15  IP Adressen und DNS

15.1 IP Adressen

Damit Computer in einem Netzwerk erreichbar sind, benötigen sie eine eindeutige Adresse. Diese Adresse wird als IP-Adresse (Internet Protocol Address) bezeichnet. Aktuell - das heisst seit ungefähr zwei Jahrzehnten - wird nach und nach vom IPv4 System auf IPv6 umgestellt.
IPv4 sind 32-Bit-Adressen, die in vier Oktetten dargestellt werden (z.B. 192.0.2.1). Eine Länge von 32 Bit ergibt \(2^{32}\), das heisst etwas mehr als 4.29 Milliarden mögliche Adressen. Das zeigt, dass IPv4-Adressen begrenzt sind. Diese Begrenztheit hat zur Entwicklung von IPv6 geführt.
IPv6 Adressen sind 128 Bit lang. Sie werden in Hexadezimaldarstellung angezeigt, wobei acht Gruppen von vier hexadezimalen Ziffern (z.B. 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334) verwendet werden. Die Länge von 128 Bit ermöglicht \(2^{128}\) Adressen, was in dezimaler Schreibweise \(3.4 \cdot 10^{38}\), einer Zahl mit 39 Stellen, entspricht. Auf jeden Quadratmeter der Erdoberfläche kämen etwa \(6.7 \cdot 10^{23}\) IPv6‑Adressen – das ist ungefähr eine Avogadro‑Zahl pro Quadratmeter.

15.2 DNS Lookup

Menschen können sich IP-Adressen nur schwer merken. Daher wurden Domainnamen eingeführt, die leichter zu erinnern sind. Ein Beispiel für einen Domainnamen ist www.google.com. Eine mögliche IP-Adresse für den Domainname von Google ist 172.217.168.68; oft bestehen mehrere IP-Adressen für einen Domainnamen. Für die “Übersetzung” eines Domainname in eine IP-Adresse ist das Domain Name System (DNS) verantwortlich.

15.2.1 Funktionsweise

  1. Anfrage: Wenn ein Benutzer eine Website besucht, sendet der Browser eine DNS-Anfrage an einen DNS-Server, um die IP-Adresse der gewünschten Domain zu ermitteln.
  2. Auflösung: Der DNS-Server überprüft seinen Cache auf eine vorhandene Zuordnung. Wenn keine Zuordnung gefunden wird, leitet der Server die Anfrage an andere DNS-Server weiter, bis die IP-Adresse ermittelt wird.
  3. Antwort: Der DNS-Server sendet die gefundene IP-Adresse zurück an den Browser, der dann eine Verbindung zur Website herstellen kann.

15.2.2 Typen von DNS-Einträgen

  • A-Record: Verknüpft einen Domainnamen mit einer IPv4-Adresse.
  • AAAA-Record: Verknüpft einen Domainnamen mit einer IPv6-Adresse.
  • CNAME-Record: Alias für einen anderen Domainnamen.
  • MX-Record: Gibt den Mailserver für eine Domain an.

15.2.3 Bedeutung

Der Domainname ist entscheidend für die Benutzerfreundlichkeit des Internets, da er es ermöglicht, Websites über leicht merkbare Namen anstelle von numerischen IP-Adressen zu erreichen. Ohne DNS müssten Benutzer die IP-Adressen aller Websites kennen, die sie besuchen möchten.