Ipv4: Unterschied zwischen den Versionen
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| − | Die Felder des in der Abbildung dargestellten Protokollkopfes haben die | + | =Felder= |
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| − | + | ==Version== | |
| − | + | *Das Versions-Feld enthält die Versionsnummer des IP-Protokolls. | |
| − | ====Version | + | *Einige Hosts können mit der alten und andere mit der neuen Version arbeiten. |
| + | *Die derzeitige Versionsnummer ist 4 | ||
| + | *Die Version 6 des IP Protokolls wird immer mehr eingesetzt | ||
| − | Das | + | =Length= |
| − | + | *Das Feld Length (Internet Header Length - IHL) enthält die Länge des Protokollkopfs, da diese nicht konstant ist. | |
| − | + | *Die Länge wird in 32-Bit- Worten angegeben. | |
| − | + | *Der kleinste zulässige Wert ist 5 - das entspricht also 20 Byte | |
| − | + | *In diesem Fall sind im Header keine Optionen gesetzt. | |
| − | + | *Die Länge des Headers kann sich durch Anfügen von Optionen aberbis auf 60 Byte erhöhen | |
| + | *Der Maximalwert für das 4-Bit-Feld ist 15 | ||
| − | + | =Type of Service= | |
| − | + | *Über das Feld Type of Service kann IP angewiesen werden Nachrichten nach bestimmten Kriterien zu behandeln. | |
| − | + | *Als Dienste sind hier verschiedene Kombinationen aus Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit möglich. | |
| − | + | *In der Praxis wird dieses Feld aber ignoriert, hat also den Wert 0. Das Feld selbst hat den folgenden Aufbau: | |
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| − | Nachrichten nach bestimmten Kriterien zu behandeln. Als Dienste | ||
| − | sind hier verschiedene Kombinationen aus Zuverlässigkeit und | ||
| − | Geschwindigkeit möglich. In der Praxis wird dieses Feld aber ignoriert, | ||
| − | hat also den Wert 0. Das Feld selbst hat den folgenden Aufbau: | ||
[[Bild:Service.png]] | [[Bild:Service.png]] | ||
| − | + | =Precedence= | |
| − | + | *(Bits 0-2) gibt die Priorität von 0 (normal) bis 7 (Steuerungspaket) an. | |
| − | (Bits 0-2) gibt die Priorität von 0 (normal) bis 7 (Steuerungspaket) an. | + | *Die drei Flags (D,T,R) ermöglichen es dem Host anzugeben, worauf er bei der Datenübertragung am meisten Wert legt: |
| − | Die drei Flags (D,T,R) ermöglichen es dem Host anzugeben, worauf er | + | *Verzögerung (Delay - D) |
| − | bei der Datenübertragung am meisten Wert legt: Verzögerung (Delay | + | *Durchsatz (Throughput - T) |
| − | - D) | + | *Zuverlässigkeit (Reliability - R). |
| − | beiden anderen Bit-Felder sind reserviert | + | *Die beiden anderen Bit-Felder sind reserviert. |
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| + | =Total Length= | ||
| + | *Enthält die gesamte Paketlänge, d.h. Header und Daten. | ||
| + | *Da es sich hierbei um ein 16-Bit-Feld handelt ist die Maximallänge eines Datengramms auf 65.535 Byte begrenzt. | ||
| + | *In der Spezifikation von IP (RFC 791) ist festgelegt, daß jeder Host in der Lage sein muß, | ||
| + | *Pakete bis zu einer Länge von 576 Bytes zu verarbeiten. | ||
| + | *In der Regel können von den Host aber Pakete größerer Länge verarbeitet werden. | ||
| − | == | + | =Fragmentierung= |
| + | *[[Fragmentierung]] | ||
| − | + | =Time to Live= | |
| − | + | *[[IP Time to Live]] | |
| + | =Protocol= | ||
| + | *Enthält die Nummer des Transportprotokolls, an das das Paket weitergeleitet werden muß. | ||
| + | *Die Numerierung von Protokollen ist im gesamten Internet einheitlich. | ||
| + | *Bei UNIX-Systemen sind die Protokollnummern in der Datei /etc/protocols abgelegt. | ||
| + | *Beispiele: | ||
| + | **ICMP 1 | ||
| + | **TCP 6 | ||
| + | **UDP 17 | ||
| + | **ESP 50 | ||
| − | == | + | =Header Checksum= |
| + | *Dieses Feld enthält die Prüfsumme der Felder im IP-Header. | ||
| + | *Die Nutzdaten des IP-Datengramms werden aus Effiziengründen nicht mit geprüft. | ||
