Multicast-Netzwerkes dieselbe IP-Adresse verwenden müssen. Adressen der Klasse D werden normalerweise immer nur zusätzlich zu anderen IP-Adressen verwendet


=== Klasse E ===
=== Klasse E ===
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=== Ermittlung der Adressklasse ===
=== Ermittlung der Adressklasse ===
* Um zu ermitteln, welche IP-Adressen zu welcher Klasse gehören, muss man nur das erste Byte der Adresse betrachten.
Um zu ermitteln, welche IP-Adressen zu welcher Klasse gehören, muss man nur das erste Byte der Adresse betrachten
* Die Klasse A beginnt am Anfang, also mit 0. Sie endet da, wo die Klasse B beginnt.
* Die Klasse A beginnt am Anfang, also mit 0. Sie endet da, wo die Klasse B beginnt
* Das ist der Fall, wenn das erste Bit des ersten Byte einer IP-Adresse gesetzt wird. Das wäre also das 128er-Bit
* Das ist der Fall, wenn das erste Bit des ersten Byte einer IP-Adresse gesetzt wird. Das wäre also das 128er-Bit
* Die Klasse C beginnt entsprechend, wenn zusätzlich das zweite Bit gesetzt wird (128 + 64 = 192)
* Die Klasse C beginnt entsprechend, wenn zusätzlich das zweite Bit gesetzt wird (128 + 64 = 192)
* Entsprechend wird bei den Klassen D und E jeweils ein weiteres Bit hinzugefügt
* Entsprechend wird bei den Klassen D und E jeweils ein weiteres Bit hinzugefügt
* Zur Verdeutlichung: folgende Aufstellung die Startadressen der Adressklassen in binärer und in dezimaler Schreibweise:
** Klasse A: Start '''0'''000.0001.0000.0000.0000.0000.0000.0000 – (1.0.0.0)
** Klasse B: Start '''1'''000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000 – (128.0.0.0)
** Klasse C: Start '''11'''00.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000 – (192.0.0.0)
** Klasse D: Start '''111'''0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000 – (224.0.0.0)
** Klasse E: Start '''1111'''.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000 – (240.0.0.0)


== CIDR ==
; Adressklassen binär und dezimal
=== Verwendung der Subnetzmaske und CIDR ===
* Klasse A: Start '''0'''000.0001.0000.0000.0000.0000.0000.0000 - (1.0.0.0)
Die Subnetzmaske maskiert den Netzwerkanteil und den Host-Anteil einer IP-Adresse
* Klasse B: Start '''1'''000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000 - (128.0.0.0)
* Mit ihrer Hilfe kann ein Computer ermitteln, in welchem Netzwerk bzw. Subnetz er sich selbst befindet
* Klasse C: Start '''11'''00.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000 - (192.0.0.0)
* Er kann nur direkt mit anderen Computern kommunizieren, die sich in demselben Netzwerk oder Subnetz befinden
* Klasse D: Start '''111'''0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000 - (224.0.0.0)
* Die Ermittlung der Netzwerkzugehörigkeit geschieht über eine logische UND-Verknüpfung der IP-Adresse mit der Subnetzmaske
* Klasse E: Start '''1111'''.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000 - (240.0.0.0)
* Für Subnetzmasken sind zwei Notationsweisen üblich
* Die eine davon ist, genau wie die IP-Adressen selbst, eine ''Dotted-Quad''-Schreibweise, z. B. 255.255.255.0 für eine Standard-C-Klasse


=== Mögliche Werte ===
== Classless Inter-Domain Routing ==
; Da Subnetzmasken von links nach rechts inkrementell aufgefüllt werden, sind pro Oktett nur neun verschiedene Werte möglich
[[Classless Inter-Domain Routing]]
{| class="wikitable sortable options"
|-
! Binär || Dezimal
|-
| 0000 0000 ||  0
|-
| 1000 0000 || 128
|-
| 1100 0000 || 192
|-
| 1110 0000 || 224
|-
| 1111 0000 || 240
|-
| 1111 1000 || 248
|-
| 1111 1100 || 252
|-
| 1111 1110 || 254
|-
| 1111 1111 || 255
|}
 
