Das Dokument bietet eine umfassende Einführung in die Grundlagen der IP-Adressierung, einschließlich der Definition von IP-Adressen, den Unterschieden zwischen IPv4 und IPv6 sowie den Konzepten von Netzwerk- und Hostkennung. Es erläutert auch die Struktur von Subnetzmasken, Adressklassen und spezifische Adressierungsrichtlinien. Darüber hinaus werden Methoden zur Umwandlung von IP-Adressen zwischen verschiedenen Formaten und die Verwendung von DNS zur Namensauflösung behandelt.

1. GmbH
IT-Services
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Webservices
Schulungen
Ihre Wege zu

2. Grundlagen der
IP-Adressierung

3. Übersicht
Grundlagen
Was ist eine IP-Adresse (Internet Protokoll Adresse)?
Was sind Netzwerkkennung und Hostkennung?
Logische Verknüpfungen
Was ist eine Subnetzmaske?
Konvertieren von IP-Adressen vom Binärformat in das
Dezimalformat
Was sind Adressklassen?
Zusammenfassung der Adressklassen
Richtlinien für die Adressierung
Zuweisen von Netzwerkkennungen
Zuweisen von Hostkennungen

4. Grundlagen
IPv4 (Internetprotokoll Version 4)
Um eine Kommunikation zwischen zwei technischen
Geräten aufzubauen, muss jedes der Geräte in der
Lage sein, dem anderen Gerät Daten zu senden.
Damit diese Daten bei der richtigen Gegenstelle
ankommen, muss diese eindeutig benannt
(adressiert) werden. Dies geschieht in IP-
Netzwerken mit einer IP-Adresse.
So wird zum Beispiel ein Webserver von einem
Webbrowser direkt über seine IP-Adresse
angesprochen. Der Browser fragt dazu den
Domainnamen (z.B. „www.google.de“) bei einem
Nameserver an, erhält von diesem dann die IP-
Adresse des Webservers und spricht ihn dann direkt
unter seiner IP-Adresse z.B. „208.77.188.166“ an.
4

5. Grundlagen
Jedes IP-Datenpaket beginnt mit einem
Informationsbereich für die Beförderung durch die
IP-Schicht, dem IP-Header. Dieser Header enthält
auch zwei Felder, in welche die IP-Adressen sowohl
des Senders als auch des Empfängers eingetragen
werden, bevor das Datenpaket verschickt wird.
IPv4-Adressen bestehen aus 32 Bit, also 4 Oktette
(Bytes). Damit sind 232, also 4.294.967.296
Adressen darstellbar.
In der „gepunkteten Dezimalnotation“ (dotted
decimal notation) werden die 4 Oktette als vier
durch Punkte voneinander getrennte ganze Zahlen
in Dezimaldarstellung im Bereich von 0 bis 255
geschrieben, Beispiel: 130.94.122.195.
5

6. Grundlagen
IPv6 – neue Version mit größerem Adressraum
Adressen bei IPv4 werden früher oder später
erschöpft sein. Deshalb wurde IPv6 entwickelt. Es
verwendet 128 Bit zur Speicherung von Adressen,
damit sind 2128 = 25616 (=
340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 ≈
3,4 · 1038) Adressen darstellbar.
Diese Zahl reicht aus, um für jeden
Quadratmillimeter der Erdoberfläche mindestens
665.570.793.348.866.944 (= 6,65 · 1017) IP-
Adressen bereitzustellen.
6

7. Grundlagen
Da die Dezimaldarstellung
(ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd.ddd)
unübersichtlich und schlecht handhabbar wäre, stellt
man IPv6 Adressen hexadezimal dar. Um diese
Darstellung weiter zu vereinfachen, werden jeweils
zwei Oktette der Adresse zusammengefasst und in
Gruppen durch Doppelpunkt getrennt dargestellt.
XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX
Beispiel:
2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344
032.001.013.184.133.163.008.211.019.025.138.046.003.112.115.068
7
               