| + | *Diese Prüfung findet beim Empfänger innerhalb des Transportprotokolls statt. | ||
| + | *Die Prüfsumme muß von jedem Netzknoten, der durchlaufen wird, neu berechnet werden, da der IP-Header durch das Feld Time-to-Live sich bei jeder Teilstrecke verändert. | ||
| + | *Aus diesem Grund ist auch eine sehr effiziente Bildung der Prüfsumme wichtig. | ||
| + | *Als Prüfsumme wird das 1er-Komplement der Summe aller 16-Bit- Halbwörter der zu überprüfenden Daten verwendet. | ||
| + | *Zum Zweck dieses Algorithmus wird angenommen, daß die Prüfsumme zu Beginn der Berechnung Null ist. | ||
| − | + | =Source Address, Destination Address= | |
| − | + | *In diese Felder werden die 32-Bit langen Internet-Adressen zur eingetragen. | |
| − | + | *Die Internet-Adressen werden im nächsten Abschnitt näher betrachtet. | |
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| + | =Options und Padding= | ||
| + | *Das Feld Options wurde im Protokollkopf aufgenommen,um weitere Informationen zu ergänzen. | ||
| + | *Das Optionsfeld hat eine variable Länge. | ||
| + | *Jede Option beginnt mit einem Code von einem Byte, über den die Option identifiziert wird. | ||
| + | *Manchen Optionen folgt ein weiteres Optionsfeld von 1 Byte und dann ein oder mehrere Datenbytes für die Option. | ||
| + | *Das Feld Options wird über das Padding auf ein Vielfaches von 4 Byte aufgefüllt. | ||
| − | === | + | ===End of Options List=== |
| + | * Kennzeichnet das Ende der Optionsliste. | ||
| − | + | ===No Option=== | |
| − | + | *Kann zum Auffüllen von Bits zwischen Optionen verwendet werden. | |
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| + | ===Security=== | ||
| + | *Bezeichnet, wie geheim ein Datengramm ist. In der Praxis wird diese Option jedoch fast immer ignoriert. | ||
| + | ===Loose Source-Routing, Strict Source-Routing=== | ||
| + | *Diese Option enthält eine Liste von Internet-Adressen, die dasDatagramm durchlaufen soll. | ||
| + | *Auf diese Weise kann dem Datenpaket vorgeschrieben werden eine bestimmte Route durch das Internet zu nehmen. | ||
| + | *Beim Source-Routing wird zwischen Strict Source and Record Route und Loose Source and Record Route unterschieden. | ||
| − | === | + | ===Record Route=== |
| + | *Die Knoten, die dieses Datengramm durchläuft, werden angewiesen ihre IP-Adresse an das Optionsfeld anzuhängen. | ||
| − | Diese Option ist mit der Option Record Route vergleichbar. Zusätzlich | + | ===Time Stamp=== |
| − | zur IP-Adresse wird bei dieser Option die Uhrzeit des Durchlaufs durch | + | *Diese Option ist mit der Option Record Route vergleichbar. |
| − | den Knoten vermerkt. | + | *Zusätzlich zur IP-Adresse wird bei dieser Option die Uhrzeit des Durchlaufs durch den Knoten vermerkt. |
Aktuelle Version vom 26. Oktober 2023, 05:34 Uhr
Ipv4 Header
| 32 Bit | |||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Version | Length | Type of Service | Total Length | ||||||||||||||||||||||||||||
| Identification | Flags | Fragment Offset | |||||||||||||||||||||||||||||
| Time to Live | Protocol | Header Checksum | |||||||||||||||||||||||||||||
| Source Address | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Destination Address | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Options | Paddings | ||||||||||||||||||||||||||||||
Felder
- Die Felder des in der Abbildung dargestellten Protokollkopfes haben die folgende Bedeutung:
Version
- Das Versions-Feld enthält die Versionsnummer des IP-Protokolls.
- Einige Hosts können mit der alten und andere mit der neuen Version arbeiten.
- Die derzeitige Versionsnummer ist 4
- Die Version 6 des IP Protokolls wird immer mehr eingesetzt
Length
- Das Feld Length (Internet Header Length - IHL) enthält die Länge des Protokollkopfs, da diese nicht konstant ist.
- Die Länge wird in 32-Bit- Worten angegeben.
- Der kleinste zulässige Wert ist 5 - das entspricht also 20 Byte
- In diesem Fall sind im Header keine Optionen gesetzt.