; Auf derselben Tatsache basiert die CIDR-Notation (Classless Inter-Domain Routing) von Subnetzmasken
* Bei dieser Schreibweise wird einfach nur die Anzahl der gesetzten Bit einer Subnetzmaske angegeben
* Ein Standard-C-Klasse-Netz wird also so ausgedrückt: 192.168.100.0/24 (255.255.255.0, wobei jede einzelne 255 acht gesetzten Bit entspricht)
* Die Ermittlung der Netzwerkmitgliedschaft eines Hosts erfolgt über eine logische UND-Verknüpfung.
* Das Ergebnis einer UND-Verknüpfung ist immer dann 1, wenn beide verknüpften Werte ebenfalls 1 sind.
* In allen anderen Fällen ist das Ergebnis der Verknüpfung 0.
 
=== Beispiele ===
==== Beispiel 1====
; Zur Verdeutlichung soll die Netzwerkmitgliedschaft eines Computers mit der Adresse 192.168.150.9/24 ermittelt werden:
Für die Berechnung müssen sowohl IP-Adresse als auch Subnetzmaske zunächst in Binärschreibweise umgewandelt werden:
 
{| class="wikitable options"
|-
! !! Dezimal !! Binär
|-
| Host-Adresse || 192.168.150.9 || 1100.0000.1010.1000.1001.0110.0000.1001
|-
| Subnetzmaske || 255.255.255.0 || 1111.1111.1111.1111.1111.1111.0000.0000
|-
| Netzadresse || 192.168.150.0 || 1100.0000.1010.1000.1001.0110.0000.0000
|}
 
; Die logische UND-Verknüpfung ergab, dass sich der Computer in dem Netzwerk mit der IP-Adresse 192.168.150.0 befindet
* Der Netzwerkanteil der IP-Adresse erstreckt sich in diesem Fall über die ersten drei Oktette (24 Bit), weil die Subnetzmaske eben falls eine Länge von 24 Bit aufweist.
 
==== Beispiel 2 ====
; Hier wird eine Nicht-Standardsubnetzmaske verwendet, um die Unterteilung eines Netzes in Subnetze zu verdeutlichen
* Ein Host mit der Adresse 192.168.4.147/26 soll ein Datenpaket an einen anderen Host mit der IP-Adresse 192.168.4.116 senden
* Die Subnetzmaske des Ziel-Hosts ist einer sendenden Station nie bekannt.
* Das ist auch nicht nötig, denn wenn sich der Ziel-Host in demselben Subnetz befindet wie die sendende Station, dann kann das Paket direkt zugestellt werden
* Im anderen Fall muss das Paket zunächst an einen Router (eventuell Standardgateway) geschickt werden, der sich dann um die Weiterleitung kümmert. Es müssen zwei Berechnungen erfolgen:
 
; Quell-Host
{| class="wikitable options"
|-
! !! Dezimal !! Binär
|-
| Host-Adresse || 192.168.004.147 || 11000000.10101000.00000100.10010011
|-
| Subnetzmaske || 255.255.255.192 || 11111111.11111111.11111111.11000000
|-
| Netzadresse || 192.168.004.128 || 11000000.10101000.00000100.10000000
|}
 
; Ziel-Host
{| class="wikitable options"
|-
! !! Dezimal !! Binär
|-
| Host-Adresse || 192.168.004.116 || 11000000.10101000.00000100.01110100
|-
| Subnetzmaske || 255.255.255.192 || 11111111.11111111.11111111.11000000
|-
| Netzadresse || 192.168.004.064 || 11000000.10101000.00000100.01000000
|}
 
; Der Quell-Host befindet sich selbst laut logischer UND-Verknüpfung mit der Subnetzmaske im Netzwerk 192.168.4.128
* Diese Adresse darf in diesem Fall, da das ursprüngliche Netz in Subnetze unterteilt wurde, nicht mehr für einen Host verwendet werden
* Die Subnetzmaske für den Ziel-Host wurde hier nur angenommen. Sie ist für die sendende Maschine aber auch unerheblich, weil sich die IP-Adresse des Ziels in einem fremden Netzwerk befindet
* Das zu sendende Paket muss also über einen Router zugestellt werden
* Der Abstand zwischen den einzelnen Subnetzen kann an der Subnetzmaske abgelesen werden
* Man braucht nur das letzte gesetzte Bit zu betrachten
 
==== Beispiel 3 ====
; Das letzte gesetzte Bit ist das 64er-Bit
Das bedeutet einen Abstand der Netze untereinander von 64.
 
