Internet Protocol

NetID / HostID

• Bei einer IP‑Adresse unterscheidet man NetID (Netzwerkanteil) und HostID (Hostanteil); die Subnetzmaske bzw. das Präfix (z.B. /24) legt fest, wie viele Bits zur NetID gehören.​

• Hosts im selben IP‑Netz haben die gleiche NetID und kommunizieren direkt per Layer‑2; unterschiedliche NetIDs bedeuten, dass der Verkehr über ein Gateway geroutet werden muss.

Gateways

Wenn der Sender und der Empfänger in unterschiedlichen NetIDs sind, geht das Paket an den Default Gateway.

Ein Gateway ist die Übergangsstelle aus einem lokalen Netzwerk in ein anderes Netzwerk. 

Meist handelt es sich dabei um einen Router oder eine Firewall, über den Geräte Netze ausserhalb ihres eigenen Subnetzes erreichen. Ohne Gateway kann ein Gerät nur innerhalb seines eigenen Subnetzes kommunizieren. 

Das Gateway übernimmt u. a. folgende Aufgaben:

• Weiterleitung von Paketen in andere Netze

• Verbindung zum Internet

• Routing zwischen Subnetzen oder VLANs

• Häufig auch NAT, Firewalling oder VPN

Beispiel:

• Client: 192.168.1.10 /24

• Gateway: 192.168.1.1

➡️ Ziel 192.168.1.20 → direkt erreichbar
➡️ Ziel 8.8.8.8 → wird an das Gateway gesendet

Private Ranges

Für private Netzwerke reservierte IPv4‑Ranges, nicht im Internet geroutet; typischer Einsatz: Heim‑/Firmennetze, hinter NAT.​

Die drei Bereiche nach RFC 1918:​

• • 10.0.0.0 – 10.255.255.255 (10/8, „Class A“) – sehr grosse private Netze

  • 172.16.0.0 – 172.31.255.255 (172.16/12, „Class B“) – mittlere Netze

  • 192.168.0.0 – 192.168.255.255 (192.168/16, „Class C“) – typische Heimrouter‑Netze (z.B. 192.168.0.0/24)

APIPA

APIPA ist ein Mechanismus vor allem unter Windows: Wenn ein Client per DHCP eine Adresse beziehen soll, aber keinen DHCP‑Server erreicht, vergibt sich der Client selbst eine Adresse.​

Diese Adresse liegt immer im Bereich 169.254.0.0 – 169.254.255.255 mit Subnetzmaske 255.255.0.0; damit kann der Rechner nur im lokalen Layer‑2‑Netz mit anderen APIPA‑Hosts sprechen, aber nicht geroutet ins restliche Netz oder Internet.

Loopback

• Die Loopback‑Adresse testet die eigene TCP/IP‑Implementierung, ohne das Netzwerk zu verlassen; Standardadresse ist 127.0.0.1 (IPv4) bzw. ::1 (IPv6).​

• Der gesamte Bereich 127.0.0.0/8 ist als Loopback reserviert, Pakete dorthin werden nie geroutet, sondern bleiben im lokalen Stack.

Multicast

• Multicast‑Adressen werden genutzt, um Daten an eine Gruppe von Empfängern zu senden, ohne separate Kopien an jeden Host zu schicken.​

• Bei IPv4 liegt der Multicast‑Bereich im Block 224.0.0.0 – 239.255.255.255 (Class‑D‑Adressen); typische Beispiele sind 224.0.0.5 (OSPF‑Router) oder 239.x.x.x für organisationslokale Gruppen