Adressen

Wann benötigen Sie Ihre private Adresse zu Hause? Doch dann, wenn Sie beispielsweise von Zalando oder Digitec was bestellen und das bei Ihnen zu Hause ankommen soll.

Grundsätzlich unterscheidet man in der Netzwerktechnik zwei Adressen:

• Die IP-Adresse
• Die MAC-Adresse

Im Folgenden schauen wir mit Hilfe einer Analogie an, wozu diese gut sind. Anschliessend geht es um die konkreten IP- und MAC-Adressen in Netzwerken.

Die Analogie zur IP-Adresse haben Sie bereits im Kapitel Rechnernetze gesehen:

Erinnern Sie sich an das Beispiel mit dem IKEA-Schrank? Wenn da auf jedem Paket feinsäubrlich Ihre Postadresse drauf steht, dann kann es zwar sein, dass die Pakete nicht alle gleichzeitig ankommen, weil sie in unterschiedliche Lastwagen verladen wurden, aber die Chance ist gross, dass irgendwann alle ganz konkret bei Ihnen ankommen. Das liegt daran, dass als Ziel-Adersse eben diese IP-Adressse angegeben wurde.

Echte Netzwerkdaten, also beispielsweise die Seite von Zalando, aber auch Zeugs, das Sie auf Ihren Computer herunterladen, irgendwelche Videos oder Bilder, werden als ebenfalls las sog. Pakete im Internet herumgeschickt. Damit es klar ist, wo die Pakete hingeschickt werden sollen, brauchen auch diese eine Adresse. Diesmal ist es keine Post-Adresse, sondern eine IP-Adresse (IP bedeutet Internet Protocol).

Die IP-Adresse entspricht also unserer Post-Adresse, im obigen Beispiel Kirchstrasse 64, 3098 Köniz.

Die Postadresse von sich zu Hause kennen Sie bereits. Das ist bei Rechnernetzten die IP-Adresse.

Nun gibt es aber noch eine tieferliegendere Adresse, die sog. MAC-Adresse.

Die MAC-Adresse können Sie sich vorstellen wie Ihre AHV-Nummer. Jaja, vielleicht kennen Sie diese gar nicht oder wissen nicht, dass Sie eine AHV-Nummer. Jede Person in der Schweiz, die irgendwie angemeldet ist und hier wohnt oder arbeitet (auch Auslandschweizer*innen), haben eine eindeutige AHV-Nummer.

Die AHV-Nummer sieht wie folgt aus: 756.1234.5678.90

Sie finden diese in der Praxis übrigens auf Ihrer Krankenkassen-Karte. Bei vielen Online-Diensten haben Sie eine sog. Kundennummer, bei der Krankenkasse wird jedoch die AHV-Nummer verwendet, um Sie eindeutig zuordnen zu können.

Eigentlich wäre es cool, wenn ich auf einem Brief nicht die ganze Adresse schreiben müsste:

Susi Müller
Hauptstrasse 33
3702 Hondrich

Es wäre doch viel schneller, einfach die AHV-Nummer von Susi aufzuschreiben:

756.1234.5678.90

Auch, wenn wir im Alltag die AHV-Nummer selten brauchen, identifiziert sie uns eindeutig. Verwenden tun wir eher die Postadresse.

In Rechnernetzen ist es genau gleich. Die sog. MAC-Adresse benötigt zwar das Netzwerk für sich intern, aber wir brauchen sie selten.

Pro Computer kann es mehrere MAC-Adressen geben, nämlich für jedes Netzwerk-Interface eine separate.

Stellen Sie sich die Lerbermatt mit dem Postbüro vor dem Sekretariat vor. Sie wollen der Person Susi Müller einen Brief schicken. Sie wissen nicht, wo sie sich jetzt gerade befindet. Sie dürfen den Brief im Postbüro abgeben. Dort sitzt eine Person, Switch genannt, welche Ihnen sagt, wo sich Susi aufhält. Der Switch weiss nämlich, wo sich die MAC-Adresse (also die AHV-Adresse) von Susi Müller jetzt gerade befindet. Und schon können Sie Susi den Brief überreichen gehen.

Bezüglich der IP-Adresse müssen wir noch ein wenig präzisieren. Kirchstrasse 64, 3098 Köniz ist in unserer Analogie die sog. öffentliche IP-Adresse. Stellen Sie sich vor, Sie befinden sich bei Ihnen zu Hause und wollen Susi Müller einen Brief senden, und zwar mit der Post.