; Netzwerke-Adressen
192.168.4.0/26
192.168.4.64/26
192.168.4.128/26
192.168.4.192/26
 
; Hosts
Die Anzahl der möglichen Hosts pro Subnetz errechnet sich aus den verbleibenden Bit für Host-Adressen abzüglich der Netzwerkadresse und der Broadcast-Adresse.
* In diesem Fall also 2^6 – 2 = 64 – 2 = 62 Hosts.
 
# https://www.wintotal.de/broadcast-adresse/
 
==== Beispiel: 24-Bit-Netzwerk ====
{| class="wikitable sortable options"
| Subnetzmaske
| =
|style="font-family:monospace;"|11111111.11111111.11111111.00000000
| (255.255.255.0)
|-
|colspan="4"| Der Besitzer legt den Netzteil auf 192.168.0 fest:
|-
| Netzteil
| =
|colspan="2" style="font-family:monospace;"|11000000.10101000.00000000
|-
|colspan="4"| Das führt zu folgender Adressverteilung:
|-
| Netzname
| =
|style="font-family:monospace;"|11000000.10101000.00000000.00000000
| (192.168.0.0)
|-
| Erste Adr.
| =
|style="font-family:monospace;"|11000000.10101000.00000000.00000001
| (192.168.0.1)
|-
| Letzte Adr.
| =
|style="font-family:monospace;"|11000000.10101000.00000000.11111110
| (192.168.0.254)
|-
| Broadcast
| =
|style="font-family:monospace;"|11000000.10101000.00000000.11111111
| (192.168.0.255)
|-
|colspan="4"| Anzahl zu vergebende Adressen: 2<sup>8</sup> − 2 = 254
|}
 
==== Beispiel: 21-Bit-Netzwerk ====
{| class="wikitable sortable options"
| Subnetzmaske
| =
|style="font-family:monospace;"|11111111.11111111.11111000.00000000
| (255.255.248.0)
|-
|colspan="4"| Der Besitzer legt den Netzteil auf 192.168.120 fest<br />(wobei im dritten Oktett nur die fünf höchstwertigen Bit zum Netzteil gehören):
|-
| Netzteil
| =
|colspan="2" style="font-family:monospace;"|11000000.10101000.01111
|-
|colspan="4"| Das führt zu folgender Adressverteilung:
|-
| Netzname
| =
|style="font-family:monospace;"|11000000.10101000.01111000.00000000
| (192.168.120.0)
|-
| Erste Adr.
| =
|style="font-family:monospace;"|11000000.10101000.01111000.00000001
| (192.168.120.1)
|-
| Letzte Adr.
| =
|style="font-family:monospace;"|11000000.10101000.01111111.11111110
| (192.168.127.254)
|-
| Broadcast
| =
|style="font-family:monospace;"|11000000.10101000.01111111.11111111
| (192.168.127.255)
|-
|colspan="4"| Anzahl zu vergebende Adressen: 2<sup>11</sup> − 2 = 2046
|}


