Verstehen der IP-Adresse: Eine Einführung

Die Bedeutung von IP-Adressen im digitalen Raum

Jedes Gerät, das sich mit dem Internet oder einem lokalen Netzwerk verbindet, besitzt eine eindeutige IP-Adresse. Das schließt nicht nur Computer ein, sondern auch Smartphones, Smart-TVs und intelligente Lautsprecher. Diese Adressen, oft dargestellt als Ziffernfolgen mit Punkten oder Doppelpunkten, sind unerlässlich für die Datenübertragung im Netz.

Eine IP-Adresse fungiert als Zieladresse, an die Informationen aus dem Internet gesendet werden. Wenn Sie beispielsweise eine Suchanfrage starten, ist es die IP-Adresse, die sicherstellt, dass die Ergebnisse an Ihr Gerät gesendet werden. Ohne diese Adresse wäre es unmöglich, Daten aus dem Internet zu empfangen. Die IP-Adresse ist somit ein kritischer Bestandteil jeder Online-Interaktion.

Im Folgenden werden wir uns eingehender mit IP-Adressen befassen, ihre Funktionsweise erläutern und wichtige damit verbundene Aspekte beleuchten.

Was verbirgt sich hinter der Abkürzung „IP“?

Um das Konzept einer IP-Adresse vollständig zu erfassen, ist es wichtig, das zugehörige Protokoll, das Internet Protocol (IP), zu verstehen. IP ist ein Regelwerk, das die Übertragung von Datenpaketen oder Datagrammen über Netzwerke steuert. Es handelt sich um ein verbindungsloses, datagrammorientiertes Protokoll, das in dynamischen Computernetzwerken agiert.

IP operiert ohne zentrale Überwachung oder ein Verzeichnis und ist nicht auf bestimmte Knotenpunkte oder Verbindungen angewiesen. Daher muss jedes Datenpaket die IP-Adressen von Sender und Empfänger sowie weitere wesentliche Informationen enthalten, um eine erfolgreiche Zustellung zu gewährleisten.

Die Definition einer IP-Adresse

Eine Internetprotokolladresse (IP-Adresse) ist eine einzigartige Kennzeichnung für jedes Gerät in einem Computernetzwerk, das das Internetprotokoll zur Kommunikation verwendet. Eine IP-Adresse wie beispielsweise 192.168.2.1 ist somit eine numerische Kennzeichnung, die eine eindeutige Zuordnung im Netzwerk ermöglicht.

Vereinfacht gesagt, dient die IP-Adresse dazu, ein Gerät innerhalb eines lokalen Netzwerks oder im Internet zu identifizieren. Sie ermöglicht die Übertragung von Daten und enthält Standortinformationen, die eine einfache Kommunikation zwischen verschiedenen Geräten wie Computern, Druckern, Webseiten und Routern ermöglichen. IP-Adressen sind also ein essentielles Unterscheidungsmerkmal im Netzwerk.

Eine IP-Adresse erfüllt im Wesentlichen zwei Zwecke: die Standortfindung und die Identifizierung der Host-/Netzwerkschnittstelle. Die globale Verwaltung der IP-Adressen liegt bei der Internet Assigned Numbers Authority (IANA). Regional werden sie durch fünf regionale Internetregistrierungsstellen (RIRs) verwaltet und an lokale Internetregistrierungsstellen, wie Endnutzer und Internetdienstanbieter (ISPs), vergeben.

Wie funktioniert eine IP-Adresse?

Die Funktion einer IP-Adresse lässt sich gut mit einer Wohnadresse vergleichen. Wenn Sie einen Brief oder ein Paket empfangen möchten, müssen Sie dem Absender Ihre Adresse mitteilen. Genauso benötigt Ihr mit dem Internet verbundenes Gerät eine IP-Adresse, damit es Daten empfangen kann. Ob es sich um Ihren Computer, Ihr Tablet oder Ihr Smart Home-Gerät handelt, jedes Gerät benötigt eine eindeutige Internetnummer oder -adresse.

Jede Webseite, wie Amazon oder Netflix, besitzt ebenfalls eine IP-Adresse. Anstelle der numerischen Adresse wird jedoch der Name, wie amazon.de oder netflix.de verwendet, da Namen leichter zu merken sind. Die IP-Adressen werden von der IANA mathematisch erzeugt und zugewiesen.

