Ipv4: Unterschied zwischen den Versionen

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|colspan="26"|Options
 
|colspan="26"|Options
 
|colspan="6"|Paddings
 
|colspan="6"|Paddings
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|colspan="32" style="background-color:yellow"|Data
 
 
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=Felder=
 
=Felder=
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Die Felder des in der Abbildung dargestellten Protokollkopfes haben die
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*Die Felder des in der Abbildung dargestellten Protokollkopfes haben die folgende Bedeutung:
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folgende Bedeutung:
 
 
==Version==
 
==Version==
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Das Versions-Feld enthält die Versionsnummer des IP-Protokolls. Durch
+
*Das Versions-Feld enthält die Versionsnummer des IP-Protokolls.
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die Einbindung der Versionsnummer besteht die Möglichkeit über eine
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*Einige Hosts können mit der alten und andere mit der neuen Version arbeiten.
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längere Zeit mit verschiedenen Versionen des IP Protokolls zu
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*Die derzeitige Versionsnummer ist 4
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arbeiten. Einige Hosts können mit der alten und andere mit der neuen
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*Die Version 6 des IP Protokolls wird immer mehr eingesetzt
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Version arbeiten. Die derzeitige Versionsnummer ist 4, aber die
 
−
Version 6 des IP Protokolls befindet sich bereits in der Erprobung
 
  
 
=Length=
 
=Length=
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Das Feld Length (Internet Header Length - IHL) enthält die Länge des
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*Das Feld Length (Internet Header Length - IHL) enthält die Länge des Protokollkopfs, da diese nicht konstant ist.
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Protokollkopfs, da diese nicht konstant ist. Die Länge wird in 32-Bit-
+
*Die Länge wird in 32-Bit- Worten angegeben.  
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Worten angegeben. Der kleinste zulässige Wert ist 5 - das entspricht
+
*Der kleinste zulässige Wert ist 5 - das entspricht also 20 Byte
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also 20 Byte; in diesem Fall sind im Header keine Optionen gesetzt.
+
*In diesem Fall sind im Header keine Optionen gesetzt.
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Die Länge des Headers kann sich durch Anfügen von Optionen aber
+
*Die Länge des Headers kann sich durch Anfügen von Optionen aberbis auf 60 Byte erhöhen
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bis auf 60 Byte erhöhen (der Maximalwert für das 4-Bit-Feld ist 15).
+
*Der Maximalwert für das 4-Bit-Feld ist 15
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=Type of Service=
 
=Type of Service=
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Über das Feld Type of Service kann IP angewiesen werden
+
*Über das Feld Type of Service kann IP angewiesen werden Nachrichten nach bestimmten Kriterien zu behandeln.  
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Nachrichten nach bestimmten Kriterien zu behandeln. Als Dienste
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*Als Dienste sind hier verschiedene Kombinationen aus Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit möglich.  
−
sind hier verschiedene Kombinationen aus Zuverlässigkeit und
+
*In der Praxis wird dieses Feld aber ignoriert, hat also den Wert 0. Das Feld selbst hat den folgenden Aufbau:
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Geschwindigkeit möglich. In der Praxis wird dieses Feld aber ignoriert,
 
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hat also den Wert 0. Das Feld selbst hat den folgenden Aufbau:
 
  
 
[[Bild:Service.png]]
 
[[Bild:Service.png]]
  
 
=Precedence=
 
=Precedence=
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(Bits 0-2) gibt die Priorität von 0 (normal) bis 7 (Steuerungspaket) an.
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*(Bits 0-2) gibt die Priorität von 0 (normal) bis 7 (Steuerungspaket) an.
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Die drei Flags (D,T,R) ermöglichen es dem Host anzugeben, worauf er
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*Die drei Flags (D,T,R) ermöglichen es dem Host anzugeben, worauf er bei der Datenübertragung am meisten Wert legt:
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bei der Datenübertragung am meisten Wert legt: Verzögerung (Delay
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*Verzögerung (Delay - D)
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- D), Durchsatz (Throughput - T), Zuverlässigkeit (Reliability - R). Die
+
*Durchsatz (Throughput - T)
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beiden anderen Bit-Felder sind reserviert.
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*Zuverlässigkeit (Reliability - R).  
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*Die beiden anderen Bit-Felder sind reserviert.
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=Total Length=
 