8. Grundlagen
8
Besondere IP-Adressen
CIDR-Adressblock Adressbereich Beschreibung
0.0.0.0/8 0.0.0.0 bis 0.255.255.255 Aktuelles Netz (nur als Quelladresse gültig)
10.0.0.0/8 10.0.0.0 bis 10.255.255.255 Netzwerk für den privaten Gebrauch
14.0.0.0/8 14.0.0.0 bis 14.255.255.255 Öffentliches Datennetz
24.0.0.0/8 24.0.0.0 bis 24.255.255.255 Cable Television Netw orks
39.0.0.0/8 39.0.0.0 bis 39.255.255.255 Reserviert aber zur Vergabe vorgesehen
127.0.0.0/8 127.0.0.0 bis 127.255.255.255 Localnet
128.0.0.0/16 128.0.0.0 bis 128.0.255.255 Reserviert aber zur Vergabe vorgesehen
169.254.0.0/16 169.254.0.0 bis 169.254.255.255 Zeroconf
172.16.0.0/12 172.16.0.0 bis 172.31.255.255 Netzwerk für den privaten Gebrauch
191.255.0.0/16 191.255.0.0 bis 191.255.255.255 Reserviert aber zur Vergabe vorgesehen
192.0.0.0/24 192.0.0.0 bis 192.0.0.255 Reserviert aber zur Vergabe vorgesehen
192.0.2.0/24 192.0.2.0 bis 192.0.2.255 Dokumentat. und Beispielcode (TEST-NET )
192.88.99.0/24 192.88.99.0 bis 192.88.99.255 6to4-Anycast-Weiterleitungspräfix
192.168.0.0/16 192.168.0.0 bis 192.168.255.255 Netzwerk für den privaten Gebrauch
198.18.0.0/15 198.18.0.0 bis 198.19.255.255 Netz-Benchmark-Tests
223.255.255.0/24 223.255.255.0 bis 223.255.255.255 Reserviert aber zur Vergabe vorgesehen
224.0.0.0/4 224.0.0.0 bis 239.255.255.255 Multicasts (früheres Klasse-D-Netz)
240.0.0.0/4 240.0.0.0 bis 255.255.255.255 Reserviert (früheres Klasse-E-Netz)
255.255.255.255 255.255.255.255 Broadcast

9. Grundlagen
DNS – Übersetzung von Rechnernamen
in IP-Adressen
Über das weltweit verfügbare Domain Name System
(DNS) können Namen in IP-Adressen (und
umgekehrt) aufgelöst werden.
Der Name www.example.com ergibt zum Beispiel die
IPv4-Adresse 208.77.188.166
Der Name www.ipv6.uni-muenster.de die IPv6-
Adresse 2001:638:500:101:2e0:81ff:fe24:37c6.
9

10. IP-Adresse
133.120.75.8
86
131.107.0.0
131.107.3.27
133.120.0.0
129.102.12.7
129.102.0.0
129.102.16.2
90
94
MARIA AVEMARIA AVE

11. Konvertieren von IP-Adressen vom Binärformat
in das Dezimalformat
1 1 1 1 1 1 1 1
128 64 32 16 8 4 2 1
8 Bits
255 Dezimalwert

12. Netzwerkkennung und Hostkennung
Netzwerkkennung Hostkennung
32 Bits
w. x. y. z.
131.107.3.24Beispiel:
Klasse B
Jede IPv4-Adresse wird durch eine Subnetzmaske in einen
Netzwerk- und einen Geräteteil („Hostteil“) getrennt. Die
Subnetzmaske gibt an, an welchem Bit die Adresse geteilt
werden muss.
255.255.0.0Subnetzmaske:

13. Subnetzmaske
Unterscheiden der Netzwerkkennung und
der Hostkennung
Angeben, ob sich die IP-Adresse des
Zielhosts in einem lokalen oder
Remotenetzwerk befindet

