IP · v4 / v6

Eine IP-Adresse identifiziert eine Netzwerkschnittstelle eindeutig und ermöglicht die Zustellung von Paketen über das Internet Protocol. Jede Adresse besteht aus einem Netzanteil (welches Netz) und einem Hostanteil (welches Gerät im Netz). Die Grenze zwischen beiden legt die Subnetzmaske bzw. das CIDR-Präfix fest.

An IP address uniquely identifies a network interface and enables packet delivery over the Internet Protocol. Every address consists of a network part (which network) and a host part (which device on the network). The boundary between the two is defined by the subnet mask or CIDR prefix.

Eine IPv4-Adresse besteht aus 32 Bit, gegliedert in vier Oktette zu je 8 Bit, dezimal geschrieben und durch Punkte getrennt — jedes Oktett liegt im Bereich 0–255. Beispiel: 192.168.1.10 entspricht binär 11000000.10101000.00000001.00001010.

An IPv4 address is 32 bits, split into four 8-bit octets written in decimal and separated by dots — each octet ranges 0–255. Example: 192.168.1.10 equals binary 11000000.10101000.00000001.00001010.

Historische Adressklassen

Historical address classes

Vor CIDR wurde der Adressraum in feste Klassen unterteilt. Heute nur noch von historischer/begrifflicher Bedeutung — moderne Netze sind klassenlos.

Before CIDR the address space was divided into fixed classes. Today this is only of historical/terminological relevance — modern networks are classless.

Eine IPv6-Adresse besteht aus 128 Bit, geschrieben als acht Gruppen zu je 16 Bit (4 Hex-Ziffern), getrennt durch Doppelpunkte. Zwei Kürzungsregeln (RFC 5952):

An IPv6 address is 128 bits, written as eight 16-bit groups (4 hex digits each) separated by colons. Two shortening rules (RFC 5952):

• Führende Nullen je Gruppe werden weggelassen: 0db8 → db8.Leading zeros in each group are dropped: 0db8 → db8.
• Eine einzige zusammenhängende Folge von Null-Gruppen wird durch :: ersetzt (nur einmal pro Adresse).One single run of consecutive zero groups is replaced by :: (only once per address).

Beispiel: 2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329 → 2001:db8::ff00:42:8329.

Example: 2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329 → 2001:db8::ff00:42:8329.

Aufbau & Adresstypen

Structure & address types

Üblich ist ein /64-Präfix: die ersten 64 Bit bilden das Netz-Präfix, die letzten 64 Bit die Interface-ID (z. B. via SLAAC/EUI-64, RFC 4862). IPv6 kennt keinen Broadcast — seine Funktion übernimmt Multicast.

A /64 prefix is standard: the first 64 bits form the network prefix, the last 64 bits the interface ID (e.g. via SLAAC/EUI-64, RFC 4862). IPv6 has no broadcast — multicast takes over its role.

Die Subnetzmaske trennt Netz- von Hostanteil. In Binärdarstellung ist sie eine ununterbrochene Folge von 1-Bits (Netz), gefolgt von 0-Bits (Host). Die Anzahl der 1-Bits ist die Präfixlänge (CIDR), z. B. /24 = 255.255.255.0.

The subnet mask separates the network part from the host part. In binary it is an unbroken run of 1 bits (network) followed by 0 bits (host). The number of 1 bits is the prefix length (CIDR), e.g. /24 = 255.255.255.0.

Berechnung der Netzadresse

Computing the network address

Bitweises UND zwischen Adresse und Maske:

Bitwise AND between address and mask:

CIDR (Classless Inter-Domain Routing) ersetzt das starre Klassen-Schema durch eine variable Präfixlänge in der Notation Adresse/Präfix, z. B. 10.0.0.0/12. Vorteile:

CIDR (Classless Inter-Domain Routing) replaces the rigid class scheme with a variable prefix length using the notation address/prefix, e.g. 10.0.0.0/12. Benefits:

• Effizienz: Netze werden exakt nach Bedarf zugeschnitten — kein Verschwenden ganzer Klassen.Efficiency: networks are sized exactly to demand — no wasting entire classes.
• Aggregation: viele Routen lassen sich zu einer zusammenfassen (Supernetting) → kleinere Routing-Tabellen.Aggregation: many routes can be summarized into one (supernetting) → smaller routing tables.
• VLSM (Variable Length Subnet Masking): innerhalb eines Netzes dürfen unterschiedlich große Subnetze nebeneinander bestehen.VLSM (Variable Length Subnet Masking): differently sized subnets may coexist within one network.

Subnetting teilt ein Netz in mehrere kleinere Subnetze auf, indem Bits aus dem Hostanteil zum Netzanteil verschoben werden (Präfix wird länger). Das verbessert Segmentierung, Sicherheit und Broadcast-Eindämmung.

Subnetting divides a network into several smaller subnets by borrowing bits from the host part into the network part (longer prefix). This improves segmentation, security and broadcast containment.

Formeln

Formulas

• Subnetze aus n geliehenen Bits: 2ⁿSubnets from n borrowed bits: 2ⁿ
• Adressen je Subnetz: 2^(32 − Präfix)Addresses per subnet: 2^(32 − prefix)
• Nutzbare Hosts: 2^(32 − Präfix) − 2Usable hosts: 2^(32 − prefix) − 2

Beispiel: 192.168.1.0/24 in vier /26 aufteilen

Example: split 192.168.1.0/24 into four /26

Zwei zusätzliche Bits (2² = 4 Subnetze), je 64 Adressen / 62 nutzbare Hosts:

Two extra bits (2² = 4 subnets), each 64 addresses / 62 usable hosts:

Supernetting (Route Aggregation / Summarization) ist die Umkehrung des Subnettings: mehrere kleinere Netze werden zu einem größeren zusammengefasst, indem das Präfix verkürzt wird. Ergebnis: kürzere Routing-Tabellen und weniger Routing-Updates.

Supernetting (route aggregation / summarization) is the inverse of subnetting: several smaller networks are merged into one larger network by shortening the prefix. Result: shorter routing tables and fewer routing updates.

Voraussetzungen für die Zusammenfassung

Requirements for aggregation

• Zusammenhängend: die Netze müssen lückenlos aufeinanderfolgen.Contiguous: the networks must follow each other without gaps.
• Ausgerichtet: das erste Netz muss auf der Grenze des neuen, größeren Präfixes beginnen (Potenz von 2).Aligned: the first network must start on the boundary of the new, larger prefix (power of 2).

Beispiel: vier /24 zu einem /22

Example: four /24 into one /22

Die ersten 22 Bit sind bei allen vier Netzen identisch — nur die letzten zwei Bit des dritten Oktetts variieren. Sie werden zu 192.168.4.0/22 zusammengefasst (deckt 192.168.4.0 – 192.168.7.255 ab).

The first 22 bits are identical across all four networks — only the last two bits of the third octet vary. They aggregate to 192.168.4.0/22 (covering 192.168.4.0 – 192.168.7.255).

Private Adressen (RFC 1918) sind im öffentlichen Internet nicht routbar und für interne Netze gedacht. Der Übergang ins Internet erfolgt per NAT. Daneben gibt es weitere Sonderbereiche:

Private addresses (RFC 1918) are not routable on the public Internet and are intended for internal networks. The transition to the Internet is done via NAT. There are further special-use ranges:

IPv4

IPv6

Wichtige RFCs

Key RFCs

Nützliche Links & Werkzeuge

Useful links & tools