IP-adresser og subnetting forklaret

Hvad er en IP-adresse?

En IP-adresse identificerer en netværksforbindelse, ikke en computer. En bærbar med både wifi og kabel har derfor to, og en server kan have mange. Adressen består af to dele: en netværksdel, der fortæller, hvilket netværk forbindelsen hører til, og en værtsdel, der udpeger den enkelte forbindelse i netværket. Det er netværksdelen, routerne på internettet bruger til at finde vej, ligesom postvæsenet først kigger på postnummeret og først til sidst på husnummeret.

IPv4 og subnetmasker

En IPv4-adresse er et tal på 32 bit. For at gøre den læselig skrives den som fire tal mellem 0 og 255 adskilt af punktummer, fx 192.168.1.20. Hvert af de fire tal svarer til 8 bit.

Hvor grænsen går mellem netværksdel og værtsdel, står ikke i selve adressen. Det afgøres af subnetmasken, et andet 32-bit-tal, hvor alle bit i netværksdelen er 1 og alle bit i værtsdelen er 0. Masken 255.255.255.0 betyder, at de første 24 bit er netværket. I dag skrives det oftest kortere som et suffiks efter adressen, kaldet CIDR-notation: 192.168.1.20/24.

Et eksempel gør det tydeligt. Når en computer skal finde ud af, hvilket netværk en adresse tilhører, lægger den adressen og masken over hinanden bit for bit og beholder kun de bit, hvor masken er 1:

Adresse   192.168.1.20    11000000.10101000.00000001.00010100
Maske     255.255.255.0   11111111.11111111.11111111.00000000
Netværk   192.168.1.0     11000000.10101000.00000001.00000000

Netværket er altså 192.168.1.0/24, og de sidste 8 bit er til værterne. 8 bit giver 256 kombinationer, men den første (netværkets egen adresse, .0) og den sidste (broadcast-adressen, .255) er reserveret, så der er 254 brugbare adresser. Hvis to enheder har adresser i samme netværk, kan de tale direkte sammen. Er modtageren i et andet netværk, sendes pakken i stedet til standard-gatewayen, typisk routeren, som sender den videre.

Det er også sådan, man deler et netværk op i mindre dele, subnetting. Et /24 kan fx deles i to /25 med 126 værter hver, eller man kan give et kontor et /22 med plads til godt tusind enheder. Jo længere suffikset er, jo mindre er netværket.

Sådan deler du et netværk op

Regnestykket bag subnetting er det samme hver gang. Et suffiks på /n efterlader 32 minus n bit til værterne, og antallet af brugbare adresser er 2 opløftet i det tal minus 2, fordi netværksadressen og broadcast-adressen ikke kan bruges af enheder. Et /26 har 6 værtsbit, altså 64 adresser og 62 brugbare.

Skal 192.168.1.0/24 deles i fire lige store dele, låner man 2 bit fra værtsdelen, så suffikset bliver /26, og hvert delnet starter 64 adresser efter det forrige:

Man deler et netværk op for at holde ting adskilt: gæstewifi væk fra kassesystemet, servere væk fra medarbejdernes computere, kameraer og printere i deres eget hjørne. Trafik mellem delnettene skal forbi en router eller firewall, og der kan man bestemme, hvad der må passere. De suffikser, man oftest møder:

Et /32 er ikke et netværk, men en måde at pege på præcis én adresse, fx når en firewall eller en API-udbyder kun skal lukke én bestemt server ind.

Private adresser og NAT

32 bit giver godt fire milliarder adresser, og det er ikke nok til alle enheder i verden. Derfor er tre områder reserveret til private netværk og bliver aldrig sendt ud på internettet: 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 og 192.168.0.0/16. Dit hjemmenetværk og de fleste kontornetværk bruger et af dem.

Når en enhed med en privat adresse taler med internettet, skifter routeren afsenderadressen ud med sin egen offentlige adresse og husker, hvilken intern enhed svaret skal tilbage til. Det kaldes NAT (Network Address Translation), og det lader et helt netværk dele én offentlig adresse. Bagsiden er, at enheder bag NAT ikke uden videre kan kontaktes udefra, hvilket gør fx videoopkald og spil mere komplicerede.

Et par andre områder er også værd at kende. 127.0.0.0/8 er maskinen selv, og 127.0.0.1 kaldes localhost. En adresse i 169.254.0.0/16 betyder, at enheden ikke fik en adresse fra netværket og selv har valgt en, så den kan typisk ikke komme på internettet. Og 100.64.0.0/10 bruges af internetudbydere, der sætter mange kunder bag deres egen NAT. Ser din router en adresse derfra som sin offentlige, deler du reelt adresse med andre kunder.

IPv6

IPv6 er den langsigtede løsning på adressemanglen. Adresserne er på 128 bit, hvilket giver så mange, at man ikke behøver at spare, og hvert lokalnetværk får normalt et helt /64 for sig selv. De skrives som otte grupper af fire hexadecimale cifre adskilt af koloner, fx 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0001.

For at gøre dem til at håndtere må foranstillede nuller udelades, og én sammenhængende række af grupper med kun nuller må erstattes af to koloner. Adressen ovenfor kan derfor skrives som 2001:db8::1. Subnetmasker skrives altid som CIDR-suffiks. Fordi der er adresser nok, er der ikke samme behov for NAT, og enheder kan i princippet nås direkte, så firewallen får en vigtigere rolle. IPv4 og IPv6 kører side om side, og moderne styresystemer og servere understøtter begge.

Adressering i hele stakken

IP-adressen er kun én af flere adresser, der er i spil, når data sendes. På det lokale netværk har hvert netkort en MAC-adresse, som er det, ethernet og wifi faktisk leverer til. Når en computer vil sende en IP-pakke til en maskine på samme netværk, eller til routeren, bruger den ARP (i IPv6: Neighbor Discovery) til at spørge, hvilken MAC-adresse der hører til IP-adressen. MAC-adressen gælder kun på det lokale netværk og skiftes ud ved hver router, mens IP-adressen følger pakken hele vejen.

Oven over IP udpeger portnummeret, hvilket program på maskinen pakken er til. Og øverst er der navnene: mennesker husker minwebshop.dk, ikke 203.0.113.10, så DNS oversætter navne til IP-adresser. Tilsammen giver de fire niveauer, navn, IP-adresse, port og MAC-adresse, alt, hvad der skal til for at få en besked fra et program på én maskine til det rigtige program på en anden. Hvordan de protokoller, der bruger adresserne, hænger sammen, gennemgår vi i guiden om netværksprotokoller.

Faste og skiftende adresser

De fleste enheder får deres adresse automatisk fra en DHCP-server, typisk routeren. Adressen er udlånt for en periode og kan skifte, når lånet udløber, eller enheden har været væk. Det er fint for computere og telefoner, men ikke for noget, andre skal kunne finde: servere, printere og netværksudstyr får en fast adresse, enten sat direkte på enheden eller reserveret i routeren.

For en webshop er det serverens offentlige adresse, der tæller. Den står i domænets DNS, så flytter du hosting, får siden ny adresse, og DNS skal opdateres. Den bruges også af betalings-, fragt- og ERP-systemer, der kun tager imod kald fra adresser, de kender, så en ny serveradresse skal meldes til dem, før flytningen, ellers holder integrationerne op med at virke.

Find dine egne adresser

• Windows: kør ipconfig i en kommandoprompt.
• macOS og Linux: kør ip addr eller ifconfig i en terminal.
• Din offentlige adresse: besøg en tjeneste, der viser “what is my IP”. Den adresse er routerens, ikke din computers, hvis du er bag NAT.

Ofte stillede spørgsmål

Kan to enheder have samme IP-adresse?

Ikke på samme netværk, så opstår der en konflikt. Men den samme private adresse, fx 192.168.1.20, bruges i millioner af forskellige hjemmenetværk samtidig uden problemer.

Skifter min IP-adresse?

Ofte, ja. De fleste enheder får deres adresse automatisk via DHCP, og mange internetudbydere tildeler private kunder en adresse, der kan skifte. Servere har typisk faste adresser.