== Besondere IPv4-Adressen ==
== Besondere IPv4-Adressen ==
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; RFC 6890
; RFC 6890
{| class="wikitable sortable options"
{| class="wikitable sortable options big"
|-
|-
! Adressblock (Präfix) !! Verwendung !! Referenz !! Erklärung
! Adressblock (Präfix) !! Verwendung !! RFC
|-
|-
| 0.0.0.0/8 || Das vorliegende Netzwerk || RFC 1122 ||
| 0.0.0.0/8 || Das vorliegende Netzwerk || RFC 1122
|-
|-
| 10.0.0.0/8 || 1 privates 8-Bit-Netzwerk || RFC 1918 ||
| 10.0.0.0/8 || 1 privates 8-Bit-Netzwerk || RFC 1918
|-
|-
| 100.64.0.0/10 || Shared Transition Space || RFC 6598 || Shared Transition Space: Ein IPv4-Adressblock  der Grösse  /10 zuweisen, um das ordnungsgemässe Funktionieren sicherzustellen.[[https://en.wikipedia.org/wiki/IPv4_shared_address_space]]
| 100.64.0.0/10 || Shared Transition Space || RFC 6598
|-
|-
| 127.0.0.0<!--sic!-->/8 || Loopback (Lokaler Computer) || RFC 1122 ||
| 127.0.0.0<!--sic!-->/8 || Loopback (Lokaler Computer) || RFC 1122
|-
|-
| 169.254.0.0/16 || Privates Netzwerk, APIPA || RFC 3927 || APIPA: Automatic Private IP Adressing/ Privates Lokales Netzwerk[[https://www.it-administrator.de/lexikon/automatic_private_ip_adressing.html]]
| 169.254.0.0/16 || Privates Netzwerk, APIPA || RFC 3927
|-
|-
| 172.16.0.0/12 || 16 private 16-Bit-Netzwerke || RFC 1918 ||
| 172.16.0.0/12 || 16 private 16-Bit-Netzwerke || RFC 1918
|-
|-
| 192.0.0.0/24 || IETF Protocol Assignments || RFC 6890 ||
| 192.0.0.0/24 || IETF Protocol Assignments || RFC 6890
|-
|-
| 192.0.2.0/24 || Test-Netzwerke || RFC 6890 ||
| 192.0.2.0/24 || Test-Netzwerke || RFC 6890
|-
|-
| 192.88.99.0/24 || IPv6 zu IPv4 Relay (Veraltet) || RFC 7526 ||
| 192.88.99.0/24 || IPv6 zu IPv4 Relay (Veraltet) || RFC 7526
|-
|-
| 192.168.0.0/16 || 256 private 24-Bit-Netzwerke || RFC 1918 ||
| 192.168.0.0/16 || 256 private 24-Bit-Netzwerke || RFC 1918
|-
|-
| 198.18.0.0/15 || Netzwerk-Benchmark-Tests || RFC 2544 ||
| 198.18.0.0/15 || Netzwerk-Benchmark-Tests || RFC 2544
|-
|-
| 198.51.100.0/24 || Test-Netzwerke || RFC 6890 ||
| 198.51.100.0/24 || Test-Netzwerke || RFC 6890
|-
|-
| 203.0.113.0/24 || Test-Netzwerke || RFC 6890 ||
| 203.0.113.0/24 || Test-Netzwerke || RFC 6890
|-
|-
| 224.0.0.0/4 || Multicasts || RFC 5771 || Multicast: In der Telekommunikation eine Nachrichtenübertragung[[https://de.wikipedia.org/wiki/Multicast]]
| 224.0.0.0/4 || Multicasts || RFC 5771
|-
|-
| 240.0.0.0/4 || Reserviert || RFC 1700 ||
| 240.0.0.0/4 || Reserviert || RFC 1700
|-
|-
| 255.255.255.255/32 || Limited Broadcast || RFC 919, RFC 922 || Limited Broadcast: Nachricht, bei der Datenpakete von einem Punkt aus an alle Teilnehmer eines Nachrichtennetzes übertragen werden.[[https://de.wikipedia.org/wiki/Broadcast]]
| 255.255.255.255/32 || Limited Broadcast || RFC 919, RFC 922
|}
|}


