Adressierung
IP-Adressen
Jedes Haus braucht eine Adresse, damit der Briefträger die Post zustellen kann. Genauso braucht jeder Rechner eine Adresse: die IP-Adresse. Das Internet verwendet das "TCP/IP-Protokoll" (IPv4, zunehmend auch die neuere Version IPv6). Hier interessiert zunächst nur die dabei verwendete "IP-Adresse" (Internet Protocol - Adresse), welche nichts weiter ist als eine vier Byte lange Zahl, z.B.:
IP-Adresse: 192.168.123.137 = 11000000.10101000.1111011.10001001b
An jeder der vier durch Punkte getrennten Stellen kann also eine ganze Zahl zwischen 0 und 255 stehen. Damit ist auch schon klar, wie viele Rechner es maximal im Internet geben darf, nämlich
(28)4 = 232 = 4 294 967 296.
Einige dieser Adressen sind für Spezialaufgaben reserviert und fallen daher für die Rechner-Kennzeichnung aus, sodass wir mit etwa 4 Milliarden IP-Adressen im Internet auskommen müssen. Daher sind die zur Verfügung stehenden Adressen bei IPv4 inzwischen nahezu verbraucht.
Ernste Befürchtungen, dass der IP-Adressraum schon sehr kurzfristig ausgehen könnte, wurden Anfang der neunziger Jahre des 20. Jahrhunderts laut. Der Internet-Boom setzte gerade ein und es entstand in kürzester Zeit weltweit ein riesiger Bedarf an IP-Adressen für Internet-Zugänge und Webserver. Hochrechnungen über den schnellenden Bedarf ergaben einen Verbrauch aller bis dato freien IP-Adressen bis zum Jahr 1995.
Das Problem durch die beiden Hauptverursacher des steigenden Bedarfs an IP-Adressen, Internet-Zugänge und Webserver, wurde in kürzester Zeit durch neue Techniken entschärft:
Für Internet-Zugänge wurde die Network Address Translation (siehe weiter unten) eingeführt und dem World Wide Web wurde eine überarbeitete Version des HTTP-Protokolls mit der Versionsnummer 1.1 verpasst, die so genannte virtuelle Webserver ermöglichte, also die Möglichkeit, auf einer IP-Adresse mehrere Webseiten mit unterschiedlichen Domain-Namen gleichzeitig betreiben zu können1.
Der Bedarf an IP-Adressen ist zwar weiterhin steigend, jedoch bei weitem nicht mehr so drastisch wie in den neunziger Jahren. Zudem unterliegt heutzutage die Vergabe von IP-Adressen durch die Regional Internet Registries (RIR) recht strengen Vergaberichtlinien.
Dennoch: Durch ungeschickte Vergabe von Adressbereichen (die University of California in Berkeley beispielsweise bekam 16,8 Millionen(!) IP-Adressen zugestanden) liegen große Bereiche des Adressraums brach. Eine Neuordnung wäre zwar theoretisch denkbar, die Fachwelt hält sie jedoch für nicht praktikabel.
Der langsam ausgehende Adressraum war nicht der einzige Grund, weshalb man sich ab 1995 daran setzte, die bisherige IP-Version (IPv4) aus den 70er Jahren durch den neuen Standard IPv6 zu ersetzen.
Größerer Adressraum
IPv6 verwendet 16 Byte pro Adresse statt der bisher üblichen 4 Byte. Eine IPv6-Adresse sähe dann in Hexadezimaldarstellung zum Beispiel so aus:
4003:0dc8:15a6:08d4:2319:3b2a:0040:3221
Es gibt dann (28)16 = 2128 = 3,4 ∙1038 = 340 Sextillionen Adressen. Kein Mensch weiß, was 340 Sextillionen sind! Drücken wir es daher etwas anders aus: Jedem Quadratmillimeter der Erde inklusive Ozeane stehen dann 600 Billiarden Adressen zu! Das sollte für die Kühlschränke reichen.... IPv6 bietet damit genügend Möglichkeiten, um jedes Gerät im bestehenden und zukünftigen Internet mit einer eigenen, global gültigen Adresse auszustatten.
Hintergrund: Kommunikation in Rechnernetzen: Herunterladen [odt][181 KB]
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