Eine typische IP-Adresse, wie 192.168.2.1, besteht aus vier durch Punkte getrennten Zahlen. Jede dieser Zahlen kann einen Wert zwischen 0 und 255 annehmen, sodass der gesamte Bereich von 0.0.0.0 bis 255.255.255.255 reicht.

Verschiedene Typen von IP-Adressen

IP-Adressen lassen sich in verschiedene Kategorien mit unterschiedlichen Typen unterteilen.

#1. Öffentliche und private IP-Adressen

Jeder Internetnutzer hat in der Regel zwei Arten von IP-Adressen: eine private und eine öffentliche. Die Unterscheidung basiert auf dem Netzwerkstandort.

Eine private IP-Adresse wird innerhalb eines lokalen Netzwerks, wie Ihrem Heim- oder Büronetzwerk, verwendet. Sie wird jedem Gerät, das sich mit Ihrem Router verbindet, vom Router zugewiesen. Geräte außerhalb Ihres privaten Netzwerks haben keinen Zugriff auf diese Adressen.
Die öffentliche IP-Adresse hingegen wird außerhalb Ihres lokalen Netzwerks, also im Internet, genutzt. Sie wird Ihrem Router vom Internetdienstanbieter (ISP) zugewiesen und dient externen Geräten dazu, Ihr Gerät im Internet zu finden.

Öffentliche IP-Adressen können wiederum statisch oder dynamisch sein.

#2. Statische und dynamische IP-Adressen

Statische IP-Adressen bleiben konstant und ändern sich nicht automatisch. Sie eignen sich besonders für Unternehmen, die eigene Server betreiben, da sie eine konsistente Erreichbarkeit garantieren.
Dynamische IP-Adressen ändern sich regelmäßig. ISPs nutzen einen Pool an Adressen, die sie den Kunden bei der Einwahl ins Internet zuweisen. Diese Praxis hilft Kosten zu sparen und bietet auch einen zusätzlichen Sicherheitsaspekt, da sich ändernde IP-Adressen es für Hacker erschweren, sich auf einen bestimmten Benutzer zu konzentrieren.

Neben diesen Unterscheidungen gibt es auch verschiedene Arten von IP-Adressen für Webseiten.

#3. Geteilte und dedizierte IP-Adressen

Eine geteilte IP-Adresse wird von mehreren Webseiten auf einem gemeinsamen Server genutzt. Diese Option eignet sich vor allem für kleinere Unternehmen und Blogs mit geringem Traffic.
Dedizierte IP-Adressen werden hingegen nur einer Webseite zugeordnet und bieten eine sicherere Option für größere Webseiten oder Unternehmen, die mehr Kontrolle über ihren Server wünschen.

Zusätzlich gibt es die Kategorien logische und physische IP-Adressen.

#4. Logische und physische IP-Adressen

Eine logische IP-Adresse wird von der Software innerhalb eines Servers oder Routers zugewiesen und kann sich ändern. Beispielsweise erhält Ihr Laptop beim Wechsel des WLANs eine neue IP-Adresse.
Eine physische IP-Adresse ist die eindeutige IP-Adresse eines Hardwaregeräts und ändert sich nie. Über ein Auflösungsprotokoll kann eine logische in eine physische IP-Adresse übersetzt werden.

IP-Versionen: IPv4 und IPv6

Es existieren zwei gängige Versionen des Internetprotokolls: IPv4 und IPv6, die IP-Adressen auf unterschiedliche Weise repräsentieren.

Internet Protocol Version 4 (IPv4)

IPv4 ist die ursprüngliche Version des IP, die 1983 im ARPANET eingeführt wurde. Sie ist bis heute weit verbreitet und wird oft implizit gemeint, wenn von „IP-Adresse“ die Rede ist.

In IPv4 wird eine IP-Adresse als 32-Bit-Zahl dargestellt, die aus vier durch Punkte getrennten Zahlen besteht. Jede dieser Zahlen steht für ein Oktett (8-Bit) und kann einen Dezimalwert von 0 bis 255 annehmen.
Beispiele für IPv4 Adressen sind: 172.16.254.1, 192.16.2.1 oder 172.0.16.0.