=== Lokale/Private Netzwerkadressen ===
=== Lokale/Private Netzwerkadressen ===
{| class ="wikitable"
{| class ="wikitable big"
|----
|----
! Adressbereich
! Adressbereich
! Beschreibung
! Beschreibung
! größter Classless Inter-Domain Routing|CIDR-Block
! größter Classless Inter-Domain Routing|CIDR-Block
! Anzahl IP-Adressen
! colspan="2" | Anzahl IP-Adressen
|-
|-
| class ="hintergrundfarbe9"| '''10.0.0.0–10.255.255.255'''
| class ="hintergrundfarbe9"| '''10.0.0.0-10.255.255.255'''
| privat, 1 '''8-Bit'''-Netz
| privat, 1 '''8-Bit'''-Netz
| 10.0.0.0/8
| 10.0.0.0/8
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| 2<sup>24</sup>
|16.777.216
|-
|-
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| class ="hintergrundfarbe9"| '''172.16.0.0-172.31.255.255'''
| privat, 16 '''16-Bit'''-Netze
| privat, 16 '''16-Bit'''-Netze
| 172.16.0.0/12
| 172.16.0.0/12
| 2<sup>20</sup> = 1.048.576
| 2<sup>20</sup>
|1.048.576
|-
|-
| class ="hintergrundfarbe9"| '''192.168.0.0–192.168.255.255'''
| class ="hintergrundfarbe9"| '''192.168.0.0-192.168.255.255'''
| privat, 256 '''24-Bit'''-Netze
| privat, 256 '''24-Bit'''-Netze
| 192.168.0.0/16
| 192.168.0.0/16
| 2<sup>16</sup> = 65.536
| 2<sup>16</sup>
|65.536
|-
|-
| '''169.254.0.0–169.254.255.255'''
| '''169.254.0.0-169.254.255.255'''
| link local, 1 '''16-Bit'''-Netz
| link local, 1 '''16-Bit'''-Netz
| 169.254.0.0/16
| 169.254.0.0/16
| 2<sup>16</sup> = 65.536
| 2<sup>16</sup>
|65.536
|}
|}


siehe [[Private IP-Adressen]]
siehe [[IP-Adresse/Privat]]
 
== Subnetting ==
siehe '''[[IPv4:Subnetting]]'''




<noinclude>
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= Anhang =
== Anhang ==
=== Siehe auch ===
=== Siehe auch ===
{{Special:PrefixIndex/IP}}
<div style="column-count:2">
<categorytree hideroot=on mode="pages">IPv4/Adresse</categorytree>
</div>
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* [[Anonymität im Internet]]
{{Special:PrefixIndex/IPv4/Adresse/}}
* [[Datenkapselung (Netzwerktechnik)]]
 
* [[Fully-Qualified Host Name]] (FQHN), ein Oberbegriff für IP-Adresse und ''Fully-Qualified Domain Name'' (FQDN)
=== Dokumentation ===
* [[Internet Control Message Protocol]] (ICMP)
<!--
* [[IP-Telefonie]]
; Man-Page
* [[Internet Protocol Television]] (IPTV)
# [https://manpages.debian.org/stable/procps/pgrep.1.de.html prep(1)]
* [[Mobile IP]]
 
* [[Protokollstapel]]
; Info-Pages
* [[Service Access Point]]
-->
* [[Internetprotokolle]]
* [[Vorratsdatenspeicherung]]
* [[Classless Inter-Domain Routing]]
* [[Subnetz]]
* [[Variable Length Subnet Mask]]
* [[IPv4:Broadcast]]
* [[IPv4:Subnetting]]


=== Links ===
=== Links ===
==== Projekt ====
==== Weblinks ====
==== Weblinks ====
# https://de.wikipedia.org/wiki/Dotted_decimal_notation
# https://de.wikipedia.org/wiki/Netzmaske
# https://de.wikipedia.org/wiki/Loopback
# https://de.wikipedia.org/wiki/Zeroconf
# https://de.wikipedia.org/wiki/Request_for_Comments
# https://en.wikipedia.org/wiki/IPv4_shared_address_space
# https://www.it-administrator.de/lexikon/automatic_private_ip_adressing.html
# https://de.wikipedia.org/wiki/Classless_Inter-Domain_Routing
# https://de.wikipedia.org/wiki/Multicast
# https://de.wikipedia.org/wiki/Broadcast
# https://www.wintotal.de/broadcast-adresse/


[[Kategorie:IPv4/Adresse]]
[[Kategorie:IPv4/Adresse]]
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Aktuelle Version vom 16. Juli 2025, 10:36 Uhr

