Einfuehrung in IP-Adressen und IP-Protokoll

In diesem Modul lernen Sie die grundlegenden Konzepte von IP-Adressen und dem IP-Protokoll kennen. Sie verstehen, wie Geraete im Netzwerk eindeutig identifiziert werden und wie Datenpakete durch das Internet geleitet werden.

Was ist eine IP-Adresse?

Eine IP-Adresse (Internet Protocol Address) ist eine eindeutige numerische Kennung, die jedem Geraet in einem Netzwerk zugewiesen wird. Sie funktioniert aehnlich wie eine Hausadresse in der realen Welt - damit Datenpakete ihr Ziel finden koennen.

Beispiel einer IPv4-Adresse: 192.168.1.100

Eine IPv4-Adresse besteht aus vier Zahlengruppen (Oktetten), die durch Punkte getrennt sind. Jede Zahl kann einen Wert zwischen 0 und 255 annehmen.

IPv4 vs. IPv6

Es gibt zwei Hauptversionen des Internet Protocols:

• IPv4: Die aeltere und weit verbreitete Version mit ca. 4,3 Milliarden moeglichen Adressen (z.B. 192.168.0.1)
• IPv6: Die neuere Version mit praktisch unbegrenzten Adressen (z.B. 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334)

Wegen der wachsenden Anzahl an Geraeten im Internet wird zunehmend auf IPv6 umgestellt.

Private vs. Oeffentliche IP-Adressen

IP-Adressen werden in zwei Kategorien unterteilt:

Oeffentliche IP-Adressen

• Im gesamten Internet eindeutig
• Von Ihrem Internet-Provider zugewiesen
• Werden benoetigt, um im Internet erreichbar zu sein

Private IP-Adressen

Diese werden in lokalen Netzwerken (z.B. zu Hause oder im Buero) verwendet:

• 10.0.0.0 bis 10.255.255.255
• 172.16.0.0 bis 172.31.255.255
• 192.168.0.0 bis 192.168.255.255

Private IP-Adressen koennen nicht direkt aus dem Internet erreicht werden. Ein Router mit NAT (Network Address Translation) uebersetzt zwischen privaten und oeffentlichen Adressen.

Das IP-Protokoll

Das Internet Protocol (IP) ist ein grundlegendes Kommunikationsprotokoll, das definiert, wie Datenpakete durch Netzwerke transportiert werden.

Hauptaufgaben des IP-Protokolls:

• Adressierung: Jedes Geraet erhaelt eine eindeutige IP-Adresse
• Routing: Bestimmung des Weges, den Datenpakete nehmen sollen
• Fragmentierung: Aufteilung grosser Datenpakete in kleinere Einheiten
• Reassemblierung: Zusammensetzen der Fragmente am Ziel

Wie funktioniert die Datenübertragung?

Wenn Sie eine Webseite aufrufen, passiert Folgendes:

1. Ihr Computer packt die Anfrage in ein IP-Paket mit Ihrer IP-Adresse als Absender und der IP-Adresse des Webservers als Empfaenger
2. Das Paket wird durch verschiedene Router geleitet (Routing), bis es den Zielserver erreicht
3. Der Server verarbeitet die Anfrage und sendet die Antwort zurueck an Ihre IP-Adresse
4. Die Daten werden auf demselben Weg zurueck zu Ihrem Computer transportiert

Wichtige Begriffe

• Subnetzmaske: Bestimmt, welcher Teil der IP-Adresse das Netzwerk und welcher Teil das Geraet identifiziert (z.B. 255.255.255.0)
• Gateway/Router: Verbindet verschiedene Netzwerke miteinander und leitet Datenpakete weiter
• DNS (Domain Name System): Uebersetzt lesbare Domainnamen (z.B. www.beispiel.de) in IP-Adressen
• DHCP: Automatische Zuweisung von IP-Adressen an Geraete im Netzwerk