Was ist eine IP-Adresse?

Definition einer IP-Adresse

Es handelt sich dabei im Wesentlichen um das digitale Äquivalent einer Postanschrift oder Telefonnummer für ein bestimmtes Gerät wie einen Computer, ein Smartphone, ein Tablet oder einen Server, wenn eine Verbindung zum Internet oder einem lokalen Netzwerk besteht. 

Das „Internet Protocol“ selbst besteht aus einer Reihe von Regeln für das Format von Daten, die über das Internet oder andere Netzwerke gesendet werden. Die IP-Adresse ist ein wesentlicher Bestandteil dieses Systems. Der Hauptzweck besteht in zweierlei Hinsicht:

• Identifikation der Netzwerkhost-Schnittstelle: Hier wird das Gerät oder die Netzwerkschnittstelle identifiziert, das bzw. die mit dem Netzwerk verbunden ist.
• Adressierung des Standorts: Sie gibt den Verwendungsort dieses Geräts innerhalb des Netzwerksystems an, sodass Datenpakete an das richtige Ziel geroutet werden können.

So wie Sie eine korrekte Postanschrift benötigen, um einen Brief zu erhalten, benötigen Geräte im Internet eine korrekte IP-Adresse, um Informationen zu senden und zu empfangen.

Typen von IP-Adressen

Nicht alle IP-Adressen sind gleich. Sie können auf verschiedene Weise kategorisiert werden, je nach Struktur, Umfang und Zuweisungsmethode. Um zu verstehen, wie Netzwerke funktionieren, ist es von entscheidender Bedeutung, diese Unterschiede zu verstehen.

IPv 4 vs. IPv 6

Diese Unterscheidung ist vielleicht die grundlegendste, da sie sich auf die verwendete Version des Internet Protocol bezieht. IPv4 (Internet Protocol Version 4) ist die ältere, herkömmliche Version, mit der Sie wahrscheinlich am meisten vertraut sind. Bei IPv4-Adressen handelt es sich um 32-Bit-Zahlen, die in der Regel als vier durch Punkte getrennte Zahlenblöcke geschrieben werden (z. B. 172.16.254.1).

Dieses Format ermöglicht ca. 4,3 Milliarden eindeutige Adressen. Das klingt sehr viel, aber aufgrund des schnellen Wachstums der mit dem Internet verbundenen Geräte waren uns schnell die verfügbaren IPv4-Adressen ausgegangen - eine Situation, die als IPv4-Erschöpfung bekannt ist.

IPv 6 (Internet Protocol Version 6): IPv 6 wurde entwickelt, um das Problem der Adressauslastung zu lösen und verwendet einen viel größeren 128-Bit-Adressraum für Hosts. Diese Adressen werden in hexadezimaler Schreibweise geschrieben und durch Doppelpunkte getrennt (z. B. 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334). Dieses Adressenformat bietet eine nahezu unvorstellbare Anzahl eindeutiger Adressen und gewährleistet so genügend Adressen für die absehbare Zukunft des Internets und der IoT-Geräte (Internet of Things).

Öffentlich vs. Private IP-Adressen

Es gibt einen Unterschied, wie die IP-Adresse auch verwendet werden kann. Eine öffentliche IP-Adresse wird Ihrem Netzwerk (in der Regel Ihrem Router) von Ihrem Internetdienstanbieter (ISP) zugewiesen. Sie ist global einzigartig und im öffentlichen Internet routbar. Ihre Geräte können so mit Websites, anderen Geräten und VPN-Servern weltweit kommunizieren. Stellen Sie sich diese Adresse als Hauptadresse für Ihr gesamtes Heim- oder Büronetzwerk vor.

Private IP-Adressen werden in lokalen Netzwerken verwendet (wie Heim-Wi-Fi oder Büro-LANs) und sind nicht direkt über das öffentliche Internet erreichbar. Gängige IP-Bereiche sind 192.168.x.x, 10. x.x.x und 172.16.x.x bis 172.31.x.x.