=Total Length=
−
Enthält die gesamte Paketlänge, d.h. Header und Daten. Da es sich
+
*Enthält die gesamte Paketlänge, d.h. Header und Daten.  
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hierbei um ein 16-Bit-Feld handelt ist die Maximallänge eines
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*Da es sich hierbei um ein 16-Bit-Feld handelt ist die Maximallänge eines Datengramms auf 65.535 Byte begrenzt.
−
Datengramms auf 65.535 Byte begrenzt. In der Spezifikation von IP
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*In der Spezifikation von IP (RFC 791) ist festgelegt, daß jeder Host in der Lage sein muß,
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(RFC 791) ist festgelegt, daß jeder Host in der Lage sein muß, Pakete
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*Pakete bis zu einer Länge von 576 Bytes zu verarbeiten.
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bis zu einer Länge von 576 Bytes zu verarbeiten. In der Regel können
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*In der Regel können von den Host aber Pakete größerer Länge verarbeitet werden.
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von den Host aber Pakete größerer Länge verarbeitet werden.
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*[[Fragmetierung]]
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=Fragmentierung=
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*[[Fragmentierung]]
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=Time to Live=
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*[[IP Time to Live]]
  
 
=Protocol=
 
=Protocol=
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Enthält die Nummer des Transportprotokolls, an das das Paket
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*Enthält die Nummer des Transportprotokolls, an das das Paket weitergeleitet werden muß.
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weitergeleitet werden muß. Die Numerierung von Protokollen ist im
+
*Die Numerierung von Protokollen ist im gesamten Internet einheitlich.
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gesamten Internet einheitlich.. Bei UNIX-Systemen sind die
+
*Bei UNIX-Systemen sind die Protokollnummern in der Datei /etc/protocols abgelegt.
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Protokollnummern in der Datei /etc/protocols abgelegt.
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*Beispiele:
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**ICMP 1
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**TCP 6
 +
**UDP 17
 +
**ESP 50
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=Header Checksum=
 
=Header Checksum=
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Dieses Feld enthält die Prüfsumme der Felder im IP-Header. Die
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*Dieses Feld enthält die Prüfsumme der Felder im IP-Header.  
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Nutzdaten des IP-Datengramms werden aus Effiziengründen nicht mit
+
*Die Nutzdaten des IP-Datengramms werden aus Effiziengründen nicht mit geprüft.
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geprüft. Diese Prüfung findet beim Empfänger innerhalb des
+
*Diese Prüfung findet beim Empfänger innerhalb des Transportprotokolls statt.  
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Transportprotokolls statt. Die Prüfsumme muß von jedem Netzknoten,
+
*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.  
−
der durchlaufen wird, neu berechnet werden, da der IP-Header durch
+
*Aus diesem Grund ist auch eine sehr effiziente Bildung der Prüfsumme wichtig.
−
das Feld Time-to-Live sich bei jeder Teilstrecke verändert. Aus diesem
+
*Als Prüfsumme wird das 1er-Komplement der Summe aller 16-Bit- Halbwörter der zu überprüfenden Daten verwendet.
−
Grund ist auch eine sehr effiziente Bildung der Prüfsumme wichtig. Als
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*Zum Zweck dieses Algorithmus wird angenommen, daß die Prüfsumme zu Beginn der Berechnung Null ist.
−
Prüfsumme wird das 1er-Komplement der Summe aller 16-Bit-
+
 
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Halbwörter der zu überprüfenden Daten verwendet. Zum Zweck
 
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dieses Algorithmus wird angenommen, daß die Prüfsumme zu Beginn
 
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der Berechnung Null ist.
 
