IPv4/Header - Metadaten eines IP-Datagramms
Beschreibung
- IPv4-Header ist mindestens (meist) 20 Bytes lang
- Ethernet
Im Typfeld des Ethernet-Frames wird für IPv4 080016
IPv4/Header/Format
- Beschreibung
| Feld |
Beschreibung
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| Version |
Version des IP-Protokolls
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| IHL |
Internet Header Length
Länge des IP-Protokoll-Kopfes in 32-Bit-Worten an
- Die minimale Länge beträgt 5 Worte, was auch der Normalfall ist
- Vergrößerung durch Angabe von Optionen
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| DSCP |
Differentiated Services Code Point
Das ToS-Feld wurde durch das DS-Feld (differentiated services) ersetzt
- Eine spezielle Bedeutung kommt in modernen Implementierungen dem früheren Feld Type of Service (ToS) im zweiten Oktett des IPv4-Headers zu
- Ursprünglich diente dieses Feld bei der Vermittlung eines Datenpaketes als Entscheidungshilfe für die beteiligten Router bei der Wahl der Übertragungsparameter
- In modernen Implementierungen wird dieses Feld im Zusammenhang mit der network congestion avoidance (Vermeidung von Überlastungen) verwendet
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| ECN |
explicit congestion notification
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| Gesamtlänge |
Länge des Paketes in Byte inklusive Header
- Maximale Paketgröße 65.535 Byte (16 Bit - Feld)
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| Identifikation |
Eine eindeutige Identifikation (Zähler)
- Diese Kennungen sollten sich nur nach längeren Zeitabständen wiederholen
- um nicht mit verspäteten PDU in Konflikt zu kommen
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| Flags |
DF (Don‘t Fragment)
- 0 = May Fragment
- 1 = Don‘t Fragment
MF (More Fragment)
- 0 = Last Fragment
- 1 = More Fragment
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| Fragment Offset |
Fragmentabstand
- Länge relativ zum Beginn des ursprünglichen Datagrams
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| TTL |
Time To Live
- Anzahl der Router, die ein IP-Datagramm passieren darf
Problem
- Beim Routen durch vermaschte Netze, können Datagramme/ Fragmente ziellos und unendlich lange kreisen
- Die verbrauchten Ressourcen können ein Netzwerk bis zum Stillstand belasten
Lösung
- Jeder Knoten (Router) verringert diesen Wert um mindestens 1
- Hält ein Router ein Paket länger als eine Sekunde, verringert er die TTL um 1 je weitere Sekunde
- Bei Erreichen des Wertes "0", wird Paket verworfen
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| Protokoll |
Nummer des Transportprotokolls
Legt fest, welches Protokoll für die Weiterverarbeitung auf 03 zuständig ist (demultiplexing)
- gemäß RFC 1700 (Assigned Numbers)
- /etc/protocol
- %SYSTEMROOT%\system32\drivers\etc\protocol
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| Header-Prüfsumme |
Prüfsumme
Wird über den gesamten IP Header berechnet
Berechnung beim Sender
- setze das checksum Feld auf 0
- XOR über alle 16-bit Worte im Header
- das Ergebnis wird bitweise invertiert und stellt dann den Wert für das checksum Feld dar
Check beim Emfänger
- XOR über alle 16-bit Worte im Header (inkl. checksum)
- OK, wenn im Ergebnis alle bits auf 1 stehen
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| Sender-IP-Adresse |
32-Bit IPv4-Adresse
Unabhängig von zugrundeliegender Netztechnologie
- Das Internet-Protokoll definiert also eine rein logische Netztopologie
Vergabe der IP-Adressen
Wird international von der IANA (Internet Assigned Numbers Association) geregelt
- IANA verteilt die Organisation auf mehrere Unterorganisationen
- Für Europa ist dies das RIPE (Réseaux IP Européens)
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| Empfänger-IP-Adresse |
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| Optionen |
Ggrößtenteils ungenutzt
- Optionen
- können den Header bis auf 60 Bytes (in 4-Byte-Schritten) verlängern
Ohne Optionen ist der IPv4-Header 20 Bytes lang
- Wortlänge 32 Bit (4 Byte)
- Daten im Feld Optionen können den Header auf maximal 60 Byte (in 32-Bit-Worten) verlängern (selten)
Erweiterbarkeit des Headers
- Variable Länge (max. 40 Byte)
Source Routing
- Liste von Routern, die ein Datagram durchlaufen soll
- Der genommene Weg wird aufgezeichnet (max. 9 Hops)
loose
- Die Angegebenen IP Adressen müssen nicht benachbart sein
strict
- Die Angegebenen IP Adressen müssen benachbart sein
- sonst wird das Paket verworfen und eine ICMP source route failed Nachricht an den Sender geschickt
- Source Routing ist nahezu überall abgeschaltet, da es ein Sicherheitsrisiko darstellt (IP Spoofing)
Record Route
Router hängen ihre IP-Adresse an das Optionsfeld an
Zeitstempel
IP-Adresse und Zeitpunkt des Durchlaufes werden aufgezeichnet
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| Padding |
Auffüllen des Wortes auf 32-Bit
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Payload
- Nutzdaten
Segment (TCP) oder Datagramme (UDP) höherer Protokolle
Anhang
Siehe auch
Dokumentation
Links
Weblinks
- https://de.wikipedia.org/wiki/IP-Paket