Daten werden als Datenpakete, also kleine Einheiten von Daten, zwischen Computern übertragen. Ein Datenpaket enthält sowohl die eigentlichen Nutzdaten (z.B. Teile des HTML-Codes einer Webseite), als auch Steuerinformationen (z.B. Adresse des Absenders und des Empfängers), um die korrekte Zustellung zu gewährleisten. Datenpakete sind die Grundlage für die Kommunikation in Netzwerken wie dem Internet.

Wie «normale» Pakete eine Postadresse haben, brauchen auch Datenpakete eine Adresse, damit sie korrekt zugestellt werden können – die sogenannte IP-Adresse.

Die IP-Adresse hängt davon ab, in welchem Netz ein Gerät momentan ist und kann somit wechseln. IP steht übrigens für Internet Protocol.

Aufbau

Eine IP-Adresse setzt sich aus 4 Zahlen zu je 8 Bit zusammen. Diese 4 Zahlen werden im Dezimalsystem notiert und mit Punkten verbunden.

Beispiel:

194.124.132.216

Die grösste Zahl, die mit 8 Bits dargestellt werden kann ist 255:

$${11111111}_{[2]}=1+2+4+8+16+32+64+128={255}_{[10]}$$

Die kleinste, so darstellbar Zahl, ist natürlich 0.

meine IP-Adresse

Jedes Gerät das mit dem Internet (oder einem lokalen Rechnernetz) verbunden ist, braucht eine IP-Adresse.

Aufgabe: IP-Adresse finden (in der Schule)

1. Finde und notiere die IP-Adresse

   • deines Computers
   • deines Smartphones

2. Vergleiche die beiden IP-Adressen und beschreibe Gemeinsamkeiten und Unterschiede.

Tipp «IP-Adresse finden»

Du weisst nicht, wie man die IP-Adresse des eigenen Geräts findet?

Es gibt zahlreiche Anleitungen: Suche bei Google z.B. nach

IP-Adresse finden Android

oder

IP-Adresse finden Windows 11

oder etwas Ähnliches, einfach angepasst auf dein Gerät resp. dein Betriebssystem.

Aufgabe: IP-Adresse finden (zu Hause)

1. Finde und notiere die IP-Adresse deines BYOD-Laptops bei dir zu Hause.

2. Wie unterscheiden sich die Adressen zu Hause von denen am Gymer?

IP-Adresse

Normalerweise erhält jedes Gerät beim Beitritt zu einem Rechnernetz eine IP-Adresse zugewiesen. Die Adresse gehört zum entsprechenden Netz und erlaubt die Kommunikation mit allen Geräten die sich ebenfalls im selben Netz befinden. Deshalb erhält dein Gerät hier am Gymer eine andere Adresse als bei dir zu Hause.

Wenn du umziehst, bist du ja immer noch dieselbe Person. Allerdings ändert sich deine Wohnadresse – sie hängt davon ab, wo sich dein zu Hause momentan befindet.

Standardgateway

Für die Kommunikation nach Aussen muss das Gerät das nächste Verteilzentrum kennen. Dabei handelt es sich um den sogenannten Standardgateway. Dieser lässt sich wie folgt anzeigen:

IP-Konfiguration anzeigen unter Windows

Hinweis

Zu Hause hast du als Standardgateway die IP-Adresse deines Routers/Modems eingetragen. Der Router ist das Gerät, das du von deinem Provider für den Internetzugang erhältst.

Aufgabe: IP-Adresse im Netz

Gehe auf die Webseite https://whatsmyip.org/. Was wird angezeigt?

Falls die Seite überlastet ist, findest du viele Alternativen mit einer Websuche nach «What’s my IP».

Screenshot whatsmyip.org

Wieso unterscheidet sich diese IP-Adresse von der deines Gerätes?

Lösung (nicht angemeldet)

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Ping

Beim Ping-Befehl handelt es sich um ein Netzwerkdiagnose-Tool, womit man die Datenübertragung zu einem anderen Gerät überprüfen kann. Dabei sendet man ein Signal an ein entferntes Gerät. Dieses Gerät sollte dann ein Signal zurücksenden.

ping 185.167.79.61

Aufgabe: Ping ausführen

Starte eine Eingabeaufforderung und führe Ping mit folgenden IP-Adressen aus:

185.167.79.61
8.8.8.8
194.150.245.142
123.194.387.14
<IP-Adresse des Pultnachbarn>

Beobachte und notiere:

• Was bedeutet die Ausgabe?
• Wieso gibt es Unterschiede?

Lösung: Ping ausführen (nicht angemeldet)

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⭐ IPv6-Adressen

Es gibt $2^{32}=4^{\prime }{294}^{\prime }{967}^{\prime }296$ verschiedene IPv4-Adressen. Auf den ersten Blick scheint die Anzahl sehr gross zu sein. Durch die Vielzahl an internetfähigen Geräten weltweit sind fast alle dieser Adressen inzwischen vergeben. Daher ist dringend eine neue Lösung nötig. Als Nachfolge für das IPv4-Protokoll steht seit Jahren IPv6 in den Startlöchern, es hat sich allerdings bisher noch nicht durchgesetzt.

Eine IPv6-Adresse besteht aus 16 Bytes, also aus 128 Bit. Damit gibt es 2^128 ≈ 10^38 verschiedene Adressen. Somit stünden jedem Menschen ca. 10^28 IPv6-Adresse zur Verfügung (das sind etwa so viele, wie es Wassermoleküle in einem Eimer voll Wasser hat).

IPv6-Adressen werden als Hexadezimalzahl dargestellt. Dabei werden immer vier hexadezimale Ziffern (zwei Byte) zusammengefasst. Als Trennzeichen wird das Doppelpunkt : verwendet:

2001:0db8:85a3:08d3:0000:0370:7344

Da so unglaublich viele IPv6-Adressen zur Verfügung stehen, sind meist ganz viele Stellen im Innern der Adresse 0. Diese braucht man nicht zu schreiben, da Viererblöcke, die komplett aus Nullen bestehen (0000), weggelassen werden dürfen. Eine solche Auslassung wird gekennzeichnet durch zwei hintereinander stehende Doppelpunkte. Die oben genannte Adresse kann also auch wie folgt geschrieben werden:

2001:0db8:85a3:08d3::0370:7344

Auch die führenden Nullen pro Viererblock dürfen weggelassen werden. IPv6-Adressen sind also nicht zwingend sehr lang, sie können durchaus kurz sein:

2a13:182:81::65