14. Logische Verknüpfungen
Die wichtigste boolesche Algebra hat nur die zwei
Elemente 0 und 1. Die Verknüpfungen sind wie folgt
definiert:
Andere Darstellung der Wahrheitstabellen:
14
Konjunktion (UND Verknüpfung) Disjunktion (ODER Verknüpfung) Negation (NICHT Verknüpfung)
0 1 0 1
0 0 0 0 0 1 0 1
1 0 1 1 1 1 1 0
A B A UND B A B A ODER B A NICHT A
0 0 0 0 0 0 0 1
0 1 0 0 1 1 1 0
1 0 0 1 0 1
1 1 1 1 1 1

15. Netzwerkkennung und Hostkennung
Beispiel: IPv4-Adresse 130.94.122.195/24
(„/24“ bedeutet, dass die ersten 24 Bits der Subnetzmaske „1“ sind)
Bei einer Netzmaske mit 27 gesetzten Bits ergibt sich eine
Netzadresse von 130.94.122.0.
Es verbleiben 8 Bits und damit 28=256 Adressen für den Geräteteil.
Hiervon werden noch je 1 Adresse für das Netz selbst und für den
Broadcast benötigt, so dass 244 Adressen für Geräte zur Verfügung
stehen.
15
Dezimal Binär Berechnung
IP Adresse 130.094.122.195 10000010 01011110 01111010 11000011 IP Adresse
Subnetzmaske 255.255.255.000 11111111 11111111 11111111 00000000 AND Subnetzmaske
Netzwerkadresse 130.094.122.000 10000010 01011110 01111010 00000000 = Netzwerkteil
IP Adresse 130.094.122.195 10000010 01011110 01111010 11000011 IP Adresse
Subnetzmaske 255.255.255.000 11111111 11111111 11111111 00000000 AND NOT Subnetzmaske
Netzwerkadresse 195 00000000 00000000 00000000 11000011 = Geräteteil

16. Netzwerkkennung und Hostkennung
Die Adressen müssen nicht bei einem Oktett getrennt werden!
Beispiel: IPv4-Adresse 130.94.122.195/27
Bei einer Netzmaske mit 27 gesetzten Bits ergibt sich eine
Netzadresse von 130.94.122.192.
Es verbleiben 5 Bits und damit 25=32 Adressen für den Geräteteil.
Hiervon werden noch je 1 Adresse für das Netz selbst und für den
Broadcast benötigt, so dass 30 Adressen für Geräte zur Verfügung
stehen.
16
Dezimal Binär Berechnung
IP Adresse 130.094.122.195 10000010 01011110 01111010 11000011 IP Adresse
Subnetzmaske 255.255.255.224 11111111 11111111 11111111 11100000 AND Subnetzmaske
Netzwerkadresse 130.094.122.192 10000010 01011110 01111010 11000000 = Netzwerkteil
IP Adresse 130.094.122.195 10000010 01011110 01111010 11000011 IP Adresse
Subnetzmaske 255.255.255.224 11111111 11111111 11111111 11100000 AND NOT Subnetzmaske
Netzwerkadresse 3 00000000 00000000 00000000 00000011 = Geräteteil

17. Die Adressklasse ist an den obersten Bits erkennbar
Adressklassen
Klasse C
w x y z
Klasse A
Netzwerk-
kennung
Hostkennung
0
Klasse B
Netzwerkkennung Hostkennung
1 0
Netzwerkkennung Host-
kennung
1 1 0

18. Zusammenfassung der Adressklassen
Anzahl der
Netzwerke
126
16.384
2.097.152
Anzahl der Hosts
pro Netzwerk
16.777.214
65.534
254
Klasse A
Klasse B
Klasse C
Bereich der
Netzwerkkennung
(Erstes Oktett)
1-126
128-191
192-223