Bei den meisten Netzwerken unterscheidet es sich nicht von den Flat Numbers innerhalb eines Gebäudes - die innerhalb des Gebäudes einzigartig wären, aber nur Sinn machen würden, wenn es eine zugehörige Haupt-Straßennummer (die öffentliche IP) gibt, um mit der Außenwelt zu interagieren. Ihr Router verwaltet diese Übersetzung mithilfe eines Prozesses namens „Network Address Translation (NAT)“.

Subnetzmasken

Eine Subnetzmaske ist eine wichtige Komponente, die zusammen mit einer IP-Adresse verwendet wird, um die spezifischen Grenzen eines Netzwerksubnetzes innerhalb von Hostnetzwerken zu definieren. Indem festgelegt wird, welcher Teil der IP-Adresse das Netzwerk und welcher den Host darstellt, können Geräte mithilfe der Subnetzmaske bestimmen, ob sich eine Ziel-IP-Adresse im selben lokalen Subnetz befindet oder ob der Datenverkehr zu einem anderen Subnetz geleitet werden muss.

Router verlassen sich grundsätzlich auf diese Maske, um zwischen Subnetzen zu unterscheiden und Datenpakete korrekt über die Netzwerkinfrastruktur und Hostnetzwerke zu leiten. Die ordnungsgemäße Konfiguration gewährleistet, dass Geräte in einem bestimmten Subnetz effektiv kommunizieren können, und ermöglicht die logische Segmentierung größerer Netzwerke in mehrere, unterschiedliche Subnetze.

Bei CIDR (Classless Inter-Domain Routing) hängt die Notation außerdem vom Schrägstrich oder Strich ab. Dieser Schrägstrich, ein diagonaler Strich, wird an eine IP-Adresse angehängt. Nach dem Strich gibt eine Zahl die Länge des Netzwerkpräfixes an, die die Grenze zwischen dem Netzwerk und dem Hostteil der Adresse mit dem Strich klar definiert.

Statisch im Vergleich zu Dynamische IP Adressen

In diesem Abschnitt der Rundung wird beschrieben, wie einem Gerät eine IP-Adresse zugewiesen wird. Bei einer dynamischen IP-Adresse werden diese automatisch zugewiesen, in der Regel von einem DHCP-Server (Dynamic Host Configuration Protocol). Die Adresse wird im Wesentlichen für eine bestimmte Zeit in jeder Runde an ein Gerät „geleast“.

Die meisten privaten Internetverbindungen verwenden dynamische öffentliche Host-IPs, die vom ISP zugewiesen werden, da dies kosteneffizient ist und es den ISPs ermöglicht, Adressen effizient wiederzuverwenden. Die privaten IP-Adressen, die der Router Geräten zuweist, sind in der Regel ebenfalls in jeder Runde dynamisch. Das Hauptmerkmal ist, dass sich die IP-Adresse in regelmäßigen Abständen ändern kann (z. B. beim Neustart des Routers oder Computers oder bei Ablauf der Lease).

Auf der anderen Seite ist eine statische IP-Nummer eine feste IP-Adresse, die sich nicht ändert. Sie wird entweder manuell auf Geräten konfiguriert oder dauerhaft von einem ISP oder Netzwerkadministrator zugewiesen. Für das Hosting von Servern sind oft statische öffentliche IPs erforderlich.

Funktionsweise von IP-Adressen

Zu wissen, ob eine IP-Adresse sich wie eine digitale Adresse verhält, ist der erste Schritt. Zu verstehen, was und wie sie die Kommunikation ermöglicht, offenbart die Mechanik des Internets. Der Prozess basiert auf mehreren miteinander verbundenen Systemen, die durch das Internet Protocol gesteuert werden.

Wenn Sie Informationen online senden oder anfordern, werden die Daten zunächst in kleinere, als Pakete bezeichnete Datenpakete aufgeteilt, die verwendet werden.

Bevor Ihr Gerät Pakete sendet, fragt es einen DNS-Server ab, um den Domänennamen zu ermitteln und die entsprechende öffentliche IP-Adresse des Zielservers abzurufen.

Sobald der Ziel-IP-Adresshost bekannt ist und die Pakete erstellt wurden, werden sie an das Netzwerk gesendet. Router, die als Traffic-Directors des Internets oder digitale Sortierbüros fungieren, übernehmen dann.

