IPv4 kompakt: Unterschied zwischen den Versionen

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|colspan="32" style="background-color:yellow"|Data
 
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=Felder=
 
Die Felder des in der Abbildung dargestellten Protokollkopfes haben die
 
folgende Bedeutung:
 
==Version==
 
Das Versions-Feld enthält die Versionsnummer des IP-Protokolls. Durch
 
die Einbindung der Versionsnummer besteht die Möglichkeit über eine
 
längere Zeit mit verschiedenen Versionen des IP Protokolls zu
 
arbeiten. Einige Hosts können mit der alten und andere mit der neuen
 
Version arbeiten. Die derzeitige Versionsnummer ist 4, aber die
 
Version 6 des IP Protokolls befindet sich bereits in der Erprobung
 
 
=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 aber
 
bis 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:
 
 
[[Bild: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.
 
=Identification=
 
Über das Identifikationsfeld kann der Zielhost feststellen, zu welchem
 
Datengramm ein neu angekommenes Fragment gehört. Alle
 
Fragmente eines Datengramms enthalten die gleiche
 
Identifikationsnummer, die vom Absender vergeben wird.
 
 
=Flags=
 
=Flags=
 
Das Flags-Feld ist drei Bit lang. Die Flags bestehen aus zwei Bits
 
Das Flags-Feld ist drei Bit lang. Die Flags bestehen aus zwei Bits
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[[Datei:fragment.gif]]
 
[[Datei:fragment.gif]]
=Time to Live=
 
 
*[[IP 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.
 
=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=
 
=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. Die Internet-Adressen werden im nächsten Abschnitt
+
eingetragen. Die Internet-Adressen werden im nächsten Absch
 +
=Time to Live=nitt
 
näher betrachtet.
 
näher betrachtet.
=Options und Padding=
 
Das Feld Options wurde im Protokollkopf aufgenommen, um die
 
Möglichkeit zu bieten das IP-Protokoll um weitere Informationen zu
 
ergänzen, die im ursprünglichen Design nicht berücksichtigt wurden.
 
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. Derzeit sind
 
die folgenden Optionen bekannt:
 
=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 das
 
Datagramm 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. Im ersten
 
Fall wird verlangt, daß das Paket diese Route genau einhalten muß.
 
Desweiteren wird die genommene Route aufgezeichnet. Die zweite
 
Variante schreibt vor, daß die angegebenen Router nicht umgangen
 
werden dürfen. Auf dem Weg können aber auch andere Router
 
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
 
anfangs schon gesagt, ist die Größe für das Optionsfeld auf 40 Byte
 
beschränkt. Deshalb kommt es heute auch oftmals zu Problemen mit
 
dieser Option, da weit mehr Router durchlaufen werden, als dies zu
 
Beginn des ARPANET der Fall war.
 
=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.
 

Version vom 26. Juni 2021, 13:52 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
Data

Flags

Das Flags-Feld ist drei Bit lang. Die Flags bestehen aus zwei Bits namens DF - Don't Fragment und MF - More Fragments. Das erste Bit des Flags-Feldes ist ungenutzt bzw. reserviert. Die beiden Bits DF und MF steuern die Behandlung eines Pakets im Falle einer Fragmentierung. Mit dem DF-Bit wird signalisiert, daß das Datengramm nicht fragmentiert werden darf. Auch dann nicht, wenn das Paket dann evtl. nicht mehr weiter transportiert werden kann und verworfen werden muß. Alle Hosts müssen, wie schon gesagt Fragemente bzw. Datengramme mit einer Größe von 576 Bytes oder weniger verarbeiten können. Mit dem MF-Bit wird angezeigt, ob einem IP-Paket weitere Teilpakete nachfolgen. Diese Bit ist bei allen Fragmenten außer dem letzten gesetzt.

Fragment Offset

Der Fragmentabstand bezeichnet, an welcher Stelle relativ zum Beginn des gesamten Datengramms ein Fragment gehört. Mit Hilfe dieser Angabe kann der Zielhost das Originalpaket wieder aus den Fragmenten zusammensetzen. Da dieses Feld nur 13 Bit groß ist, können maximal 8192 Fragmente pro Datengramm erstellt werden. Alle Fragmente, außer dem letzten, müssen ein Vielfaches von 8 Byte sein. Dies ist die elementare Fragmenteinheit.

Fragment.gif

Source Address, Destination Address

In diese Felder werden die 32-Bit langen Internet-Adressen zur eingetragen. Die Internet-Adressen werden im nächsten Absch =Time to Live=nitt näher betrachtet.