IPv4/Header

Header

Version

• Die Version des IP-Protokolls
• Wir behandeln hier Version 4

Länge

• Dieses Feld gibt die 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

Servicetypen

Mit den Precedence-Bit (0-2) kann eine Priorität von 0 - 7 angegeben werden

• 1000 Minimize-delay
• 0100 Maximize throughput
• 0010 Maximize reliability
• 0001 Minimize monetary costs
• 0000 Normal service
• Bit 7 ohne Bedeutung (reserviert)

Servicetypen werden nicht von allen Routern unterstützt

Paketlänge und Identifikation

Paket-Länge

• Die Länge des Paketes in Byte inklusive Protokoll-Kopf

16 Bit – Feld (Maximale Paketgröße = 65.535 Byte)

Identifikation

• Eine eindeutige Identifikation (Zähler)
• Diese Kennungen sollten sich nur nach längeren Zeitabständen wiederholen, um nicht mit verspäteten PDU in Konflikt zu kommen

TTL

Time To Live

• Dieses Feld gibt an, wie lange das Paket maximal unterwegs sein darf

Das Problem

• Beim Routen durch vermaschte Netze, können Datagramme/ Fragmente ziellos und unendlich lange kreisen
• Das verbraucht Ressourcen und kann Netzwerke bis zum Stillstand belasten

Die 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

Sender- und Empfänger-Adressen

• 32-Bit IP-Adresse (IPv4), 128-Bit IP-Adresse (IPv6)
• unabhängig von der zugrunde liegenden Netztechnologie
• Das Internet-Protokoll definiert also eine rein logische Netztopologie
• Die Vergabe der IP-Adressen wird international von der IANA (Internet Assigned Numbers Association) geregelt
• die IANA verteilt die Organisation auf mehrere Unterorganisationen
• Die in Europa zuständige Organisation ist das RIPE (Réseaux IP Européens)

DF, MF und Fragmentabstand

• DF (Don‘t Fragment)
• 0 = May Fragment
• 1 = Don‘t Fragment
• MF (More Fragment)
• 0 = Last Fragment
• 1 = More Fragment
• Fragmentabstand
• Länge relativ zum Beginn des ursprünglichen Datagram

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

Weitere Felder

• 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
• Füllzeichen
• Auffüllen des Headers auf ein Vielfaches von 32-Bit
• Nutzdaten
• Segmente und Datagramme höherer Protokolle
• Meist TCP oder UDP
• XX IP-Header im Detail 8 - Optionen
• Flexible Erweiterbarkeit des Headers
• Variable Länge (max. 40 Byte)
• Folgende Optionen sind möglich
• 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
• Zusätzlich zur IP-Adresse wird die Uhrzeit des Durchlaufes angehangen