Schließlich gelangen die Pakete in die Hostnetzwerke des Zielservers. Der letzte Router leitet sie zu dem durch die IP-Adresse identifizierten Server weiter.

Im Wesentlichen stellen IP-Adressen für Devices das entscheidende Adressierungsframework dar, das es Daten ermöglicht, im komplexen Netz von Netzwerken zu navigieren, während DNS es benutzerfreundlich macht und Router die Reise Paket für Paket verwalten, was Ihre Virtual Private Cloud und VPN-Nutzung ermöglicht - und eine große VPN-Flexibilität ermöglicht.

Eine IP-Adresse ist eine logische Adresse für das Routing von Daten zwischen verschiedenen Netzwerken, z. B. eine Postanschrift, die sich beim Verschieben ändern kann. Im Gegensatz dazu ist eine MAC-Adresse eine eindeutige, physische Hardwarekennung, die in die Netzwerkkarte gebrannt wird. Diese MAC-Adresse ändert sich für diese spezielle Hardware normalerweise nie.

Das Wort „Klasse“ im Kontext von IP-Adressen bezieht sich in erster Linie auf das historische System der klassischen IP-Adressierung. Dieses System (mit Klasse A, B, C, D und E) war die ursprüngliche Methode für die Zuweisung von IPv4-Adressen und die Definition von Netzwerkgrößen, wurde jedoch seit 1993 weitgehend durch das klassenlose Inter-Domain Routing (CIDR) abgelöst, da es ineffizient und unflexibel war.

Vorteile einer eindeutigen IP-Adresse

Während jedes mit dem Internet verbundene Netzwerk eine öffentliche IP-Adresse verwendet, die zu jedem Zeitpunkt sicher und eindeutig ist, erhalten die meisten Benutzer eine dynamische IP von ihrem Internetdienstanbieter (ISP), was bedeutet, dass sich die Adresse im Laufe der Zeit ändern kann.

In vielen Diskussionen beziehen sich die Vorteile einer „eindeutigen IP-Adresse“ eigentlich auf die Vorteile einer statischen öffentlichen IP-Adresse (eine feste Adresse) oder, besonders beim Webhosting oder bei der Verwendung von Dedicated Servern, einer dedizierten IP-Nummer (eine, die nicht mit anderen Benutzern oder Websites geteilt wird).

Für die alltägliche Nutzung von Internet-Geräten wie das Surfen auf Websites, Video-Streaming und Online-Spiele funktioniert eine dynamische Standard-IP hervorragend. Die Sicherung einer statischen oder dedizierten IP-Adresse bietet jedoch in mehreren speziellen Situationen erhebliche Vorteile:

• Zuverlässiges Hosting von Diensten: Wenn Sie vorhaben, Ihre eigenen Dienste, die direkt über das Internet erreichbar sind, wie eine Website, einen E-Mail-Server, einen Gameserver, einen FTP-Server oder bestimmte Anwendungen, zu hosten, wird eine statische IP-Adresse oft als essenziell für die Geräte und Hostnetzwerke angesehen. Eine statische IP stellt sicher, dass Ihr Dienst durchgängig unter der gleichen Nummer erreichbar bleibt.
   
• Erweiterte Sicherheitskonfigurationen (IP-Whitelisting): Viele Sicherheitssysteme und Firewalls ermöglichen es Administratoren, Zugriffsregeln basierend auf IP-Adressen zu konfigurieren. Beispielsweise beschränkt das IP-Whitelisting den Zugriff auf einen Dienst oder ein Netzwerk nur auf Verbindungen, die aus einer zuvor genehmigten Liste vertrauenswürdiger IP-Adressen stammen. Auch für ein VPN ist es relevant.
   
• Dedizierte Ressourcen und gute Reputation: Beim Webhosting bedeutet eine dedizierte IP-Adresse, dass Ihre Website oder Ihr Server seine öffentliche IP-Adresse nicht mit anderen Websites oder Kunden auf derselben Hosting-Plattform teilt. Dies vermeidet potenzielle „bad neighbor“-Effekte, bei denen böswillige Aktivitäten (wie das Senden von Spam oder das Hosten von Malware) von einer anderen Website, die Ihre IP teilt, den Ruf Ihrer Website negativ beeinflussen oder sogar dazu führen könnten, dass die IP auf einer schwarzen Liste steht und Ihren Dienst beeinträchtigt. Es sorgt für eine sauberere Trennung der Ressourcen, um Sie zu schützen.

