Was eine IPv4-Adresse ist
Eine IPv4-Adresse ist eine 32-Bit-Zahl, die eine Netzwerkschnittstelle bezeichnet. Menschen schreiben sie in Punktnotation: vier Zahlen von 0 bis 255, jede steht für 8 Bit (ein Oktett). 192.0.2.10 ist eigentlich 11000000 00000000 00000010 00001010.
32 Bit ergeben rund 4,3 Milliarden Adressen (2³²). Das klang 1981, als RFC 791 das Protokoll definierte, nach sehr viel. Für die heutigen Milliarden Telefone, Computer und Server reicht es nicht – deshalb gibt es IPv6, und deshalb teilen sich die meisten IPv4-Netze heute Adressen.
Öffentliche und private Adressen
Eine öffentliche Adresse ist weltweit eindeutig und wird im Internet geroutet. Ihr Heimrouter oder Ihr Mobilfunkanbieter hat eine; über sie werden Websites erreicht.
Private Adressen (RFC 1918) dürfen in jedem Netz wiederverwendet werden und werden im öffentlichen Internet nie geroutet:
| Bereich | CIDR | Adressen |
|---|---|---|
| 10.0.0.0 – 10.255.255.255 | 10.0.0.0/8 | 16.777.216 |
| 172.16.0.0 – 172.31.255.255 | 172.16.0.0/12 | 1.048.576 |
| 192.168.0.0 – 192.168.255.255 | 192.168.0.0/16 | 65.536 |
Geräte mit privaten Adressen erreichen das Internet über NAT (Network Address Translation): Der Router schreibt ausgehende Pakete so um, dass sie seine öffentliche Adresse tragen. Deshalb ist die Adresse, die diese Website Ihnen zeigt, meist die Ihres Routers, nicht die Ihres Laptops.
CGNAT und 100.64.0.0/10
Viele Anbieter, vor allem Mobilfunknetze, fügen eine zweite NAT-Ebene hinzu – Carrier-Grade NAT. Ihr Router erhält dann eine Adresse aus dem geteilten Bereich 100.64.0.0/10 (RFC 6598), und Hunderte Kunden teilen sich eine öffentliche IPv4-Adresse. Weicht die WAN-Adresse in Ihrem Router von der hier angezeigten ab, sind Sie wahrscheinlich hinter CGNAT.
CIDR-Notation und Subnetze
Classless Inter-Domain Routing (CIDR, RFC 4632) schreibt einen Adressblock als Adresse/Präfixlänge. Die Präfixlänge gibt an, wie viele führende Bits festgelegt sind – den Netzanteil; der Rest ist der Hostanteil.
/24→ 8 Host-Bits → 256 Adressen (z. B.192.168.1.0 – 192.168.1.255)/16→ 16 Host-Bits → 65.536 Adressen/32→ eine einzelne Adresse
In einem klassischen Subnetz ist die erste Adresse die Netzadresse und die letzte die Broadcast-Adresse; ein /24 hat also 254 nutzbare Hosts. Punkt-zu-Punkt-Verbindungen können ein /31 verwenden, bei dem beide Adressen nutzbar sind (RFC 3021).
Vor CIDR wurden Adressen in festen Klassen vergeben – A (/8), B (/16) und C (/24). Die Klassen verschwendeten Adressraum und wurden 1993 abgeschafft, die Begriffe hört man aber noch.
- Netzadresse
- 192.168.1.0
- Broadcast-Adresse
- 192.168.1.255
- Nutzbare Hosts
- 254
- Bereich
- PrivatPrivate-Use
Adressen für besondere Zwecke
Einige Blöcke sind von der IANA für bestimmte Zwecke reserviert und werden nie an Kunden vergeben. Die folgende Tabelle wird aus dem IANA-Register für Sonderadressen erzeugt, mit dem diese Website jede Abfrage einordnet.
| Block | Zweck | Referenz | Global erreichbar |
|---|---|---|---|
| 0.0.0.0/8 | This network | RFC 791 | Nein |
| 10.0.0.0/8 | Private-Use | RFC 1918 | Nein |
| 100.64.0.0/10 | Shared Address Space (CGNAT) | RFC 6598 | Nein |
| 127.0.0.0/8 | Loopback | RFC 1122 | Nein |
| 169.254.0.0/16 | Link-Local | RFC 3927 | Nein |
| 172.16.0.0/12 | Private-Use | RFC 1918 | Nein |
| 192.0.0.0/24 | IETF Protocol Assignments | RFC 6890 | Nein |
| 192.0.2.0/24 | Documentation (TEST-NET-1) | RFC 5737 | Nein |
| 192.31.196.0/24 | AS112-v4 | RFC 7535 | Ja |
| 192.52.193.0/24 | AMT | RFC 7450 | Ja |
| 192.88.99.0/24 | Deprecated 6to4 Relay Anycast | RFC 7526 | Nein |
| 192.168.0.0/16 | Private-Use | RFC 1918 | Nein |
| 192.175.48.0/24 | Direct Delegation AS112 Service | RFC 7534 | Ja |
| 198.18.0.0/15 | Benchmarking | RFC 2544 | Nein |
| 198.51.100.0/24 | Documentation (TEST-NET-2) | RFC 5737 | Nein |
| 203.0.113.0/24 | Documentation (TEST-NET-3) | RFC 5737 | Nein |
| 224.0.0.0/4 | Multicast | RFC 5771 | Nein |
| 240.0.0.0/4 | Reserved for future use | RFC 1112 | Nein |
| 255.255.255.255/32 | Limited Broadcast | RFC 919 | Nein |
Warum IPv4 ausging
Die IANA vergab die letzten freien /8-Blöcke im Februar 2011 an die fünf regionalen Internet-Registries. Danach gingen diesen nacheinander die Adressen aus – APNIC 2011, dem RIPE NCC 2019 für reguläre Zuteilungen. Neuer IPv4-Adressraum stammt heute aus Transfers auf einem Zweitmarkt, auf dem eine einzelne Adresse mehrere Dutzend Dollar kostet.
Die Antwort der Branche hat drei Teile: NAT, um Adressen zu teilen, CGNAT bei den Anbietern und IPv6, dessen Adressraum das Teilen überflüssig macht.
Häufig gestellte Fragen
- Wie viele IPv4-Adressen gibt es?
- 2³² = 4.294.967.296. Etwa 3,7 Milliarden sind im öffentlichen Internet nutzbar; der Rest ist für private Netze, Multicast und andere Sonderzwecke reserviert.
- Ist 192.168.1.1 eine öffentliche IP-Adresse?
- Nein. 192.168.0.0/16 ist ein privater Bereich (RFC 1918). 192.168.1.1 ist eine übliche Standardadresse für die Verwaltungsoberfläche von Heimroutern.
- Warum ändert sich meine IP-Adresse?
- Die meisten Anbieter vergeben öffentliche Adressen dynamisch aus einem Pool. Ihre Adresse kann sich ändern, wenn der Router sich neu verbindet oder eine Zuweisung abläuft. Feste Adressen sind meist kostenpflichtig.
- Können zwei Geräte dieselbe IPv4-Adresse haben?
- Nicht im selben Netz. Private Adressen werden in verschiedenen Netzen wiederverwendet, und NAT lässt viele Geräte eine öffentliche Adresse teilen.