IP-Adressen: IPv4, IPv6, öffentlich und privat

Jedes Gerät, das mit dem Internet spricht, braucht eine Nummer, keinen Namen. Die Kernspezifikation des Internet Protocol, RFC 791, besagt, dass Adressen „Quellen und Ziele bis auf Host-Ebene unterscheiden“, was bedeutet, dass jedes Gerät seine eigene Nummer erhält, damit Pakete genau wissen, wohin sie sollen. Namen wie example.org sind eine Annehmlichkeit für Menschen, von DNS in eine Nummer aufgelöst (Thema eines eigenen Kurses); das Netzwerk selbst versteht nur Zahlen.

IPv4: vier Milliarden Adressen, und nicht genug

Das ursprüngliche Format, IPv4, verwendet eine 32-Bit-Adresse, geschrieben als vier durch Punkte getrennte Zahlen, etwa 192.0.2.1. RFC 791 definiert es als „feste Länge von vier Oktetten (32 Bit)“. 32 Bit erlauben etwa 4,3 Milliarden eindeutige Kombinationen, wie das Learning Center von Cloudflare erklärt. Das klang in den 1980er-Jahren riesig. Für eine Welt mit Milliarden von Telefonen, Laptops, Routern und smarten Geräten reicht es nicht mehr, weshalb es ein neueres, viel größeres Format gibt.

IPv6: Platz für alle, für lange Zeit

IPv6-Adressen sind 128 Bit lang, geschrieben als Gruppen hexadezimaler Ziffern, getrennt durch Doppelpunkte, etwa 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334. Wie RFC 8200 es formuliert, „erhöht IPv6 die Größe der IP-Adresse von 32 Bit auf 128 Bit, um mehr Ebenen der Adressierungshierarchie, eine deutlich größere Zahl adressierbarer Knoten und eine einfachere Autokonfiguration zu unterstützen.“ Beide Versionen laufen heute nebeneinander: Dein Mac hat üblicherweise eine Adresse jeder Art.

Öffentlich und privat: die Adresse, die nur dein Router kennt

Nicht jede Adresse muss aus dem gesamten Internet erreichbar sein. RFC 1918 reserviert drei Bereiche von IPv4-Adressen für die Nutzung innerhalb von Wohnungen, Büros und anderen privaten Netzwerken:

• 10.0.0.0 bis 10.255.255.255
• 172.16.0.0 bis 172.31.255.255
• 192.168.0.0 bis 192.168.255.255 (der Bereich, den die meisten Heimrouter nutzen)

RFC 1918 stellt ausdrücklich klar, dass diese Adressen lokal bleiben: „da private Adressen keine globale Bedeutung haben, dürfen Routing-Informationen über private Netzwerke nicht auf zwischenbetrieblichen Verbindungen verbreitet werden, und Pakete mit privaten Quell- oder Zieladressen sollten nicht über solche Verbindungen weitergeleitet werden.“ Von Internetanbietern wird erwartet, dass sie jeden Versuch ablehnen, sie ins öffentliche Internet zu routen. Nur eine Adresse, meist die deines Routers, muss eine öffentliche sein, die der Rest des Internets finden kann; wie diese gemeinsame Nutzung funktioniert, ist Thema der nächsten Lektion.

$ ipconfig getifaddr en0
192.168.1.12

192.168.1.12 fällt in den privaten Bereich von oben: Sie identifiziert diesen Mac in seinem eigenen WLAN-Netzwerk, aber kein Computer im weiteren Internet kann ein Paket direkt an sie senden. Das Learning Center von Cloudflare weist darauf hin, dass die meisten Heimanschlüsse vom Provider auch eine vorübergehende, „dynamische“ öffentliche Adresse erhalten statt einer festen, ausgewählt aus einem gemeinsamen Pool, weil dauerhafte Adressen für Anbieter wie auch für jeden Kunden teurer zu unterhalten sind.