IP Address

Im Alltag begegnen dir zwei Arten von IPs, die oft verwechselt werden:

1. Öffentliche IP (Public Address)

Das ist die Adresse deines Hauses (Internetanschluss).

• Die bekommst du von deinem Provider (Vodafone/Telekom).
• Diese Adresse ist weltweit einmalig.
• Unter dieser Nummer ist dein ganzer Haushalt im Internet sichtbar.
• Wie die Telefonnummer der Zentrale einer Firma.

2. Private IP (Local Address)

Das ist die Zimmernummer innerhalb des Hauses.

• Dein WLAN-Router verteilt diese Nummern (meist 192.168.x.x) an dein Handy, deinen Laptop und deinen smarten Kühlschrank.
• Diese Nummern gibt es millionenfach auf der Welt (in jedem Haus die Zimmernummer 1), aber da sie das Haus nie verlassen, ist das okay.
• Dein Router übersetzt zwischen "Privat draußen" und "Öffentlich draußen" (NAT).

Wenn dein Internet nicht geht, hilft oft ein Blick in die Netzwerkeinstellungen: Hast du eine IP wie 169.254.x.x? Dann hat dein Router dir keine Nummer gegeben (DHCP-Fehler), und du kannst nicht "telefonieren".

1. IPv4 vs. IPv6 (Die Platzangst)

• IPv4: Der alte Standard (seit 1983).
  • Format: 192.168.0.1 (4 Blöcke à 8 Bit = 32 Bit).
  • Limit: Ca. 4,3 Milliarden Adressen.
  • Problem: Wir haben mehr Geräte als Adressen. Sie sind alle "verbraucht".
• IPv6: Der neue Standard.
  • Format: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 (128 Bit, hexadezimal).
  • Anzahl: 340 Sextillionen (eine Zahl mit 38 Nullen).
  • Damit könnten wir jedem Sandkorn auf der Erde eine IP geben.

2. Subnetting & CIDR Notation

In der IT siehst du oft IPs mit einem Schrägstrich: 192.168.1.0/24. Das ist die CIDR-Notation (Classless Inter-Domain Routing).

• Die /24 (Subnetzmaske 255.255.255.0) sagt: "Die ersten 3 Zahlen (192.168.1) sind die Straße. Die letzte Zahl (.0 bis .255) ist die Hausnummer."
• Ein /24 Netz hat 256 Adressen (minus 2 für Netzwerk und Broadcast = 254 nutzbar).
• Ein /32 ist genau eine IP.
• Ein /0 ist das ganze Internet.

3. Loopback & Localhost

Die IP 127.0.0.1 ist magisch. Sie bedeutet immer "Ich selbst". Wenn du einen Webserver auf deinem Laptop startest und http://127.0.0.1 aufrufst, verlässt das Paket nie deinen Computer. Es dreht sofort um (Loopback). Der Hostname dafür ist localhost.

1. ARP (Address Resolution Protocol)

IP-Adressen sind nur logische Adressen (Layer 3). Switches und Netzwerkkarten verstehen aber nur physische MAC-Adressen (Layer 2). Wie findet der PC die MAC-Adresse des Routers, um ihm ein Paket zu schicken? Über ARP. Der PC schreit ins LAN (Broadcast): "Wer von euch hat die IP 192.168.1.1? Bitte MAC-Adresse an mich melden!" Der Router antwortet. Der PC speichert das im ARP-Cache. Wenn Hacker diese Antworten fälschen, spricht man von "ARP Spoofing" – sie lenken den gesamten Traffic des Opfers über ihren eigenen Rechner.

2. NAT und PAT (Die Retter von IPv4)

Dass das Internet nicht schon 2011 kollabiert ist, verdanken wir NAT (Network Address Translation). Dein Router tauscht bei jedem ausgehenden Paket aus dem Heimnetzwerk die private Quell-IP (z.B. 192.168.1.20) gegen seine eigene öffentliche IP aus. Da aber mehrere Geräte gleichzeitig surfen, nutzt der Router PAT (Port Address Translation). Er merkt sich in einer Tabelle: "Anfrage auf Port 45000 kam von Handy, Anfrage auf Port 45001 kam von Laptop". Kommt die Antwort von Google auf Port 45000 zurück, weiß er genau, wem im Haus er das Paket zustellen muss.

3. Anycast (Das Geheimnis der CDN-Schnelligkeit)

Normalerweise gilt: 1 IP = 1 Gerät (Unicast). Bei Anycast haben hunderte Server weltweit exakt dieselbe IP-Adresse (z.B. die DNS-Resolver 8.8.8.8 oder 1.1.1.1). Das Routing-Protokoll BGP im Internet sorgt auf magische Weise dafür, dass deine Anfrage immer zum physikalisch nächsten Server geschickt wird. Wenn du 8.8.8.8 aus Berlin anpingst, antwortet ein Server in Frankfurt. Pingst du aus New York, antwortet ein Server in Manhattan. Fällt einer aus, leitet BGP den Traffic sofort zum nächsten um.