Es reicht nicht, wenn Sie nur Susi Müller drauf schreiben. Die Post wird ein Problem haben, weil es im Ort und im Kanton und in der Schweiz ganz viele Susi Müller gibt. Mhm, welche meinen Sie jetzt? Das kann die Post nicht wissen. Aus diesem Grund müssen Sie die ganze Adresse angeben:

Susi Müller, 29n
Gymnasium Lerbemratt
Kirchstrasse 64
3098 Köniz

Für Susi Müller oder 29n interessiert sich die Post nicht, sie interessiert sich für Kirchstrasse 64, 3098 Köniz. Und das ist eben die sog. öffentliche IP-Adresse.

Auf der anderen Seite müssen Sie dem Switch im Postbüro nicht mitteilen, dass der Brief für Susi an der Kirchstrasse 64, 3098 Köniz abgegeben werden soll. Das ist dem Switch klar. Und Sie befinden Sie ja schon im Gebäude der Lerbermatt. Hier kommt jetzt die interne IP-Adresse zum Zug.

Jedes Gerät, das mit einem Netzwerk verbunden werden kann, hat eine sog. MAC-Adresse. Diese MAC-Adresse ist weltweit einmalig.

Es kann sogar sein, dass Ihr Notebook mehrere MAC-Adressen hat. Präziser ausgedrückt hat nämlich jede Netzwerkschnittstelle eine MAC-Adresse. Das kann beispielsweise der Wifi- resp. WLAN-Adapter sein, aber auch die Bluetooth-Schnittstelle oder virtuelle Maschinen auf Ihrem Notebook können MAC-Adressen haben.

Eine MAC-Adresse ist eine 48Bit lange Zahl, welche in hexadezimaler Form (sorry😁) dargstellt wird. Die kann beispielsweise so aussehen: 8C-1D-96-D9-AB-A6. Unter Windows wird sie meist mit Bindestrichen dargestellt, bei anderen Betriebssystemen mit einem Doppelpunkt: 8C:1D:96:D9:AB:A6.

Suchen Sie auf Ihrem Notebook die MAC-Adresse(n) raus. Wenn Sie viele Netzwerkkarten eingebaut haben (resp. virtuelle vorhanden haben), dann muss man ein wenig suchen, aber sonst sind Sie sehr schnell mit dem Finden.

Unter Windows

Unter Windows öffnen Sie am besten im Startmenü die Eingabeaufforderung:

Darin geben Sie den folgenden Befehl ein:

ipconfig /all

Es werden sämtliche Netzwerk-Adapter aufgelistet. Und pro Netzwerk-Adapter die verschiedenen Adressen. Hier ein Beispiel:

Beispiel von Adressen eines Netzwerk-Adapters

Gelb markiert ist die sog. MAC-Adresse.

IP-Adressen existieren in zwei Versionen:

• in der Version 4
• und in der Version 6

IP-Adressen bestehen aus vier Paketen zu je 8 Bit. Binär ausgedrückt z.B. so: 11000000.10101000.00000001.00000001.

Da dies sehr schwer zu lesen ist (erinnern Sie sich an die Zahlensysteme?), könnte man das Ganze auch hexadezimal darstellen: C0.A8.01.01.

Lustigerweise hat sich das auch nicht eingebürgert, sondern die dezimale Schreibweise, und die sieht so aus: 192.168.1.1.

Sie sehen, Informatiker*innen sind seltsame Menschen (das sollten Sie die letzten paar Semester bereits festgestellt haben😆). Die schreiben Zahlen wirklich einfach nach Gutdünken grad in dem Zahlensystem auf, das ihnen am besten gefällt…

Janu, ist halt so, müssen wir uns dran gewöhnen.

Also, eine IP-Adresse (v4) kann Werte zwischen 0.0.0.0 und 255.255.255.255 enthalten.

Wenn Sie übrigens mit oben, mit der MAC-Adresse vergleichen: jede MAC-Adresse ist noch um 16 Bit länger.

Jedes Gerät, das irgendwie in einem Netzwerk angeschlossen ist, muss zwingend eine IP-Adresse haben. Und diese darf nicht doppelt vorkommen.

Nun, wie viele Möglichkeiten haben wir eigentlich? Solches Zeugs haben wir in GYM1 gerechnet. Wissen Sie noch🤪? Rechnen wir doch einfach 256*256*256*256 oder von mir aus 2*32. Und das sollte um die 4.3 Milliarden unterschiedliche IP-Adressen geben.

Viel, denken Sie?

Mhm, wie viele Menschen gibt es auf der Welt? Und wie viele Internet-fähige Geräte haben Sie? Wird knapp, oder🙈. à 256 unterschiedlichen Zahlen

Bereits vor 35 Jahren wusste man, dass die IP-Adressen der Version 4 langsam knapp wurden und arbeitete an einer neuen Version. 1995 hatte man die fast fertige Definition der neuen Version und nannte sie Version 6.

