IPv4
IPv4 (Internet Protocol Version 4) ist die vierte Version des Internetprotokolls und sorgt für Adressierung und Routing von Daten in Netzwerken. Es wurde 1981 eingeführt und bildet trotz des schrittweisen Übergangs zu IPv6 noch immer das Fundament des Internets.
IPv4 verwendet 32-Bit-Adressen, die etwa 4,3 Milliarden eindeutige Kombinationen ermöglichen. Das Format besteht aus vier Dezimalzahlen (0–255), die durch Punkte getrennt sind (z. B. 192.168.0.1).
Zentrale Merkmale von IPv4
- einfache Adressstruktur – menschenlesbares Punkt-Dezimal-Format;
- NAT-Unterstützung – ermöglicht mehreren Geräten die Nutzung einer einzigen öffentlichen Adresse;
- öffentliche und private Adressbereiche – Trennung für interne und externe Nutzung;
- Subnetzmasken – zur Aufteilung von Netzwerken in Segmente;
- breite Kompatibilität – von allen Netzwerkgeräten und -softwares unterstützt.
IPv4-Adressstruktur
Eine IP-Adresse besteht aus zwei Teilen:
- Netzwerkteil – identifiziert das spezifische Netzwerk;
- Hostteil – identifiziert das Gerät innerhalb dieses Netzwerks.
Beispiel: In der Adresse 192.168.1.15 mit der Subnetzmaske 255.255.255.0 ist das Netzwerk 192.168.1 und der Host 15.
Probleme und Einschränkungen
- begrenzter Adressraum – ca. 4,3 Milliarden, was mit dem Wachstum des Internets unzureichend wurde;
- Abhängigkeit von NAT und CG-NAT – Provider müssen Adressübersetzungen einsetzen;
- fehlende integrierte Sicherheit – keine nativen Verschlüsselungsmechanismen;
- ungleichmäßige Verteilung – einige Adressblöcke sind zugeteilt, aber nicht effizient genutzt.
Anwendungsbereiche
Trotz der Einführung von IPv6 bleibt IPv4 das dominierende Protokoll:
- genutzt in den meisten Heim- und Unternehmensnetzwerken;
- bildet das Rückgrat des Internets;
- wird von ISPs, Rechenzentren, Routern und Servern unterstützt.
Beispiel
Ein Heimrouter erhält vom Internetanbieter eine öffentliche IPv4-Adresse (95.24.123.15). Im lokalen Netzwerk weist er privaten IPv4-Adressen zu (z. B. 192.168.0.2, 192.168.0.3) für Laptops und Smartphones und nutzt NAT für den Internetzugang.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
IPv4 nutzt 32-Bit-Adressierung und stellt etwa 4,3 Milliarden eindeutige Adressen bereit. Diese Zahl reicht aufgrund des Internetwachstums nicht mehr aus.
IPv4 ist auf 32-Bit-Adressen beschränkt, während IPv6 128-Bit-Adressen nutzt und damit nahezu unbegrenzte Kombinationen sowie verbesserte Sicherheitsfunktionen ermöglicht.
Dies sind Adressbereiche (z. B. 192.168.x.x, 10.x.x.x), die in lokalen Netzwerken verwendet werden und nicht über das Internet geroutet werden können.
Das schnelle Wachstum von Geräten, Smartphones, IoT und globalen Diensten hat die verfügbaren Adressen erschöpft. NAT und die Einführung von IPv6 helfen, das Problem zu lösen.
Ja, die meisten Provider und Geräte unterstützen den Dual-Stack-Modus, bei dem beide Protokolle gleichzeitig laufen, um die Kompatibilität sicherzustellen.
