Computernetzwerke

Bitübertragungsschicht zum Transport weiter. Der IP-Header hat den in der folgenden Abbildung gezeigten Aufbau.
0
4
8
16 19
31
Version
Header Length
Service Typ
Total Length
Identification
Flags
Fragment Offset
Time to Live
Protocol
IP Header Checksum
IP Source Address (IP Sender Adresse)
IP Destination Address (IP Empfanger Adresse )
Options
Padding
IP Data
    Abbildung 6.4: Der Aufbau des IP-Headers, dem die IP-Daten folgen
    Im Versionsfeld wird die jeweilige Version des IP-Headers übertragen, wobei die Version 4 heute Standard (IPv4) ist und die vorherigen (1-3) nicht mehr verwendet werden. Erst mit IPv6 (siehe Kapitel 6.4.2) ändert sich auch der Inhalt des Versionsfeldes.
    Header Length definiert die gesamte Länge des IP-Headers in 32-Bit-Einheiten. Der Service Typ definiert die Dienste eines IP-Pakets und die Priorität (z. B. normale Verzögerung, geringe Verzögerung) und wird vielfach nicht mehr implementiert. Total Length gibt die Gesamtlänge des Paketes einschließlich des IP-Headers und des Datenteils - der höheren »Protokolle« - an.
    Falls ein Datenpaket nicht in seiner gesamten Länge übertragen werden kann, wird es fragmentiert, d. h. in kleinere Dateneinheiten zerlegt, mit einem IP-Header versehen und dann mithilfe einzelner Pakete transportiert. Die Bytes Identification, die durch eine höhere Schicht (TCP) generiert werden, kennzeichnen im Header die Zugehörigkeit zu einem bestimmten (fragmentierten) Paket.
    Außerdem enthält Flags die Information über den Fragmentierungsvorgang (Don't Fragment, More Fragment), und der folgende Fragment Offset gibt die Lage der Fragmentdaten in Relation zum Anfang des Datenblocks an, damit der Empfänger das Originalpaket wieder in der korrekten Reihenfolge zusammensetzen kann.
    Die Lebensdauer eines Datenpaketes im Netz wird mit Time to Live (TTL) spezifiziert. Als maximaler Wert ist hierfür der »Übergang über 255 Router« definiert. Da es in den Netzen vielfach keine synchrone Uhrzeit gibt, wird Time to Live bei jedem Router-Durchlauf (Hop) erniedrigt, und falls der Wert zu null wird, muss das Paket verworfen werden.
    TTL wird normalerweise bei jedem Hop um eins erniedrigt, wobei es im Internet aber auch üblich ist, dass TTL bei einem Hop gleich um drei reduziert wird. Die Anzahl der Hops ist demnach durch TTL begrenzt, und falls das Datenpaket zu verwerfen ist, wird eine entsprechende Nachricht mit ICMP (siehe Kapitel 6.6) an den Computer, von dem das Paket ausging, gesendet.
    Exkurs
    Welchen Weg ein Paket zu einer bestimmten Netzwerkeinheit über welche Router durchläuft, lässt sich mit dem Programm Tracert (Trace Route) ermitteln. Dem Befehl Tracert ist hierfür die jeweilige IP-Adresse oder der Hostname nachzustellen (Abbildung 6.5).
    ^Administrator: Eingabeaufforderung
    Microsoft Hindous [Version 6.1.7600]
    Copyright 2009 Microsoft Corporation. Aile Rechte uorbehalten. C:\Users\Klaus>tracert sfoogle.de
    Routenuerfolgung zu google.de [74.125.43.1041 ilber maximal 30 Abschnitte:
1
<1
ms
<1
ms
<1
ms
192.168.0.110
2
29
ms
33
ms
32
ms
loi.br04.ueham.de.hansenet.net [213.191.84.1991
3
29
ms
28
ms
29
ms
ge-7-l-2-0.xd01.ueham.de.hansenet.net [62.109.11
.701
4
29
ms
30
ms
29
ms
ae0-0.pr01.ueham.de.hansenet.net [213.191.66.169
5
54
ms
29
ms
29
ms
uorkix.net.google.com [80.81.203.341
6
30
ms
30
ms
29
ms
209.85.249.132
7
30
ms
31
ms
29
ms
72.14.233.31
G
37
ms
37
ms
37
ms
209.85.240.88
9
36
ms
37
ms
36
ms
216.239.48.53
10
38
ms
*

*

209.85.255.249
11
36
ms
36
ms
37
ms
bu-in-fl04.lel00.net [74.125.43.1041
    AblaufVerfolgung beendet. C:\Users\Klaus>
    Abbildung 6.5: Auf dem Weg zu Google mit »tracert«
    Welches höhere Protokoll als nächstes dem Datenteil vorangestellt ist, wird durch das Byte Protocol gekennzeichnet. Die wichtigsten hier lokalisierten Protokolle sind in der Tabelle 6.4 angegeben.
Protokoll Nr.
Protokolltyp
Bedeutung
0
IP
Internet Protocol
1
ICMP
Internet Control Message Protocol
2
IGMP
Internet Group Management Protocol
3
GGP
Gateway Gateway Protocol
6
TCP
Transmission Control Protocol
ll
UDP
User Datagram Protocol
22
XNS-IDP
Xerox Internet Datagram Protocol
    Tabelle 6.4: Kennzeichnung der höheren Protokolle unter »Protocol« im IP-Header
    Für die Fehlerüberprüfung des IP-Headers (nicht des Datenteils) dient IP Header Checksum. Diese Prüfsumme muss bei der Kommunikation über Router stets neu berechnet werden, weil sich beispielsweise der Wert für Time to Live dabei ändert.
    Als Nächstes folgen im IP-Header die Adresse des