Internet Protocol Version 6 (IPv6)

Mit dem Wachstum des Internets in den 1990ern wurde deutlich, dass die Anzahl der IPv4-Adressen nicht mehr ausreichen würde. Deshalb hat die Internet Engineering Task Force (IETF) 1995 IPv6 entwickelt, um den Adressraum zu erweitern. Die kommerzielle Nutzung von IPv6 begann in den 2000er Jahren.

IPv6 verwendet einen Adressraum von 128 Bit (16 Oktette), was eine erheblich größere Anzahl von Adressen ermöglicht. Die Adressen werden durch 8 Sätze von je 4 hexadezimalen Ziffern mit Doppelpunkten getrennt dargestellt. Beispielsweise: 2001:0DB8:AC10:0000:0011:AAAA:2C4A:FE01.

IPv6-Adressen können durch das Entfernen führender Nullen und die Verwendung eines doppelten Doppelpunkts zur Darstellung aufeinanderfolgender Null-Sätze abgekürzt werden.

Bildquelle: Wikipedia

Die Einführung von IPv6 dient dazu, den Adressraum zu erweitern und die Effizienz des Routings zu verbessern, wodurch die Größe von Routing-Tabellen in den Routern verringert wird. IPv6 ermöglicht auch die automatische Änderung des Routing-Präfixes bei Änderungen der Routing- oder Konnektivitätsrichtlinien.

Andere IP-Versionen (1-3, 5) haben sich nicht etabliert. Version 1 und 2 waren TCP-Protokollnamen in den 70er Jahren. Version 3 trennte TCP von IP, während Version 5 ein experimentelles Protokoll war. IPv6 ist eine Weiterentwicklung verschiedener Versionen von v6 bis v9. Sie können mithilfe eines IPv6-Testtools prüfen, ob Ihre Webseite IPv6 unterstützt.

Subnetze und IP-Adressklassen

Subnetze

IP-Netzwerke können sowohl für IPv4 als auch IPv6 in Subnetze unterteilt werden. Eine IP-Adresse setzt sich aus einem Netzwerkpräfix (höhere Bits) und einer Hostkennung (Schnittstellenkennung) zusammen.

Die Aufteilung erfolgt mithilfe einer Subnetzmaske oder der CIDR-Notation. Der Begriff „Subnetz“ wird primär für IPv4 verwendet. Beide Versionen nutzen aber die CIDR-Notation.

Bildquelle: Redhat.com

Die CIDR-Notation besteht aus der IP-Adresse, gefolgt von einem Schrägstrich und der Anzahl der Bits, die für den Netzwerkanteil verwendet werden. Beispielsweise bedeutet 172.16.2.1/24, dass die ersten 24 Bit das Subnetz definieren. Eine übliche Subnetzmaske ist 255.255.255.0.

IP-Adressklassen

Ursprünglich basierte die Einteilung von Netzwerken auf dem höchstwertigen Oktett, was jedoch zu wenige verfügbare Netze ermöglichte. Daher wurde das Konzept der IP-Adressklassen eingeführt. Die ersten drei Bits des höchstwertigen Oktetts definierten die Adresse als Klasse A, B oder C.

Im IPv4-System sind Adressen zwischen 0.0.0.0 und 255.255.255.255 möglich, wobei einige für spezielle Zwecke reserviert sind.

0.0.0.0: Standardnetzwerk, das eine Verbindung zu einem IP- und TCP-Netzwerk anzeigt.
255.255.255.255: Netzwerk-Broadcast, der an alle Geräte im Netzwerk gesendet wird.
127.0.0.1: Zur Prüfung, ob einem Computer eine IP-Adresse zugewiesen wurde.
169.254.0.1-169.254.255.254: Automatische private IP-Adressierung (APIPA), wird zugewiesen, wenn kein DHCP-Server verfügbar ist.

