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Adressformat

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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.

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 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 Bits der Subnetzmaske gleich 1 sind.
• Die Bits 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 Bits 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

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.

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.

Historische Netzklassen (nicht mehr in Gebrauch seit 1993)

Historische IP-Netzklassen
Bit 31–28	27–24	23–16	15–8	7–0
Class A: Netze 0.0.0.0/8 bis 127.255.255.255
0 … 128 8-Bit-Netze		24-Bit-Host
Class B: Netze 128.0.0.0/16 bis 191.255.255.255
1 0 … 16.384 16-Bit-Netze			16-Bit-Host
Class C: Netze 192.0.0.0/24 bis 223.255.255.255
1 1 0 … 2.097.152 24-Bit-Netze				8-Bit-Host
Class D: Multicast-Gruppen 224.0.0.0/4 bis 239.255.255.255
1 1 1 0	28-Bit-Multicast-Gruppen-ID
Class E: Reserviert 240.0.0.0/4 bis 255.255.255.255
1 1 1 1 0	27-Bit-Future-Use (zukünftige Anwendungen)

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Früher gab es fest vorgeschriebene Einteilungen für Netzwerkklassen mit einer festen Länge.

• Da diese Einteilung sehr unflexibel ist, wird seit 1993 ausschließlich das Classless Inter-Domain Routing-Verfahren durchgeführt, welches bitvariable Netzmasken ermöglicht.
• Viele netzwerkfähige Betriebssysteme bestimmen die Standardnetzmaske anhand der alten Klassifikation, um dem einfachen Nutzer die Einrichtung des Netzwerks zu vereinfachen; Klassen sind jedoch heute nicht mehr in Gebrauch.

Die maximale Anzahl der zu vergebenen Host-Adressen in einem Netz ist

2^{Anzahl Bits der Hostadresse} − 2

Zwei Host-Adressen sind gemäß einer Empfehlung in der RFC 950 reserviert – die erste Adresse (zum Beispiel 192.168.0.0) bezeichnet das Netz selbst, die letzte Adresse (zum Beispiel 192.168.0.255) ist für den Broadcast (alle Teilnehmer werden angesprochen) reserviert.

• Diese Einschränkung wird in der RFC 1878 aufgehoben, die sich jedoch nie durchsetzen konnte, sodass auch heute noch in praktisch jedem Netzwerk beide Adressen reserviert sind.
• Gängig ist außerdem, das Gateway (vgl. Routing) auf die erste oder die vorletzte IP-Adresse im Netz zu legen (z. B. 192.168.0.1 oder 192.168.0.254), wobei es dafür keinerlei Vorgaben gibt.

Besondere Netzwerkadressen

Einige Netzwerke sind für spezielle Zwecke reserviert.

• Siehe RFC 6890:

Adressblock (Präfix)	Verwendung	Referenz
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 (link local), 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

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Adressbereich	Beschreibung	größter 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, 1 16-Bit-Netz	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

Beispiele

Beispiel: (24-Bit-Netzwerk)

Subnetzmaske	=	11111111.11111111.11111111.00000000	(255.255.255.0)
Der Besitzer legt den Netzteil auf 192.168.0 fest:
Netzteil	=	11000000.10101000.00000000
Das führt zu folgender Adressverteilung:
Netzname	=	11000000.10101000.00000000.00000000	(192.168.0.0)
Erste Adr.	=	11000000.10101000.00000000.00000001	(192.168.0.1)
Letzte Adr.	=	11000000.10101000.00000000.11111110	(192.168.0.254)
Broadcast	=	11000000.10101000.00000000.11111111	(192.168.0.255)
Anzahl zu vergebende Adressen: 28 − 2 = 254

Beispiel: (21-Bit-Netzwerk)

Subnetzmaske	=	11111111.11111111.11111000.00000000	(255.255.248.0)
Der Besitzer legt den Netzteil auf 192.168.120 fest (wobei im dritten Oktett nur die fünf höchstwertigen Bits zum Netzteil gehören):
Netzteil	=	11000000.10101000.01111
Das führt zu folgender Adressverteilung:
Netzname	=	11000000.10101000.01111000.00000000	(192.168.120.0)
Erste Adr.	=	11000000.10101000.01111000.00000001	(192.168.120.1)
Letzte Adr.	=	11000000.10101000.01111111.11111110	(192.168.127.254)
Broadcast	=	11000000.10101000.01111111.11111111	(192.168.127.255)
Anzahl zu vergebende Adressen: 211 − 2 = 2046

Subnetting

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