Die Nutzung einer statischen oder dedizierten IP-Adresse in einem Netzwerk ist oft mit zusätzlichen Kosten verbunden, die von Ihrem ISP oder Private Cloud Hosting-Anbieter verursacht werden. Stabilität, Zuverlässigkeit und ein sichererer Betrieb können entscheidende Vorteile für Unternehmen, Privatpersonen, die Dienste hosten, oder Unternehmen bieten, die einen konsistenten Remote-Zugriff benötigen.

IP-Adresse Geolokalisierung

Aus geschäftlicher Sicht, die sich auf die Erweiterung der Marktreichweite konzentriert, ist die strategische Verwendung von IP-Adressen mit spezifischen Geolokalisierungen unerlässlich, um einen größeren Kundenkreis effektiv zu betreuen.

Die Geolokalisierung der IP-Nummern beeinflusst grundlegend, wie Online-Dienste in verschiedenen Teilen der Online-Welt wahrgenommen und aufgerufen werden; sie ermöglicht es den Systemen, den Standort eines Benutzers einzuschätzen und seine Nutzererfahrung entsprechend anzupassen. Es ist dem Zweck eines VPN nicht unähnlich, aber ohne explizite Verwendung eines VPN.

Für Unternehmen, die ihre Produkte und Dienstleistungen auf internationalen Märkten anbieten oder ihre Produkte und Dienstleistungen testen oder schützen möchten, ist es von entscheidender Bedeutung, dass sie ihre Inhalte in den jeweiligen Landessprachen, Währungen, bei Werbeaktionen und in den jeweiligen Landessprachen veröffentlichen.

Um dies zu erreichen, setzen Unternehmen häufig sichere Server, Cloud-Ressourcen oder spezialisierte Netzwerkdienste ein, die sich in bestimmten geografischen Regionen befinden. Dabei beziehen und nutzen sie öffentliche IP-Adressen, die Geolokalisierungsdatenbanken mit diesen Ländern oder Städten verknüpfen.

Beheben gängiger Probleme mit IP-Adressen

In einer Hosting-Umgebung ist die Bewältigung von IP-Konnektivitätsherausforderungen entscheidend für die Aufrechterhaltung und den Schutz der Dienstverfügbarkeit.

Wenn ein Server die ihm zugewiesene IP nach dem Setup nicht verwendet, lesen Sie die Bereitstellungshinweise, und überprüfen Sie die Netzwerkeinstellungen im Konfigurationsbereich des Betriebssystems des Servers. Wenn Adressen automatisch in Ihrem internen Netzwerk zugewiesen werden, konsultieren Sie die Datensätze des Zuweisungssystems. Stellen Sie außerdem sicher, dass die Netzwerkverbindung des abgesicherten Servers aktiv und mit dem richtigen Netzwerksegment verbunden ist.

Fehler oder instabile Verbindungen können auftreten, wenn zwei Server im selben Netzwerksegment identische IP-Adressen verwenden. Netzwerkscan-Tools können dabei helfen, Geräte mit derselben Adresse zu identifizieren. Überprüfen Sie die internen IP-Adresszuweisungsdatensätze, und korrigieren Sie die Netzwerkeinstellungen auf dem Server mit der falschen Konfiguration.

Wenn auf die öffentliche Adresse eines Servers nicht vom Internet aus zugegriffen werden kann, überprüfen Sie zunächst, ob die Adresse in der Netzwerkverbindung des Servers korrekt aktiviert ist. Überprüfen Sie die Einstellungen der Sicherheitssoftware (Firewall) des Servers, um sicherzustellen, dass sie den erforderlichen sicheren Datenverkehr nicht blockieren. Überprüfen Sie alle weiter gefassten Regeln für den Netzwerkverkehr oder Sicherheitsfilter, die innerhalb der Hostumgebung zum Schutz angewendet werden.