IT-Basics: Wie viele IPv4-Adressen gibt es?

Wir kommunizieren jeden Tag über das Internet und tauschen Daten untereinander aus, aber wie genau erfolgt die Adressierung dieser Daten? Dafür brauchen wir erst mal das Grundverständnis über die Adressen und deren Herkunft. In diesem Beitrag möchte ich daher auf den Aufbau und die Struktur von IPv4-Adressen eingehen.

Jeden Tag werden Millionen von Nachrichten über das Internet Protokoll Version 4 (IPv4) im Internet verschickt. Adressen sehen wie folgt aus 127.0.0.1.

Schreibweise Beispiel-Adresse
Binär/Dual 0111 1111 0000 0000 0000 0000 0000 0001
Hexadezimal 7F 00 00 01
Dezimal 127 0 0 1

Zur Dimensionierung:

8 Bit = 1 Byte
1024 bytes = 1 Kilobyte (KB)
1024 KB = 1 Megabyte (MB)
1024 MB = 1 Gigabyte (GB)
usw.

IPv4 benutzt 32-Bit-Adressen bzw. ist 4 Byte (32 Bit) groß. Zur besseren Lesbarkeit werden die 32 Bit einer IPv4-Adresse in jeweils 8 Bit (1 Byte) Blöcken durch ein Punkt voneinander getrennt aufgeteilt. Die binäre IPv4-Adresse 01111111.0000000.00000000.00000001 ergibt die IPv4-Adresse (127.0.0.1).

 

  Netzadressen Hostadresse Netzklasse Subnetzmaske CIDR-Suffix
IPv4-Adresse xxx .yyy.yyy.yyy A 255.0.0.0 /8
Subnetzmaske 255 .0.0.0
IPv4-Adresse xxx.xxx .yyy.yyy B 255.255.0.0 /16
Subnetzmaske 255.255. .0.0
IPv4-Adresse xxx.xxx.xxx .yyy C 255.255.255.0 /24
Subnetzmaske 255.255.255 .0

Struktur im IPv4-Adressraum

Der IPv4-Adressraum umfasst 32 Bit und reicht von 0.0.0.0 bis 255.255.255.255. Um die Anzahl der 32-Bit-Adressen zu errechnen, muss man 2^32 Adressen nehmen = 4.294.967.296  IPv4 Adressen.

Beispielsweise hat man bei einem /24 Netz nur noch 8 Bit von 32 Bit übrig. Das sind dann 2^8 Adressen, also 256 IPv4 Adressen. Dann wird noch 1x Netzadresse und 1x Broadcastadrese abgezogen. So erhält man 254 verfügbare Adressen.

                       +------------------+
                       | Internet Society |------\
                       +------------------+       \  
			        |                  \
			        |                   \
+------------------+   +-------------------+   +------------------+
| Internet Society |<--|       IAB         |-->|       IANA       |
+------------------+   +-------------------+   +------------------+
				|			|
				|			|
		       +------------------+    +------------------+
		       |       IETF       |    |       ICANN      |
		       +------------------+    +------------------+

Vergabe von IPv4-Adressen

Für die Vergabe von IP-Netzen im Internet war zunächst die Internet Assigned Numbers Authority (IANA) zuständig. Heute übernimmt diesen Job die Internet Corporation for Assigned Namens and Numbers (ICANN). Diese vergibt die Adress-Blöcke an fünf regionale Vergabestellen (RIR – Regional Internet Registry):

  • AfriNIC (African Network Information Centre) = zuständig für Afrika
  • APNIC (Asia Pacific Network Information Centre) = zuständig für die Region Asien-Pazifik
  • ARIN (American Registry for Internet Numbers) = Nordamerika
  • LACNIC (Latin-American and Caribbean Network Information Centre) = Lateinamerika und Karibik
  • RIPE NCC (Réseaux IP Européens Network Coordination Centre) = Europa, Naher Osten, Zentralasien

IPv4-Adressen

In Gebieten mit unterversorgten IPv4-Adressen, ist man sogar darauf angewiesen, dass IPv6-Adressen eingeführt werden.

Ende 2019 teilte die europäische IP-Adressverwaltung Réseaux IP Européens (RIPE) mit, dass das europäische Reservoire an IPv4-Adressen erschöpft ist. Wenn man heute also Bedarf an einer IPv4-Adresse hat, muss erst ein Anderer diese Adresse abtreten. RIPE hat für diesen Fall eine Warteliste eingerichtet, fordert aber zeitgleich nun mehr Engagement bei der Einführung von IPv6. Das IPv6 ist für ein Netz von 21^28 ≈ 340 Sextillionen Adressen ausgelegt.

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