IP-Protokoll

Das Internet-Protokoll bewegt die Daten zwischen zwei Rechnern in der Form von Datagrammen. Jedes Datagramm enthält in seinem Header eine Empfängeradresse, welche im IP ein 32-bit langes Wort ist. Jede Protokollschicht fügt einem Datagramm einen eigenen Header hinzu (encapsulation), aus dem hervorgeht, von wo ein Päckchen kommt und wohin es geschickt werden soll (s. Abb. 2). Die Adresse identifiziert sowohl das Netzwerk als auch den darin befindlichen Rechner (host) eindeutig.

  
Abbildung 2: Encapsulation der Datagramme in den einzelnen Schichten

Die IP-Adresse besteht daher aus einem Netzwerk-Teil und einem Host-Teil, deren Format jedoch nicht bei allen Adressen gleich ist. Der Anteil Bits, der entweder für den Netzwerk- oder den Host-Teil bestimmt ist, variiert je nach der Klasse (class) des Netzes. Es wird unterschieden zwischen Class A, Class B und Class C.

Folgende Regeln ermöglichen der IP-Software das Erkennen der Netzklasse:

• Ist das erste Bit einer IP Adresse eine 0, stammt sie aus einem Class A Netzwerk. Das erste Bit bestimmt die Klasse, die nächsten sieben Bits das Netzwerk und die letzten 24 Bits den spezifischen Host. Es gibt weniger als 128 Class A Netze im Internet, doch jedes von ihnen kann einige Millionen Hosts enthalten.
• Sind die beiden ersten Bits einer IP Adresse 1 und 0, stammt sie aus einem Class B Netzwerk. Die beiden ersten Bits bestimmen die Klasse, die nächsten vierzehn Bits das Netzwerk und die restlichen sechzehn Bits den Host. Im Internet bestehen einige tausend Class B Netze und jedes enthält einige tausend Hosts.
• Sind die ersten drei Bits einer IP Adresse 110, stammt sie aus einem Class C Netzwerk. Die ersten drei Bits bestimmen die Klasse, die nächsten 21 Bits das Netzwerk und die letzen acht den Host. Es gibt Millionen von Class C Netzen im Internet und jedes enthält bis zu 254 Hosts (Der Fachbereich Bergedorf hat ein Class C Netzwerk, nämlich 141.22.110.0 und die darin enthaltenen Hosts haben Adressen von 141.22.110.1 bis 141.22.110.254.).
• Sind die ersten drei Bits einer IP Adresse 111, handelt es sich um eine für spezielle Anwendungen reservierte Adresse. Manchmal werden sie Class D genannt, doch sie sind eigentlich keinem speziellen Netzwerk zugeordnet sondern vielmehr einer Gruppe von Rechnern, die ein gemeinsames Protokoll statt eines gemeinsamen Netzwerkes teilen (multicast). Diese Anwendungen sind (noch) relativ exotisch und im Rechenzentrum nicht installiert.

Die vorstehenden Regeln sehen auf den ersten Blick komplizierter aus, als sie sich im späteren Gebrauch erweisen. Für den normalen Anwender ist es in der Regel irrelevant, ob der Zielhost sich in einem Class A, B oder C Netz befindet. Allein entscheidend ist, daß jede IP Adresse eineindeutig auf einen bestimmten Host hinweist. Für das Funktionieren des Netzwerkes sind nur die IP-Adressen bestimmend. Die Namensgebung für die Rechner erfolgt lediglich, damit der Benutzer mit einem Gerät einen Namen verbinden kann und sich nicht die numerische Adresse merken muß. Die Umsetzung der Hostnamen auf die entsprechenden IP-Adressen erfolgt durch den Domain Name Service (DNS). Dazu wird auf gleicher Protokollebene das Address Resolution Protocol (ARP) verwendet.