IPv4/Adresse - IPv4-Adresse einer Netzwerkschnittstelle

Beschreibung

In Computernetzen, die dem Internetprotokoll (IP) basieren

  • Sie wird Geräten zugewiesen, die an das Netz angebunden sind
  • Macht die Geräte so adressierbar und damit erreichbar
  • Die IP-Adresse kann einen einzelnen Empfänger oder eine Gruppe von Empfängern bezeichnen (Multicast, Broadcast)

Umgekehrt können einem Computer mehrere IP-Adressen zugeordnet sein

Adressformat

Die IP-Adresse kann in dezimal, binär, oktal und hexadezimal sowohl in der Punkt-, als auch in der Nichtpunktnotation dargestellt werden

IPv4 benutzt 32-Bit-Adressen

Daher können in einem Netz maximal 4.294.967.296 Adressen vergeben werden

  • IPv4-Adressen werden üblicherweise dezimal in vier Blöcken geschrieben, zum Beispiel 207.142.131.235
  • Ein- und zweistellige Zahlen dürfen hierbei nicht mit einer vorangestellten Ziffer 0 auf ein gleichförmiges Längenformat gebracht werden (eine führende 0 ist nach RFC nicht erlaubt, da sie häufig als Oktalzahl interpretiert wird)
  • Jedes Oktett repräsentiert 8 Bit; somit ergibt sich für jedes Oktett ein Wertebereich von 0 bis 255
  • Bei der Weiterentwicklung IPv6 werden 128-Bit-Adressen verwendet
Netzanteil und Hostanteil

Eine IP-Adresse besteht aus einem Netzanteil und einem Hostanteil

  • Der Netzanteil identifiziert ein Teilnetz, der Hostanteil identifiziert ein Gerät (Host) innerhalb eines Teilnetzes
Subnetzmaske

Die genaue Aufteilung zwischen Netzanteil und Hostanteil wird durch eine Subnetzmaske festgelegt, beispielsweise 255.255.255.0

  • Bei Verwendung dieser Maske würde die IP-Adresse in der CIDR-Notation dann als 192.168.0.23/24 geschrieben, wobei die "24" bedeutet, dass die ersten 24 Bit der Subnetzmaske gleich 1 sind
  • Die Bit der Subnetzmaske, die "1" sind, legen die Stellen der IP-Adresse fest, die zum Netzanteil gehören
  • Alle restlichen Stellen der IP-Adresse (entsprechend der Anzahl Bit der Maske die auf 0 gesetzt sind) gehören dann zum Hostanteil
Beispiel
dezimal binär
IP-Adresse 192.168.0 .23 11000000.10101000.00000000 .00010111
Subnetzmaske 255.255.255 .0 11111111.11111111.11111111 .00000000
Netzanteil Hostanteil Netzanteil Hostanteil
Teilnetze

Somit befinden sich mehrere Geräte in einem Teilnetz, wenn der Netzanteil ihrer Adresse gleich ist - das ist eine Voraussetzung, dass diese Geräte direkt miteinander kommunizieren können, beispielsweise über einen Hub, einen Switch oder mittels eines Crosslink-Kabels

  • Im selben Teilnetz darf kein Hostanteil mehrfach vergeben sein
Router

Für die Kommunikation zwischen unterschiedlichen Teilnetzen wird ein Router benötigt

  • Für jedes teilnehmende Gerät vergibt der zuständige Administrator den Hostanteil eindeutig
  • Den Netzanteil vergibt der Besitzer oder Planer des Netzwerks
  • Im Internet ist die IANA (Internet Assigned Numbers Authority) für die Vergabe der Netzanteile zuständig

IPv4-Adressen

Länge

IPv4-Adressen haben eine Länge von 32 Bit bzw. 4 Byte

Aufteilung

IPv4/Address/Format

Eine IP-Adresse besteht aus einem Netzanteil und einem Hostanteil

IPv4/Address/Format
Netzanteil

Der Netzanteil identifiziert ein Teilnetz, der Hostanteil identifiziert ein Gerät (Host) innerhalb eines Teilnetzes

