Warum reichen ipv4 Adressen nicht?
Moin,
ich wollte mich mal privat bisschen mit dem Thema IP Adressen auseinandersetzen, aber verstehe da eine Sache nicht so ganz. So wie ich es verstanden habe will man irgendwann auf ipv6 umsteigen da die knapp 4 Mrd Möglichen Adressen von ipv4 irgendwann nicht mehr ausreichen werden. Ich zitiere was ich gelesen habe: „Da das Internet ein riesiges Netzwerk ist und inzwischen deutlich mehr als 4 Milliarden Geräte angeschlossen sind.“ (heise.de)
Ich habe mir auch mehrere YouTube Videos dazu angeschaut und dort wurden auch Sachen gesagt wie, dass jedes Gerät eine ip Adresse hat, also handy, smartwatches oder Smart-TVs usw..
Nur so wie ich das verstanden habe gibt es private also auch öffentliche ips, öffentliche z.B. bei Servern oder Routern, jedoch habe ich es so verstanden das Geräte für Endverbraucher also Handys usw. nur variable ip Adressen haben da die öffentliche durch den Router entsteht und die private auch in jedem Netzwerk variieren kann.
Also meine Frage ist warum gesagt wird das jedes Gerät eine eindeutige ip zugeordnet bekommt wodurch die 4 Mrd Adressmöglichkeiten knapp werden, wenn des doch eigendlich nur Private ip Adressen sind die auch doppelt existieren können. Meine Frage bezieht sich also darauf: Hat jetzt jedes Gerät eine eindeutige ip oder kann diese immer variieren? Und lieget es dem zufolge wirklich an allen Endverbraucher-Geräten das die Adressen der ipv4 knapp werden?
Habe trotzdem mal ein bisschen meinen Gedanken Gang geteilt damit ihr mich auf Denkfehler oder falsches Verständnis hinweisen könnt.
Danke schonmal im Voraus fürs durchlesen von diesem langen Text und auf mein Halbwissen zu Antworten.
Lg :)
6 Antworten
Seöbst wenn alle Geräte in Deinem Heim-WLAN eine private IP nutzt, manche davon haben ja ggf. eine weitere im Mobilfunk.
Dann gehen von den 4 Mrd. natürlich auch die privaten Bereiche ab, als auch Multicast und sonstige BEreiche für spezielle Nutzungen.
Darüber hinaus ist dann noch die Problematik der Fehlallokation. Man hat also früher unnötig große Blöcke an Nutzer überlassen.
Richtig, die meisten Endgeräte haben private IP Adressen.
Aber, für die privaten IP Adressen ist schon ein gewisser Teil der IP Adressen blockiert.
Dann hast du das subnetting, wodurch diverse IP Adressen nicht genutzt werden können bzw. zum Teil einfach brach liegen.
Eines der größten Probleme stammt aber aus der Anfangszeit, als alle so gedacht haben wie du, dass 4 Millarden Adressen quasi unendlich viel sind und diese dann großzügig verteilt wurden. Somit haben viele Unis, größere Unternehmen etc. riesige Adressblöcke zugeteilt bekommen, wovon diese bis heute nur einen kleinen Teil verwenden und der rest einfach brach liegt.
Nein, es hat nicht jedes Gerät eine eigene öffentliche IPv4 Adresse.
In der Praxis teilen sich Geräte durch NAT eine IPv4 Adresse.
Bei NAT verwaltet ein Router den Traffic der zu der öffentlichen IP gesendet wird, wenn du eine Verbindung aufbaust zu z.B. Gutefrage und dann Gutefrage Daten an die öffentliche IP zurück sendet, muss der Router dir natürlich die Antwort an die private IP senden. Früher ist das in deinem lokalen Netzwerk passiert, mittlerweile ist das auch bei Internet Anbietern Standard, da teilen sich dann private Kunden eine gemeinsame öffentliche IP.