Wollen Sie Ihre IP-Adresse herausfinden, dann geben Sie wie oben den folgenden Befehl ein:

ipconfig /all

Und irgendwo finden Sie die IPv4- resp. IPv6-Adresse:

Ein Beispiel einer IPv4- und IPv6-Adresse

Diese IP-Adresse, die Sie bei sich sehen, ist die sog. lokale IP-Adresse und gilt nur innerhalb des Netzwerks, in dem Sie sich gerade befinden. Hier in der Schule haben Sie eine andere IP-Adresse als bei sich zu Hause.

Wenn Sie wissen wollen, unter welcher IP-Adresse Sie beispielsweise bei Google oder Microsoft sichtbar sind, dann geht es darum, Ihre öffentliche IP-Adresse herauszufinden. Zu Hause können Sie dies über die Administrations-Oberfläche Ihrer Internetbox herausfinden. Wenn Sie darauf einen Zugang haben, dann finden Sie es beispielsweise über die folgende Seite heraus: https://www.whatismyip.com/ (Achtung, lehnen Sie die Cookies ab; die Seite will ein bisschen viele Tracker installieren…).

Vielleicht ist Ihnen schon aufgefallen: meistens liest man nicht nur was zur IP-Adresse, sondern es steht immer noch die sog. Subnetzmaske da.

Beispielsweise so:

IP-Adresse:   192.168.1.10
Subnetzmaske: 255.255.255.0

Nun, das sieht komplizierter aus, als es ist. Erinnern Sie sich an Binär zurück: 255 heisst 8 Mal eine 1. Schreiben wir obige beiden Zahlen in binär untereinander auf, sieht das so aus:

IP-Adresse:   11000000 10101000 00000001 00001010
IP-Adresse:   11000000 10101000 00000010 00001010
Subnetzmaske: 11111111 11111111 11111111 00000000

Die Subnetzmaske sagt nichts anderes aus, als, welcher Teil der IP-Adresse der sog. Netzteil und welcher der Hostteil ist.

Das findet man heraus, wenn man die beiden Zeilen AND-verknüpft (neeeeeein, bitte nix schmeissen!🥚🐣). Konkret heisst das, dass die ersten drei Achter-Pakete der Netzteil ist, und das vierte Achterpaket ganz rechts gibt den Host im entsprechenden Netz an.

Keine Sorge, mehr machen wir nicht zu Subnetzmasken. Man könnte nämlich nicht 24 Einsen für den Netzteil definieren, sondern nur 23 oder sogar 25 oder beliebig was. Dann würde der Hostteil ganz rechts grösser oder kleiner. Wir bleiben bei genau dieser Schreibweise mit den 24 Einsen. Statt übrigens immer beide Zeilen oben angeben zu müssen, gibt es auch die folgende Kurzschreibweise:

IP-Adresse: 192.168.1.10/24

Habe ich was von 24 Einsen geschrieben? Genau, und das darf man auch so schreiben. Sie sollten beide Schreibweisen kennen.

Ein kleines Detail: der Adresse 192.168.1.10 sagen wir Hostadresse, diese identifiziert den konkreten Host. Der Zahl 192.168.1.0 sagen wir Netzwerkadresse. Diese identifiziert das Netzwerk.

Angenommen, die Subnetzmaske bleibt immer 255.255.255.0. Sie haben folgende drei Clients gegeben (einer ist vielleicht ein Drucker):

- 192.168.1.10
- 192.168.1.11
- 192.168.2.10

Dann wissen Sie, dass sich die ersten beiden Hosts im gleichen Netz befinden, der dritte Client jedoch nicht. Hier die beiden IP-Adressen inkl. Subnetzmaske im Vergleich:

Der Netzteil ist nicht gleich! Und wenn der Netzteil nicht gleich ist, dann sind das zwei unterschiedliche Subnetze und die beiden Hosts befinden sich nicht im gleichen Netz. alles links vom roten Strich sagt, in welchem Netz sich der Host befindet. Und wenn da nicht beide Zahlen identisch sind, handelt es sich jeweils um unterschiedliche Netze.

Warum das relevant ist? Es kann durchaus sein, dass Sie nach der Installation eines Druckers im Netzwerk zu Hause nicht drucken können. Dann würde ich als erstes mal kontrollieren, ob der Drucker sich im gleichen Netzwerk befindet.

In diesem konkreten Fall, wenn auf dem Display Ihres Druckers obige Adresse eingestellt ist, müssten Sie diese beispielsweise manuell ändern auf 192.168.1.5. Dann wäre der Drucker im gleichen Netz wie die beiden Clients (ehrlicherweise müsste man dann noch das Standard-Gateway ändern. Was das ist, werden Sie im Kapitel „Routing“ noch sehen).