Eine IP-Adresse besteht aus zwei Teilen
  • Der erste Teil ist der Netzwerkanteil (auch als Netzwerk-ID bezeichnet)
  • und der zweite der Host-Anteil der Adresse
    • Es können nur Hosts direkt miteinander kommunizieren, deren Netzwerkanteil der IP-Adressen identisch ist
    • Hosts, die sich in unterschiedlichen Netzwerken befinden, müssen durch Router miteinander verbunden werden

Welcher Anteil einer IP-Adresse zum Netzwerk- und welcher zum Host-Anteil gehört, wird durch die Netzwerkmaske [[1]] bestimmt

Subnetzmaske

Die genaue Aufteilung zwischen Netzanteil und Hostanteil wird durch eine Subnetzmaske festgelegt, beispielsweise 255.255.255.0 Bei Verwendung dieser Maske würde die IP-Adresse in der CIDR-Notation (Classless Inter-Domain Routing) [[2]] dann als 192.168.0.23/24 geschrieben

  • Dabei bedeutet die "24" , dass die ersten 24 Bit der Subnetzmaske gleich "1" sind
  • Die Bit der Subnetzmaske, die "1" sind, legen die Stellen der IP-Adresse fest, die zum Netzanteil gehören
  • Alle restlichen Stellen der IP-Adresse (entsprechend der Anzahl Bit der Maske die auf 0 gesetzt sind) gehören dann zum Hostanteil
  • Deshalb sind zumindest theoretisch 4.294.967.296 unterschiedliche Adressen möglich

Notation

Man schreibt die Adressen dezimal in vier einzelnen Bytes

Die einzelnen Bytes sind durch Punkte voneinander getrennt

  • Diese Schreibweise, die auch als Dotted Quad[[3]] bezeichnet wird, sieht dann beispielsweise so aus: 192.149.252.76
  • Jede dieser Zahlen zwischen zwei Punkten wird als ein Oktett bezeichnet
  • Da ein Oktett jeweils ein Byte lang ist, ergeben sich immer 256 Variationsmöglichkeiten
  • Da die 0 hier mitgezählt werden muss, ist der höchstmögliche Wert für ein solches Oktett also 255

IP-Adressklassen

Die Adressen des Internetprotokolls lassen sich in Klassen eingeteilt

  • Der Inhalt des ersten Bytes der Adresse bestimmt, welcher Klasse ein Netzwerk angehört
  • Die Klassen legen gleichzeitig fest, welche Standardsubnetzmaske verwendet wird
  • Die tatsächlich verwendete Subnetzmaske kann in der Realität jedoch durch das Erstellen von Subnetzen unterschiedlich sein

Klasse A

  • Erste Adresse: 1.0.0.0
  • Letzte Adresse: 127.255.255.255
  • Standardsubnetzmaske: 255.0.0.0
  • Privater Ausschlussbereich: 10.0.0.0 - 10.255.255.255

Besonderheit: Bei dem Netzwerk 127.0.0.0 handelt es sich um das Loopback-Netzwerk[[4]], dass ein Computer zur internen Kommunikation innerhalb des Rechners verwendet. Üblich ist aber lediglich die Verwendung der IP-Adresse 127.0.0.1 für das Loopbackdevice

Klasse B

  • Erste Adresse: 128.0.0.0
  • Letzte Adresse: 191.255.255.255
  • Standardsubnetzmaske: 255.255.0.0
  • Privater Ausschlussbereich: 172.16.0.0 - 172.31.255.255

Besonderheit: Das Netzwerk mit der Adresse 169.254.0.0 wird verwendet zur automatischen Adressierung (APIPA) in Heimnetzwerken:

  • APIPA: Automatic Private IP Adressing (APIPA) ist ein Zeroconf-Verfahren[[5]] für die automatische Allokation von sogenannten Link-Local-IPv4-Adressen ohne DHCP
  • APIPA verwendet das Address Resolution Protocol (ARP), um für ein Netzwerk-Interface automatisch eine freie IP-Adresse auszuwählen

Klasse C

  • Erste Adresse: 192.0.0.0
  • Letzte Adresse: 223.255.255.255
  • Standardsubnetzmaske: 255.255.255.0
  • Privater Ausschlussbereich: 192.168.0.1 - 192.168.255.255