Und klar, Intern in solchen Netzen gibt es bestimmte Adressbereiche die nur in diesem Netzwerk gültig sind, in einem anderen privaten Netzwerk dürfen diese Adressen dann auch vergeben sein.
NAT ist aber keine perfekte Lösung, es erschwert direkte Kommunikation von Endgeräten in verschiedenen Netzen, wenn man eingehende Verbindungen annehmen möchte muss man eine Ausnahme hinzufügen (was ja nicht geht wenn NAT schon bei deinem Internet Anbieter passiert) und so weiter. Dh. es löst das Problem z.B. nicht bei Servern.
IPv6 löst dieses Problem, indem es viel mehr Adressen gibt. Da hat dann wirklich jedes Gerät eine eigene Adresse und man braucht NAT theoretisch nicht. Hier hast du dann einen Prefix, der angibt zu welchen Netzwerk dein Gerät gehört (quasi wie eine öffentliche IP) und dann einen Teil der sagt welches Gerät genau aus diesem Netzwerk angesprochen wird.
Weshalb kommen wir weltweit derzeit gerade noch mit 4Mrd. IPv4-Adressen zurecht?
Weil dies variable Adressen sind. Das heißt, bei jeder Einwahl ins Internet (über IPv4) bekommst Du eine IP-Adresse von Deinem Provider zugewiesen. Gehst Du offline, wird Deine IP-Adresse an den nächsten Kunden vergeben. Der Provider hat einen Pool von IP-Adressen, die er immer wieder vergibt, sobald sich einer seiner Kunden ins Internet einwählt.
Eine solche öffentliche (variable) IP-Adresse bekommen aber nur die direkt verbundenen Endgeräte bzw. Gateways.
Ein ganz theoretisches Beispiel - einfach und volksdeutsch erklärt:
Ein kleines Unternehmen hat insgesamt 10 PC's am Internet. Genauer gesagt hängen diese 10 PC's am selben Router. Der Router ist also das Gateway mit der einzigen öffentlichen IP-Adresse - obwohl über diesen Router 10 PC's online kommunizieren. Dazu verteilt der Router interne IP-Adressen an die 10 PC's, die aber mit dem Internet direkt nicht in Berührung kommen. Alle Daten, die aus dem Unternehmen heraus gehen, oder in das Unternehmen herein kommen, werden von dem Router "gemanagt". Für die 10 PC's wird also nur eine einzige öffentliche IP-Adresse belegt!
Jetzt mußt Du nur noch alle Gateways auf dieser Welt zählen und mit der Anzahl der möglichen zu koppelnden Geräte multiplizieren, dann kannst Du Dir ausrechnen, wie viele Endgeräte mit den 4Mrd. IP-Adressen theoretisch "versorgt" werden können. Das sind bestimmt eine ganze Menge (Mein kleiner 5G-Router kann bis zu 32 Geräte gleichzeitig managen)
So wie ich es verstanden habe will man irgendwann auf ipv6 umsteigen da die knapp 4 Mrd Möglichen Adressen von ipv4 irgendwann nicht mehr ausreichen werden
... das ist längst geschehen. Eine echte private IPv4-Adresse ist in Deutschland für einen Privatkunden (Neukunden) eher nur noch schwer zu erhalten.
Wenn man noch eine IPv4 hat, dann hat die der Router (auf den Interface "in Richtung Internet") und der übersetzt das in das lokale Heimnetz, das aus einem der in den RFCs definierten Netzwerken die für den privaten (das heißt auch "nicht im Internet gerouteten") Gebrauch bestimmt sind, stammt. Nur deswegen hat IPv4 überhaupt so lange gereicht (+ Umstieg auf CIDR)
Also hat jedes Gerät eine eindeutige zugewiesene öffentliche IP Adresse? Und wird diese in einem WLAN Netzwerk dann nicht benutzt weil dort der Router alles regelt.
Lg