IP-Adresse: Bedeutung, Typen, Funktionsweise und mehr
Veröffentlicht: 2023-01-10Jedes Gerät im Internet arbeitet mit einer IP-Adresse, daher ist es wichtig zu wissen, was es ist und was Sie damit tun können und was nicht.
Was ist eine IP-Adresse?
Eine IP-Adresse oder Internetprotokolladresse ist eine numerische Bezeichnung wie 127.0.0.1, die jedem Computergerät zugewiesen wird, das mit dem Internet verbunden ist und das Internetprotokoll verwendet, um mit anderen Computern zu kommunizieren.
Das Internetprotokoll ist ein festgelegter Standard zum Weiterleiten von Informationen über die Computer und Netzwerkrouter, aus denen das Internet besteht. Ohne das Internetprotokoll und das IP-Adresssystem gäbe es kein Internet, wie Sie es heute kennen.
In diesem Beitrag werden IP-Adressen näher betrachtet, um mehr Licht auf ihre Architektur und Eigenschaften zu werfen, damit Sie sie optimal nutzen können.
IPv4 oder das Internetprotokoll Version 4 wurde erstmals 1982 im SATNET und 1983 im ARPANET eingeführt. Spulen wir bis heute vor und es ist dasselbe Protokoll, das den größten Teil des aktuellen Internetverkehrs abwickelt.
Um die Kommunikation im Internet schnell und effizient zu gestalten, enthält das Internet Protocol Version 4 (IPv4) ein Internet Protocol (IP)-Adresssystem, das jedem Computer eine numerische Kennung gibt, ähnlich wie eine Telefonnummer. Dadurch kann sich jeder Computer im Internet mit jedem anderen Computer verbinden, sofern er dessen IP-Adresse kennt.
127.0.0.1 ist ein typisches Beispiel für eine IP-Adresse. Dieser ist jedoch automatisch für die Verwendung auf der Loopback-Schnittstelle Ihres Computers reserviert, bei dem es sich um das virtuelle Netzwerk handelt, das das gesamte Datenrouting innerhalb desselben Geräts verarbeitet. Es ist die Adresse für den Zugriff auf alle Netzwerkdienste auf demselben Computer oder Mobilgerät.
Wenn Sie also einen Webserver auf Ihrem Laptop oder Android-Gerät ausführen möchten, würde Ihr Apache-Webserver beispielsweise eingehende Verbindungen auf 127.0.0.1:80 abhören. :80 steht für Port 80, während 127.0.0.1 für dasselbe Gerät oder Heimnetzwerk oder localhost steht.
(Siehe IP-Adressen und Ports unten)
IPv4-Adressen reichen von 0.0.0.0 bis 255.255.255.255. Der zweite Adresstyp namens IPv6 ist zwar fortschrittlicher als IPv4, aber leider nicht so weit verbreitet.
IPv4 gegen IPv6
IPv4 oder Internet Protocol Version 4 ist das ältere und am weitesten verbreitete Adressierungssystem des Internets. Es verwendet ein 32-Bit-Adressierungssystem, das in vier Oktetten angeordnet ist. Ein Oktett ist hier eine Gruppe von 8 Bits mit einem Maximalwert von 11111111 im Binärformat oder einfach 255 im Dezimalformat.
IPv4-Adressen werden für die menschliche Lesbarkeit in einem Dezimalformat geschrieben. Andernfalls wäre der höchste Adresswert von 255.255.255.255 dezimal 11111111.11111111.11111111.11111111 binär. Ein Schmerz, mit dem man arbeiten kann.
Insgesamt ermöglicht das IPv4-Adressierungssystem bis zu etwa 4 Milliarden eindeutige Adressen, was viel erscheinen mag, aber weniger, wenn man die Anzahl der IoT-Geräte berücksichtigt, die jedes Jahr online gehen. Außerdem ist sie in Klassen unterteilt, wie Sie der unten stehenden Tabelle entnehmen können.
| Klasse | Reichweite | |
| Niedrigste Adresse | Höchste Adresse | |
| EIN | 0.0.0.0 | 127.255.255.255 |
| B | 128.0.0.0 | 191.255.255.255 |
| C | 192.0.0.0 | 223.255.255.255 |
| D | 224.0.0.0 | 239.255.255.255 |
Tabelle 1. IPv4-Internetadressbereiche
IPv6 hingegen ist ein 128-Bit-Adressierungssystem, das bis zu 3,4 x 10 38 Geräte unterstützt. Das ist 3,4 multipliziert mit 38 Nullen – genug Adressen, um alle Computer, Tablets, Handys, IoT-Geräte und Drohnen der Welt um ein Vielfaches mit einer IP-Adresse zu versorgen.