Klasse D

  • Erste Adresse: 224.0.0.0
  • Letzte Adresse: 239.255.255.255
  • Standardsubnetzmaske: 255.255.255.255

Besonderheit: Dieses Netzwerk wird von Multicast-Anwendungen genutzt. Die vollständig gesetzte Subnetzmaske bewirkt, dass alle Rechner eines Multicast-Netzwerkes dieselbe IP-Adresse verwenden müssen. Adressen der Klasse D werden normalerweise immer nur zusätzlich zu anderen IP-Adressen verwendet

Klasse E

  • Nur für Testzwecke:
  • Erste Adresse: 240.0.0.0
  • Letzte Adresse: 255.255.255.254
  • Standardsubnetzmaske: 255.255.255.255

Ermittlung der Adressklasse

Um zu ermitteln, welche IP-Adressen zu welcher Klasse gehören, muss man nur das erste Byte der Adresse betrachten

  • Die Klasse A beginnt am Anfang, also mit 0. Sie endet da, wo die Klasse B beginnt
  • Das ist der Fall, wenn das erste Bit des ersten Byte einer IP-Adresse gesetzt wird. Das wäre also das 128er-Bit
  • Die Klasse C beginnt entsprechend, wenn zusätzlich das zweite Bit gesetzt wird (128 + 64 = 192)
  • Entsprechend wird bei den Klassen D und E jeweils ein weiteres Bit hinzugefügt
Adressklassen binär und dezimal
  • Klasse A: Start 0000.0001.0000.0000.0000.0000.0000.0000 - (1.0.0.0)
  • Klasse B: Start 1000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000 - (128.0.0.0)
  • Klasse C: Start 1100.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000 - (192.0.0.0)
  • Klasse D: Start 1110.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000 - (224.0.0.0)
  • Klasse E: Start 1111.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000 - (240.0.0.0)

Classless Inter-Domain Routing

Classless Inter-Domain Routing

Besondere IPv4-Adressen

Reservierte Adressen

Einige Netzwerke sind für spezielle Zwecke reserviert
  • Werden im Internet nicht verwendet
  • Sollten im Internet nicht geroutet werden
RFC 6890
Adressblock (Präfix) Verwendung RFC
0.0.0.0/8 Das vorliegende Netzwerk RFC 1122
10.0.0.0/8 1 privates 8-Bit-Netzwerk RFC 1918
100.64.0.0/10 Shared Transition Space RFC 6598
127.0.0.0/8 Loopback (Lokaler Computer) RFC 1122
169.254.0.0/16 Privates Netzwerk, APIPA RFC 3927
172.16.0.0/12 16 private 16-Bit-Netzwerke RFC 1918
192.0.0.0/24 IETF Protocol Assignments RFC 6890
192.0.2.0/24 Test-Netzwerke RFC 6890
192.88.99.0/24 IPv6 zu IPv4 Relay (Veraltet) RFC 7526
192.168.0.0/16 256 private 24-Bit-Netzwerke RFC 1918
198.18.0.0/15 Netzwerk-Benchmark-Tests RFC 2544
198.51.100.0/24 Test-Netzwerke RFC 6890
203.0.113.0/24 Test-Netzwerke RFC 6890
224.0.0.0/4 Multicasts RFC 5771
240.0.0.0/4 Reserviert RFC 1700
255.255.255.255/32 Limited Broadcast RFC 919, RFC 922

Lokale/Private Netzwerkadressen

Adressbereich Beschreibung CIDR-Block Anzahl IP-Adressen
10.0.0.0-10.255.255.255 privat, 1 8-Bit-Netz 10.0.0.0/8 224 16.777.216
172.16.0.0-172.31.255.255 privat, 16 16-Bit-Netze 172.16.0.0/12 220 1.048.576
192.168.0.0-192.168.255.255 privat, 256 24-Bit-Netze 192.168.0.0/16 216 65.536
169.254.0.0-169.254.255.255 link local, 1 16-Bit-Netz 169.254.0.0/16 216 65.536

siehe IP-Adresse/Privat



Anhang

Siehe auch



Dokumentation

Links

Projekt

Weblinks