 
=Source Address, Destination Address=
 
=Source Address, Destination Address=
−
In diese Felder werden die 32-Bit langen Internet-Adressen zur
+
*In diese Felder werden die 32-Bit langen Internet-Adressen zur eingetragen.
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eingetragen. Die Internet-Adressen werden im nächsten Abschnitt
+
*Die Internet-Adressen werden im nächsten Abschnitt näher betrachtet.
−
näher betrachtet.
+
 
 
=Options und Padding=
 
=Options und Padding=
−
Das Feld Options wurde im Protokollkopf aufgenommen, um die
+
*Das Feld Options wurde im Protokollkopf aufgenommen,um weitere Informationen zu ergänzen.
−
Möglichkeit zu bieten das IP-Protokoll um weitere Informationen zu
+
*Das Optionsfeld hat eine variable Länge.  
−
ergänzen, die im ursprünglichen Design nicht berücksichtigt wurden.
+
*Jede Option beginnt mit einem Code von einem Byte, über den die Option identifiziert wird.
−
Das Optionsfeld hat eine variable Länge. Jede Option beginnt mit
+
*Manchen Optionen folgt ein weiteres Optionsfeld von 1 Byte und dann ein oder mehrere Datenbytes für die Option.  
−
einem Code von einem Byte, über den die Option identifiziert wird.
+
*Das Feld Options wird über das Padding auf ein Vielfaches von 4 Byte aufgefüllt.
−
Manchen Optionen folgt ein weiteres Optionsfeld von 1 Byte und dann
+
 
−
ein oder mehrere Datenbytes für die Option. Das Feld Options wird
+
===End of Options List===
−
über das Padding auf ein Vielfaches von 4 Byte aufgefüllt. Derzeit sind
+
* Kennzeichnet das Ende der Optionsliste.
−
die folgenden Optionen bekannt:
+
 
−
=End of Options List=
+
===No Option===
−
Kennzeichnet das Ende der Optionsliste.
+
*Kann zum Auffüllen von Bits zwischen Optionen verwendet werden.
−
=No Option=
+
 
−
Kann zum Auffüllen von Bits zwischen Optionen verwendet werden.
+
===Security===
−
=Security=
+
*Bezeichnet, wie geheim ein Datengramm ist. In der Praxis wird diese Option jedoch fast immer ignoriert.
−
Bezeichnet, wie geheim ein Datengramm ist. In der Praxis wird diese
+
 
−
Option jedoch fast immer ignoriert.
+
===Loose Source-Routing, Strict Source-Routing===
−
=Loose Source-Routing, Strict Source-Routing=
+
*Diese Option enthält eine Liste von Internet-Adressen, die dasDatagramm durchlaufen soll.  
−
Diese Option enthält eine Liste von Internet-Adressen, die das
+
*Auf diese Weise kann dem Datenpaket vorgeschrieben werden eine bestimmte Route durch das Internet zu nehmen.  
−
Datagramm durchlaufen soll. Auf diese Weise kann dem Datenpaket
+
*Beim Source-Routing wird zwischen Strict Source and Record Route und Loose Source and Record Route unterschieden.
−
vorgeschrieben werden eine bestimmte Route durch das Internet zu
+
 
−
nehmen. Beim Source-Routing wird zwischen Strict Source and Record
+
===Record Route===
−
Route und Loose Source and Record Route unterschieden. Im ersten
+
*Die Knoten, die dieses Datengramm durchläuft, werden angewiesen ihre IP-Adresse an das Optionsfeld anzuhängen.
−
Fall wird verlangt, daß das Paket diese Route genau einhalten muß.
+
 
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Desweiteren wird die genommene Route aufgezeichnet. Die zweite
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===Time Stamp===
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Variante schreibt vor, daß die angegebenen Router nicht umgangen
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*Diese Option ist mit der Option Record Route vergleichbar.  
−
werden dürfen. Auf dem Weg können aber auch andere Router
+
*Zusätzlich zur IP-Adresse wird bei dieser Option die Uhrzeit des Durchlaufs durch den Knoten vermerkt.
−
besucht werden.
 
−
=Record Route=
 
−
Die Knoten, die dieses Datengramm durchläuft, werden angewiesen
 
−
ihre IP-Adresse an das Optionsfeld anzuhängen. Damit läßt sich
 
−
ermitteln, welche Route ein Datengramm genommen hat. Wie
 
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anfangs schon gesagt, ist die Größe für das Optionsfeld auf 40 Byte
 
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beschränkt. Deshalb kommt es heute auch oftmals zu Problemen mit
 
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dieser Option, da weit mehr Router durchlaufen werden, als dies zu
 
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Beginn des ARPANET der Fall war.
 
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=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.
 

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:

Service.png

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.
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