Eine typische IPv6-Adresse wird durch acht Gruppen von vier Hexadezimalziffern dargestellt, die durch Doppelpunkte getrennt sind. Eine Beispiel-IPv6-Adresse würde also so aussehen:
1aa1:0db8:02fa:0bc3:0000:8a2e:0730:7345
Arten von IP-Adressen
Es gibt vier Haupttypen von IP-Adressen – nämlich dynamisch, statisch, privat und öffentlich. Viele Nutzungssituationen haben jedoch zu vielen verschiedenen IP-bezogenen Bezeichnungen geführt. Im Folgenden sind die beliebtesten Arten von IP-Adressen aufgeführt, die Sie finden werden, und was sie bedeuten.
1. Dynamische IP-Adresse
Die meisten Internetdienstanbieter bieten heute dynamische IP-Adressen an. Dieses System verwendet einen DHCP-Server (Dynamic Host Configuration Protocol), um Ihrem Gerät bei jeder Anmeldung beim Anbieternetzwerk eine neue IP-Adresse zuzuweisen. Und diese IP bleibt oft bestehen, bis Ihre Browsersitzung endet.
2. Statische IP-Adresse
Eine bestimmte Adresse, die einem bestimmten Gerät zugewiesen ist und sich nicht ändert. Es wird verwendet, um dieses Gerät über das Internet zu erkennen, bis der Netzwerkadministrator es ändert.
3. Private IP-Adresse
Diese Art von Adresse wird verwendet, um Geräte zu identifizieren, die sich in einem geschlossenen Netzwerk befinden, z. B. einem Heim- oder Büronetzwerk. Ein Gerät mit einer privaten IP ist für andere Computer im Internet nicht erreichbar.
4. Öffentliche IP-Adresse
Dies ist eine Adresse, die einem Gerät zugewiesen wird, das mit dem Internet verbunden ist. Jeder andere Computer kann sich von überall auf der Welt damit verbinden.
5. Gemeinsame IP-Adresse
Wie der Name schon sagt, handelt es sich hierbei um eine IP-Adresse, die von mehr als einem Onlinedienst gemeinsam genutzt wird. Günstige Hosting-Dienste bündeln oft viele Websites in einer gemeinsamen IP-Adresse und leiten Daten automatisch an die verschiedenen Domänen darin weiter.
6. Dedizierte IP
Im Gegensatz zu einer gemeinsam genutzten IP-Adresse, bei der mehrere Domänen dieselbe IP verwenden, verweist eine dedizierte IP-Adresse auf einen einzelnen Domänennamen. Eine dedizierte IP-Adresse ist oft ein Hinweis auf ein seriöses Geschäft.
7. Broadcast-IP-Adresse
Dies ist eine Adresse, die verwendet wird, um eine Nachricht an alle Benutzer in einem Netzwerk zu senden. Es ist nur auf IPv4 verfügbar, aber nicht auf IPv6.
8. Multicast-IP-Adresse
Dies ist eine Adresse, an der eine Gruppe von Geräten in einem Netzwerk gleichzeitig Nachrichten empfangen kann. Im Gegensatz zu einer Broadcast-Adresse für alle Hosts erhalten nur interessierte Geräte Multicast-Daten und der Sender muss die Daten nur einmal übertragen. Multicast-IPs werden häufig zum Streamen von Musik und Videos verwendet.
Funktionsweise von IP-Adressen
IP-Adressen werden Netzwerken abhängig von ihrer Größe zugewiesen. Nehmen Sie zum Beispiel den Adressbereich:
Von 212.0.0.1 bis 212.255.255.255
könnte einem Netzwerk namens XYZ Incorporated zugeordnet werden. Darüber hinaus kann XYZ Inc. jetzt seine IP-Adressen unter seinen Netzwerkbenutzern aufteilen oder, wenn es mehr Benutzer als verfügbare IP-Adressen hat, ein dynamisches IP-Zuweisungssystem mithilfe eines DHCP-Servers implementieren.
