IPv4-Grundlagen: Aufbau, Oktette, Binär

Eine IPv4-Adresse ist eine 32-Bit-Zahl, die jeden Netzwerkteilnehmer weltweit eindeutig adressiert. Für Menschen lesbar wird sie als vier dezimale Zahlen (0–255) geschrieben, getrennt durch Punkte – zum Beispiel 192.168.1.10. Hinter dieser Schreibweise steckt aber immer eine 32-Bit-Binärzahl, und das Verständnis dieser Binärdarstellung ist die Grundlage für alles, was in diesem Kurs folgt: Subnetzmasken, Subnetting und CIDR.

Das Zahlensystem dahinter ist das Binärsystem (Basis 2): Statt der gewohnten Ziffern 0–9 gibt es nur 0 und 1. Jede Stelle hat einen Stellenwert der eine Zweierpotenz ist: 2⁷=128, 2⁶=64, 2⁵=32, 2⁴=16, 2³=8, 2²=4, 2¹=2, 2⁰=1. Mehr zum Binärsystem: Zahlensysteme in der IT.

1) IPv4-Adresse interaktiv zerlegen

Gib eine IPv4-Adresse ein, um sie in ihre vier Oktette zu zerlegen und die Binärdarstellung jedes Oktetts zu sehen. Jedes Oktett ist 8 Bit = 1 Byte, maximal 255 (11111111₂).

2) Bitwerte in einem Oktett

Die Stärke der Binärdarstellung liegt in den Stellenwerten. Jedes der 8 Bits in einem Oktett steht für eine Zweierpotenz. Wenn das Bit gesetzt ist (1), wird der Stellenwert addiert; wenn nicht (0), wird er übersprungen. So lässt sich jede Zahl von 0 bis 255 eindeutig binär kodieren.

3) Aufbau einer IPv4-Adresse: Netzanteil und Hostanteil

Eine IPv4-Adresse besteht aus zwei Teilen: dem Netzanteil (identifiziert das Netzwerk) und dem Hostanteil (identifiziert das Gerät im Netzwerk). Wie viele Bits für welchen Teil verwendet werden, legt die Subnetzmaske fest. Diese Trennung ist die Grundlage des gesamten IP-Routings: Ein Router liest nur den Netzanteil, um zu entscheiden, wohin ein Paket weitergeleitet wird.

Zusammenfassung

IPv4-Adresse: 32 Bit, 4 Oktette (0–255), durch Punkte getrennt. Darstellung: dezimal für Menschen, binär für die Netzwerktechnik. Bitwerte im Oktett: 128-64-32-16-8-4-2-1. Netz- und Hostanteil werden durch die Subnetzmaske getrennt. Maximale Anzahl IPv4-Adressen: 2³² = 4.294.967.296. Nächste Lektion: Netzklassen A, B, C.