19. Standardmäßige Subnetzmasken
Für die Subnetzmaske verwendete Bits
Adress-
klasse
Gepunktete
Dezimalform
Klasse A
Klasse B
Klasse C
11111111 00000000 00000000 00000000
11111111 11111111 00000000 00000000
11111111 11111111 11111111 00000000
255.0.0.0
255.255.0.0
255.255.255.0
Beispiel: Klasse B
16.200131.107.
0.0255.255.
131.107.
w.x.
IP-Adresse
Subnetzmaske
Netzwerkkennung
Hostkennung 16.200
y.z

20. Richtlinien für die Adressierung
Die Netzwerkkennung darf nicht 127 lauten
127 ist für Loopbackfunktionen reserviert
Die Netzwerk- und Hostkennung darf nicht 255
lauten (alle Bits sind auf „1“ festgelegt)
255 ist eine Broadcastadresse
In der Netzwerk- und Hostkennung können nicht
alle Bits auf „0“ festgelegt sein
0 wird nur in diesem Netzwerk interpretiert
Die Hostkennung muss für die lokale
Netzwerkkennung eindeutig sein, d.h. sie darf auf
keinen Fall doppelt vorkommen.

21. Zuweisen von Netzwerkkennungen
Router
1 2 3
124.x.y.z 192.121.73.z 131.107.y.z
Router

22. Zuweisen von Hostkennungen
Router Router
124.0.0.27
124.0.0.28
124.0.0.29
131.107.0.27
131.107.0.28
131.107.0.29
192.121.73.1
124.0.0.1 192.121.73.2
131.107.0.1
124.x.y.z 192.121.73.z 131.107.0.z
1 2 3

23. Bestimmen des Zieles eines Pakets
Die IP-Adresse und die Ziel-IP-Adresse des Hosts
werden mit Hilfe des Vorgangs AND zur
Subnetzmaske hinzugerechnet
1 AND 1 = 1
Andere Kombinationen = 0
Stimmt das mit AND zusammengerechnete Ergebnis für die
IP- und die Ziel-IP-Adresse des Hosts überein, ist das Ziel
ein Host im lokalen Netzwerk.
10011111 11100000 00000111 10000001
11111111 11111111 00000000 00000000
10011111 11100000 00000000 00000000
IP-Adresse
Subnetzmaske
Ergebnis

24. Grundlagen von Teilnetzen
Teilnetz
Implementieren von Teilnetzen
Subnetzmasken-Bits
Definieren einer Subnetzmaske
Teilnetze über mehr als ein Oktett definieren
Definieren von Teilnetzkennungen
Schnelleres Definieren von Teilnetzkennungen
Definieren von Hostkennungen für ein Teilnetz
Supernetting

25. Teilnetz
131.107.3.27
Teilnetz 1
131.107.10.0
131.107.10.12
Teilnetz 2
131.107.3.0
131.107.12.7
131.107.12.0
131.107.12.31
Hauptnetzwerk

26. Implementieren von Teilnetzen
Bestimmen der Anzahl von erforderlichen
Netzwerkkennungen
Eine Netzwerkkennung für jedes Teilnetz
Eine Netzwerkkennung für jede WAN-Verbindung
Bestimmen der Anzahl von erforderlichen Hostkennungen pro
Teilnetz
Für jeden TCP/IP-Host ist mindestens eine IP-Adresse
erforderlich
Für jede Routerschnittstelle ist mindestens eine IP-Adresse
erforderlich
Definieren Sie basierend auf den Anforderungen Folgendes:
Eine Subnetzmaske für das gesamte Netzwerk, basierend
auf Ihren Anforderungen
Eine eindeutige Teilnetzkennung für jedes physische
Segment, basierend auf der Subnetzmaske
Einen Bereich gültiger Hostkennungen für jedes Teilnetz,
basierend auf der Teilnetzkennung