Jedes Mal, wenn ein Internetgerät eine Verbindung zu einer Nummer innerhalb dieses Bereichs anfordert, erfolgt die Datenübertragung gemäß dem Internetprotokoll. Hier wird jede Kommunikation in Datenpakete aufgeteilt, die einen Header und eine Nutzlast enthalten.
Der Header-Teil jedes Internetprotokoll-Übertragungspakets enthält eine Ziel-IP-Adresse und eine Quell-IP-Adresse. Der Payload-Teil sind die eigentlichen Daten, die vom Netzwerk übertragen werden. Das Internet-Protokoll ist so konzipiert, dass jeder Netzwerkknoten Daten, die er empfängt, an den nächsten besten Knoten weiterleitet.
Und da der physische Standort des Rechenzentrums von XYZ Inc. bekannt ist, werden die Daten schließlich ihren Weg durch Router dorthin finden. Dann muss XYZ Inc. die Daten nun weiter zum Standort des jeweiligen Benutzers leiten – dem, der als Empfänger bestimmt ist.
IP-Adressen und Domänennamen
Sie müssen bemerkt haben, dass die meisten Websites nicht mit ihrer IP-Adresse werben, sondern mit ihren Domainnamen, wie z. B. TargetTrend.com oder Google.com oder Twitter.com
Der Grund dafür ist, dass auf dem Internetprotokoll eine neue Kommunikationsschicht aufgebaut wurde, die als World Wide Web bezeichnet wird. Dieser Teil des Internets verwendet das Hypertext Transfer Protocol (HTTP), das File Transfer Protocol (FTP) und andere Protokolle, um die Übertragung von Dokumenten über das Internet zu erleichtern, wobei das Internet Protocol als Transportbasis dient.
Es enthält auch ein Domain-Name-System, mit dem Sie einfach eine Domain eingeben können und die im Hintergrund laufenden Protokolle den Rest erledigen.
Wenn Sie beispielsweise Twitter.com in Ihren Browser eingeben, überprüft Ihr Computer zuerst seinen lokalen Cache, um festzustellen, ob er über eine aktuelle Kopie der IP-Adresse von Twitter verfügt. Wenn dies der Fall ist, wird es verwendet. Wenn dies nicht der Fall ist, wird eine Anfrage an Ihren ISP oder Ihren ausgewählten DNS-Server (Domain Name System) gesendet.
Die DNS-Serversysteme arbeiten mit Root-Nameservern und Top-Level-Domain-(TLD-)Nameservern zusammen, um alle Domainnamen in eine IP-Adresse aufzulösen. Beachten Sie, dass ein TLD-Nameserver für jede Top-Level-Domain wie .com, .org, .ru oder .co.uk verantwortlich ist.
IP-Adressen und Ports
Ein weiteres Kommunikationssystem, das mit IP-Nummern geliefert wird, ist der Kommunikationsport. Wie physische Computerports wie USB und serielle Ports sind Softwareports für die Kommunikation und als Erweiterung der IP-Nummer da.
Obwohl Sie jede beliebige Portnummer für die persönliche Anwendungsentwicklung öffnen und verwenden können, werden Portnummern im Allgemeinen bestimmten Diensten zugewiesen. Beispielsweise ist Port 80 für HTTP, Port 22 für Telnet und Port 25 für SMTP-E-Mail.
Wenn Sie sich also unter http://localhost/index.html mit Ihrem Webserver verbinden, sendet Ihr Webclient oder Browser HTTP-Anforderungen an 127.0.0.1:80. Und wenn Sie über das Simple Mail Transfer Protocol (SMPT) eine Verbindung zu einem Mailserver in Ihrem lokalen Netzwerk herstellen, sendet Ihr Mailclient Anfragen an 127.0.0.1:25.