- Die Länge des Headers kann sich durch Anfügen von Optionen aberbis auf 60 Byte erhöhen
- Der Maximalwert für das 4-Bit-Feld ist 15
Type of Service
- Über das Feld Type of Service kann IP angewiesen werden Nachrichten nach bestimmten Kriterien zu behandeln.
- Als Dienste sind hier verschiedene Kombinationen aus Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit möglich.
- In der Praxis wird dieses Feld aber ignoriert, hat also den Wert 0. Das Feld selbst hat den folgenden Aufbau:
Precedence
- (Bits 0-2) gibt die Priorität von 0 (normal) bis 7 (Steuerungspaket) an.
- Die drei Flags (D,T,R) ermöglichen es dem Host anzugeben, worauf er bei der Datenübertragung am meisten Wert legt:
- Verzögerung (Delay - D)
- Durchsatz (Throughput - T)
- Zuverlässigkeit (Reliability - R).
- Die beiden anderen Bit-Felder sind reserviert.
Total Length
- Enthält die gesamte Paketlänge, d.h. Header und Daten.
- Da es sich hierbei um ein 16-Bit-Feld handelt ist die Maximallänge eines Datengramms auf 65.535 Byte begrenzt.
- In der Spezifikation von IP (RFC 791) ist festgelegt, daß jeder Host in der Lage sein muß,
- Pakete bis zu einer Länge von 576 Bytes zu verarbeiten.
- In der Regel können von den Host aber Pakete größerer Länge verarbeitet werden.
Fragmentierung
Time to Live
Protocol
- Enthält die Nummer des Transportprotokolls, an das das Paket weitergeleitet werden muß.
- Die Numerierung von Protokollen ist im gesamten Internet einheitlich.
- Bei UNIX-Systemen sind die Protokollnummern in der Datei /etc/protocols abgelegt.
- Beispiele:
- ICMP 1
- TCP 6
- UDP 17
- ESP 50
Header Checksum
- Dieses Feld enthält die Prüfsumme der Felder im IP-Header.
- Die Nutzdaten des IP-Datengramms werden aus Effiziengründen nicht mit geprüft.
- Diese Prüfung findet beim Empfänger innerhalb des Transportprotokolls statt.
- Die Prüfsumme muß von jedem Netzknoten, der durchlaufen wird, neu berechnet werden, da der IP-Header durch das Feld Time-to-Live sich bei jeder Teilstrecke verändert.
- Aus diesem Grund ist auch eine sehr effiziente Bildung der Prüfsumme wichtig.
- Als Prüfsumme wird das 1er-Komplement der Summe aller 16-Bit- Halbwörter der zu überprüfenden Daten verwendet.
- Zum Zweck dieses Algorithmus wird angenommen, daß die Prüfsumme zu Beginn der Berechnung Null ist.
Source Address, Destination Address
- In diese Felder werden die 32-Bit langen Internet-Adressen zur eingetragen.
- Die Internet-Adressen werden im nächsten Abschnitt näher betrachtet.
Options und Padding
- Das Feld Options wurde im Protokollkopf aufgenommen,um weitere Informationen zu ergänzen.
- Das Optionsfeld hat eine variable Länge.
- Jede Option beginnt mit einem Code von einem Byte, über den die Option identifiziert wird.
- Manchen Optionen folgt ein weiteres Optionsfeld von 1 Byte und dann ein oder mehrere Datenbytes für die Option.
- Das Feld Options wird über das Padding auf ein Vielfaches von 4 Byte aufgefüllt.
End of Options List
- Kennzeichnet das Ende der Optionsliste.
No Option
- Kann zum Auffüllen von Bits zwischen Optionen verwendet werden.
Security
- Bezeichnet, wie geheim ein Datengramm ist. In der Praxis wird diese Option jedoch fast immer ignoriert.
Loose Source-Routing, Strict Source-Routing
- Diese Option enthält eine Liste von Internet-Adressen, die dasDatagramm durchlaufen soll.
- Auf diese Weise kann dem Datenpaket vorgeschrieben werden eine bestimmte Route durch das Internet zu nehmen.
- Beim Source-Routing wird zwischen Strict Source and Record Route und Loose Source and Record Route unterschieden.
Record Route
- Die Knoten, die dieses Datengramm durchläuft, werden angewiesen ihre IP-Adresse an das Optionsfeld anzuhängen.
Time Stamp
- Diese Option ist mit der Option Record Route vergleichbar.
- Zusätzlich zur IP-Adresse wird bei dieser Option die Uhrzeit des Durchlaufs durch den Knoten vermerkt.