27. Subnetzmasken-Bits
Netzwerkkennung Host-
kennung
1
Teilnetz-
kennung
Anzahl der Teilnetze
0
0 . . . 254
Anzahl der Hosts 65.534 . . . 254
Beispiel für eine Adresse der Klasse B

28. Definieren einer Subnetzmaske
Konvertieren der Anzahl der physischen Segmente in das Binärformat
Zählen der Anzahl der erforderlichen Bits
Konvertieren der erforderlichen Anzahl von Bits der Höhe nach
(von oben nach unten) in das Dezimalformat
1
2
3
Beispiel für eine Adresse der Klasse B
6
0 0 0 0 0 1 1 0
= 6
(3 Bits)
4+2
255 . 255 . 224 . 0
11111111 11111111 11100000 00000000
Subnetzmaske

29. Teilnetze über mehr als ein Oktett definieren
Netzwerk-
kennung
Host-
kennung
Teilnetzkennung
Anzahl der Teilnetze
0
0 . . . 65.534
Anzahl der Hosts 16.777.214 . . . 254
Beispiel für eine Adresse der Klasse A

30. Definieren von Teilnetzkennungen
255 255 224 0
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
00000000 = 0
00100000 = 32
01000000 = 64
01100000 = 96
10000000 = 128
10100000 = 160
11000000 = 192
11100000 = 224
1
2 3

31. Schnelleres Definieren von Teilnetzkennungen
Listen Sie die Anzahl von Bits (von oben nach unten)
auf, die für die Teilnetzkennung verwendet werden
Konvertieren Sie das Bit mit dem niedrigsten Wert
in das Dezimalformat
Erhöhen Sie den Wert für jede Bitkombination
11000000
64
0
+ 64
= 64
+ 64
= 128
+ 64
192
w.x.64.1 w.x.127.254
w.x.128.1 w.x.191.254
1
2
3

32. Definieren von Hostkennungen für ein Teilnetz
Teilnetz-
kennungen
Bereich der
Hostkennung
Ungültig
x.y.32.1 - x.y.63.254
x.y.64.1 - x.y.95.254
x.y.96.1 - x.y.127.254
x.y.128.1 - x.y.159.254
x.y.160.1 - x.y.191.254
x.y.192.1 - x.y.223.254
Ungültig
00000000 = 0
00100000 = 32
01000000 = 64
01100000 = 96
10000000 = 128
10100000 = 160
11000000 = 192
11100000 = 224
Jede Teilnetzkennung kennzeichnet den
Anfangswert eines Bereichs
Der Endwert ist um 1 niedriger als der Anfangswert
der folgenden Teilnetzkennung

33. Supernetting
Internet
Router B
220.78.168.0
220.78.169.0
220.78.170.0
220.78.171.0
220.78.172.0
220.78.173.0
220.78.174.0
Router A
Ohne Supernetting:
Routingtabelle für Router B
220.78.168.0 255.255.255.0 220.78.168.1
220.78.169.0 255.255.255.0 220.78.168.1
220.78.170.0 255.255.255.0 220.78.168.1
220.78.171.0 255.255.255.0 220.78.168.1
220.78.172.0 255.255.255.0 220.78.168.1
220.78.173.0 255.255.255.0 220.78.168.1
220.78.174.0 255.255.255.0 220.78.168.1
220.78.175.0 255.255.255.0 220.78.168.1
Routingtabelle für Router B
220.78.168.0 255.255.252.0 220.78.168.1
Mit Supernetting:

34. 34
netkotec GmbH
• IT-Services • Telekommunikation • Webservices • Schulungen
Ulrich Thomas
E-mail: uth@netkotec.de
Internet: http://www.netkotec.de
Tel.: 0211 / 23 7076-0
Fax: 0211 / 23 7076-90
Mobil: 0151 / 148 085 32
Kölner Landstraße 238
40591 Düsseldorf
Kontaktadresse:

35. 35
Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit !!