Darstellung von IP-Adressen 👍 👎

Vorweg sei erwähnt, dass ich mich im weiteren Verlauf des Artikels der Übersicht wegen auf IPv4 beschränken werde. Das vorgestellte Konzept funktioniert prinzipiell jedoch auch bei IPv6 in ähnlicher Form.

Jeder hat bestimmt schon einmal IP-Adressen der Form "127.0.0.1" (lokale Adresse), "192.168.1.1" (private Adresse) oder "80.78.81.19" (öffentliche Adresse) gesehen. Das ist eine für den Menschen bequeme Schreibweise, jedoch nur bedingt zur automatisierten Verarbeitung (z. B. für Vergleiche bei Sortierungen) geeignet.

Eine IPv4-Adresse besteht aus vier Segmenten, die jeweils 8 Bit (≙ 4 * 1 Byte = 32 Bit, bzw. 4 Byte) umfassen. Insofern verwendet eine IPv4-Adresse dieser Schreibweise ("dotted decimal") eine Art Stellenwertsystem wie unser gebräuchliches Dezimalsystem, wobei die einzelnen Stellen jedoch mehrere Ziffern umfassen und daher durch ein Trennzeichen (in diesem Fall ein ".") getrennt werden.

Die Wertigkeit der Stelle einer Zahl unseres Dezimalsystems ergibt sich bekanntermaßen aus dessen Position:
Stellenwertsystem von Dezimalzahlen
01020304050607
  1 =                     1 * 100  5 =                     5 * 100
10 = 1 * 101 + 0 * 100 15 = 1 * 101 + 5 * 100
123 = 1 * 102 + 2 * 101 + 3 * 100
Ähnlich verhält es sich nun bei einer IPv4-Adresse, jedoch mit entsprechend anderen Wertigkeiten:
Stellenwertsystem von IP-Adressen
0102030405
127.  0.  0.  1 = 127 * 224 +   0 * 216 +   0 * 28 +   1 * 20 = 2 130 706 433
192.168. 1. 1 = 192 * 224 + 168 * 216 + 1 * 28 + 1 * 20 = 3 232 235 777
82.165. 40.206 = 82 * 224 + 165 * 216 + 40 * 28 + 206 * 20 = 1 386 555 598
In Anbetracht dieser Tatsache können wir einer IPv4-Adresse also einen ein-eindeutigen ganzzahligen Wert zuordnen, indem wir – analog zu unserem Dezimalsystem – die Summe der einzelnen Stellen bilden. Durch diese Darstellungsweise sind nun beispielsweise sehr einfach "größer"- und "kleiner"-Relationen zu ermitteln.

Die zu dieser Thematik passende Eigenschaft Address der IPAddress-Klasse des .NET-Frameworks ist als veraltet gekennzeichnet. Solltet ihr diese Funktionalität dennoch benötigen, so lässt sich dies selbstverständlich auch schnell selbst schreiben – wobei zu berücksichtigen gilt, dass das nur für IPv4-Adressen in dieser Form verwendet werden kann:
Vorgehensweise zur ganzzahligen Darstellung von IPv4-Adressen
010203040506
IPAddress ipAddress = IPAddress.Parse("80.78.81.19");byte[] segmentList = ipAddress.GetAddressBytes();
long ip2long = Convert.ToInt64((segmentList[0] * Math.Pow(2, 24)) + (segmentList[1] * Math.Pow(2, 16)) + (segmentList[2] * Math.Pow(2, 8)) + segmentList[3]); // – oder auch -long ip2long = (((long) segmentList[0] << 24) | ((long) segmentList[1] << 16) | ((long) segmentList[2] << 8) | (long) segmentList[3]);
PHP bietet hier beispielsweise die Funktion ip2long (und deren Gegenstück long2ip) an.


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