Hier ist eine Liste der beliebtesten Ports und ihrer Nummern.
| Port-Nummer | Standarddienst | Beispiel |
|---|---|---|
| 20 & 21 | Dateiübertragungsprotokoll (FTP) | 127.0.0.1:21 |
| 22 | Sichere Shell (SSH) | 127.0.0.1:22 |
| 23 | Telnet | 127.0.0.1:23 |
| 25 | SMTP (E-Mail) | 127.0.0.1:25 |
| 80 | HTTP (Web-Browsing) | 127.0.0.1:80 |
| 110 | Post Office Protocol (POP3) für E-Mail | 127.0.0.1:110 |
| 119 | Network News Transfer Protocol (NNTP | 127.0.0.1:119 |
| 123 | Netzwerkzeitprotokoll | 127.0.0.1:123 |
| 143 | IMAP (E-Mail-Verwaltung) | 127.0.0.1:143 |
| 194 | Internet-Relay-Chat (IRC) | 127.0.0.1:194 |
| 443 | Sicheres HTTP (HTTPS) | 127.0.0.1:443 |
| 3389 | Remotedesktopprotokoll | 127.0.0.1:3389 |
Tabelle 2. Beliebte Internetprotokoll-Kommunikationsports
Häufig gestellte Fragen
Hier sind einige der am häufigsten gestellten Fragen zu IP-Adressen.
IP-Adress-Spoofing ist das Fälschen von Quell-IP-Adressen in IP-Paketen (Internet Protocol) mit falschen Adressen, die auf andere Computer verweisen. IP-Spoofing kann verwendet werden, um Sicherheitsmaßnahmen wie die Verwendung eines Proxys zu umgehen oder ein Netzwerk zu testen und zu debuggen, aber es wird auch häufig bei DDoS-Angriffen (Distributed Denial of Service) verwendet.
IP-Adressen werden vom Netzwerkadministrator (z. B. Ihrem Internetdienstanbieter) mit unterschiedlichen Methoden zugewiesen. Die erste Methode ist die manuelle Netzwerkzuweisung, bei der ein Administrator Ihrem Gerät eine statische IP-Adresse zuweist, mit der es sich immer mit dem Internet verbindet, bis der Administrator sie ändert. Die zweite Methode ist die dynamische IP-Zuweisung, bei der ein DHCP-Server (Dynamic Host Configuration Protocol) Geräten automatisch IP-Adressen zuweist, die für jede Sitzung im Netzwerk aktiv werden.
Ja, eine IP-Adresse kann oft zu einem geografischen Standort zurückverfolgt werden, aber wie genau, hängt von vielen Faktoren ab, wie z. B. der Verwendung dynamischer IP-Adressen, VPNs und ob der ISP oder VPN-Host Protokolle führt oder wie lange sie diese aufbewahren .
Es hängt davon ab, ob. Wenn Sie ein mobiles Gerät verwenden, ist dies möglicherweise der Fall. Wenn Sie zwischen Festkabel-Internetverbindungen wechseln, wird dies definitiv der Fall sein.
Ja, kann es. Wenn Sie eine dynamische IP-Adresse haben, kann es sein, dass Sie Ihr Gerät einfach aus- und wieder einschalten. Bei einer statischen IP müssen Sie sich an Ihren Netzwerkadministrator wenden, um Änderungen vorzunehmen.
Viele Faktoren können dazu führen, dass sich Ihre IP ständig ändert. Die erste besteht darin, einen Internetdienstanbieter zu haben, der dynamische IP-Adressen verwendet. Die zweite besteht darin, dass Sie sich mit Ihrem Mobilgerät oder Tablet bewegen, was dazu führt, dass es die Infrastruktur wechselt und die IP-Adressen ändert. Der dritte ist, wenn Sie einen VPN-Dienst verwenden, da diese Anbieter Ihrem Gerät normalerweise bei jeder Anmeldung neue IPs zuweisen.
Die wenigen Möglichkeiten, um zu verhindern, dass sich Ihre IP-Adresse ändert, sind der Erwerb eines Internetabonnements mit statischen IP-Adressen, die Unterbrechung der Bewegung mit Ihrem Mobilgerät oder die Beendigung der Nutzung eines VPN-Dienstes.
Fazit
Zusammenfassend zu diesem Beitrag über IP-Adressen und ihre Funktionsweise haben Sie gesehen, dass es sich dabei lediglich um numerische Kennungen der Geräte in einem Netzwerk handelt.
Das Internetprotokoll und die damit verbundenen Technologien sind umfangreich. Also, wofür Sie sie verwenden und wie Sie es tun, hängt alles von Ihnen ab und was Sie tun.