IPv4/Header

IPv4/Header - Metadaten eines IP-Datagramms

Beschreibung

IPv4-Header ist mindestens (meist) 20 Bytes lang

Bei Übertragung auf Basis von Ethernet folgt er dem Ethernet-Typfeld, das für IPv4-Pakete auf 0800₁₆ festgelegt ist

• Auf anderen Übertragungsmedien und Protokollen kann der Header auch der erste Eintrag sein
• Im Typfeld des Ethernet-Frames wird für IPv4 0800₁₆ eingetragen

0-3	4-7	8-13	14-15	16-18	19-23	24-27	28-31
Version	IHL	DSCP	ECN	Gesamtlänge				H e a d e r
Identifikation				Flags	Fragment Offset
TTL		Protokoll		Header-Prüfsumme
Sender-IP-Adresse
Empfänger-IP-Adresse
Optionen
Optionen						Padding
Payload

IPv4/Header/Format

Header-Felder

Feld	Beschreibung
Version	Version des IP-Protokolls Hier Version 4
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
DSCP	Differentiated Services Code Point 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 Das ToS-Feld wurde durch das DS-Feld (differentiated services) ersetzt dessen erste sechs Bit als differentiated services code point (DSCP) und dessen letzte beiden Bit als explicit congestion notification (ECN) benutzt werden
ECN
Gesamtlänge	Länge des Paketes in Byte inklusive Header Maximale Paketgröße 65.535 Byte (16 Bit - Feld)
Identifikation	Eine eindeutige Identifikation (Zähler) Diese Kennungen sollten sich nur nach längeren Zeitabständen wiederholen um nicht mit verspäteten PDU in Konflikt zu kommen
Flags	DF (Don‘t Fragment) 0 = May Fragment 1 = Don‘t Fragment MF (More Fragment) 0 = Last Fragment 1 = More Fragment
Fragment Offset	Fragmentabstand Länge relativ zum Beginn des ursprünglichen Datagrams
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
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 Ausgewählte IP-Protokollnummern
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
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)
Empfänger-IP-Adresse
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
Padding	Auffüllen des Wortes auf 32-Bit

Payload

Nutzdaten

Segment (TCP) oder Datagramme (UDP) höherer Protokolle

Anhang

Siehe auch

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• IPv4/Header/Format

Links

Weblinks

1. https://de.wikipedia.org/wiki/IP-Paket