Private IP-Bereiche und NAT
Es gibt weltweit nur rund 4,3 Milliarden IPv4-Adressen – zu wenig für jeden Computer, jedes Smartphone und jedes IoT-Gerät auf der Welt. Die Lösung war zweigeteilt: Erstens wurden bestimmte Adressbereiche für private Netzwerke reserviert, die im Internet nicht routbar sind. Zweitens wurde NAT (Network Address Translation) entwickelt, das es ermöglicht, dass viele private Geräte unter einer einzigen öffentlichen IP-Adresse ins Internet gehen.
Das Ergebnis: Ein Heimrouter hat eine öffentliche IP vom ISP (z.B. 87.65.43.21) und vergibt intern hunderte private IPs (192.168.1.x). Alle internen Geräte surfen „hinter" der einen öffentlichen Adresse. NAT ist in jedem Heimrouter und den meisten Unternehmens-Routern aktiv – und ist der Hauptgrund, warum IPv4 noch immer funktioniert. Für die Zukunft: IPv6 löst das Problem grundlegend.
1) Private IP-Bereiche (RFC 1918)
| Bereich | CIDR | Adressen | Frühere Klasse | Typischer Einsatz |
|---|---|---|---|---|
| 10.0.0.0 – 10.255.255.255 | /8 | 16.777.216 | Klasse A | Große Unternehmensnetze, Cloud-VPCs |
| 172.16.0.0 – 172.31.255.255 | /12 | 1.048.576 | Klasse B | Mittlere Unternehmen |
| 192.168.0.0 – 192.168.255.255 | /16 | 65.536 | Klasse C | Heimnetze, kleine Büros |
2) NAT – wie es funktioniert
NAT sitzt auf dem Router an der Grenze zwischen privatem Netz und Internet. Sendet ein internes Gerät (192.168.1.10) ein Paket ins Internet, ersetzt NAT die private Quell-IP durch die öffentliche IP des Routers und speichert die Übersetzung in einer NAT-Tabelle. Wenn die Antwort kommt, schaut NAT in der Tabelle nach und leitet das Paket an das richtige interne Gerät weiter.
3) Weitere besondere IP-Adressen
Zusammenfassung
Private IP-Bereiche (RFC 1918): 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16 – nicht im Internet routbar. NAT übersetzt private IPs auf öffentliche am Router-Übergang. NAPT/PAT erlaubt hunderte Geräte hinter einer öffentlichen IP. NAT löst IPv4-Erschöpfung kurzfristig – langfristig: IPv6. NAT-Traversal notwendig für IPsec und VoIP. Sonderadressen: 127.0.0.1 (Loopback), 169.254.x.x (APIPA), 255.255.255.255 (Broadcast).