Ein Subnetz ist ein kleines Netzwerk, das über einen Router mit einem größeren Netzwerk verbunden ist und ein eigenes Adresssystem haben kann, um die interne Kommunikation zu erleichtern. Hier eine Übersicht zu den Klassen:

Klasse	Führende Bits	Anzahl der Netzwerke	Adressen pro Netzwerk	Gesamtzahl der Adressen in der Klasse	Bereich
Klasse A	0	128 (2⁷)	16.777.216 (2²⁴)	2³¹	0.0.0.0 – 127.255.255.255
Klasse B	10	16.384 (2¹⁴)	65.536 (2¹⁶)	2³⁰	128.0.0.0 – 191.255.255.255
Klasse C	110	2.097.152 (2²¹)	256 (2⁸)	2²⁹	192.0.0.0 – 223.255.255.255
Klasse D	1110	Nicht definiert	Nicht definiert	2²⁸	224.0.0.0 – 239.255.255.255
Klasse E	1111	Nicht definiert	Nicht definiert	2²⁸	240.0.0.0 – 255.255.255.255

Wie finde ich eine IP-Adresse heraus?

Sie können Ihre öffentliche IP-Adresse leicht finden, indem Sie bei Google nach „Meine IP-Adresse“ suchen. Zahlreiche Webseiten bieten diesen Dienst ebenfalls an, wie etwa Meine IP, WhatIsMyIP.com oder WhatIsMyIPAddress.com.

Um mehr Informationen über eine bestimmte IP-Adresse zu erhalten, gibt es diverse Tools und Webseiten, die den Standort, den ISP und den Eigentümer anzeigen können. Ein Beispiel ist die „IP-Standortsuche“, die solche Informationen durch Eingabe der IP-Adresse bereitstellt. Auch WhatIsMyIPAddress.com bietet umfassende Informationen zu IP-Adressen.

Unternehmen und Werbetreibende nutzen IP-Adressen, um den Standort ihrer Nutzer für Werbekampagnen und Marketingstrategien zu ermitteln.

Hier sind einige Wege, wie IP-Adressen erlangt werden können:

Über E-Mail-HTML-Fehler, die den Absender über das Öffnen der E-Mail informieren.
Durch das Ausleihen eines Computers.
Über E-Mail-Adressen, Webserverprotokolle, Internetforen und soziale Medien.
Durch gerichtliche Anordnungen zur Untersuchung von Online-Aktivitäten.

Ein VPN kann genutzt werden, um die eigene IP-Adresse zu verschleiern, indem es den Datenverkehr über ein anderes Netzwerk leitet.

Sicherheitsbedrohungen durch IP-Adressen

Cyberkriminelle können IP-Adressen aus verschiedenen Gründen missbrauchen. Mögliche Bedrohungen sind:

Online-Stalking, um IP-Adressen über Aktivitäten wie Videospiele oder Foren zu erhalten und Malware einzuschleusen oder Phishing-Angriffe zu starten.
Social Engineering, um Benutzer aufzufordern, ihre IP-Adresse preiszugeben.

Weitere Risiken umfassen:

Verfolgung von Standorten durch Geolokalisierung.
Gezielte Angriffe auf Netzwerke durch DDoS-Attacken.
Übernahme von Geräten und Datendiebstahl über offene Ports.
Herunterladen illegaler Inhalte unter Ihrer IP-Adresse.

Wie kann man seine IP-Adresse schützen?

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die IP-Adresse zu verbergen und somit die Online-Sicherheit zu erhöhen. Hier sind zwei gängige Methoden:

VPNs (Virtual Private Networks) verschlüsseln Ihren Datenverkehr und leiten ihn über einen VPN-Server, sodass Ihre ursprüngliche IP-Adresse verborgen bleibt. Dies ermöglicht einen sicheren Zugriff auf Netzwerke oder das Umgehen von Geo-Sperren. Bekannte VPN-Anbieter sind NordVPN, Surfshark und ProtonVPN.
Proxyserver dienen als Vermittler zwischen Ihrem Gerät und dem Internet. Sie leiten Ihren Datenverkehr über ihren Server um, wodurch Ihre IP-Adresse durch die des Proxy-Servers ersetzt wird. Beispiele für Proxy-Dienste sind Helle Daten und Smartproxy.

Zusammenfassung

Diese detaillierte Erläuterung der IP-Adressen soll Ihnen ein umfassendes Verständnis des Konzepts und seiner Terminologie vermitteln. Sie haben gelernt, wie Sie Ihre eigene IP-Adresse herausfinden und sich der Risiken bewusst sind, die mit der Preisgabe von IP-Adressen einhergehen. Darüber hinaus haben Sie auch gelernt, wie Sie sich davor schützen können.

Im nächsten Schritt werden Sie sich mit den Domain Name Systems (DNS) beschäftigen.