TCP/IP

Dieses Beispiel illustriert den grundsätzlichen Aufbau eines IP-Paketchens:
Wie bei real existierenden Paketen auch, besteht ein IP-Paket aus einem "Aufkleber" - das ist der Header - mit Adresse, Absender usw.
Dieser Header hat eine Länge von 24 Bytes (= 6 32-Bit-Wörter)

Auf den Header folgt der Datenteil, der eigentliche Inhalt. Die Gesamtgröße eines IP-Pakets kann sehr unterschiedlich sein; eine Standardgröße für die sogenannte MTU wäre zum Beispiel 1.500 Bytes. Manche "dumme" Betriebssysteme setzen den Wert für die MTU zu niedrig an, wodurch sich allein aus dem Mißverhältnis aus Headergröße und Paketgröße eine ziemlich schlechte Performance ergibt.
Eine MTU von 24 (ist natürlich nicht erlaubt; Minimum ist 68) würde dann schließlich nur noch Header übertragen und sonst nix....

IP-Header
Bit
0 - 3	4 - 7	8 - 11	12 - 15	16 - 19	20 - 23	24 - 27	28 - 31
Version	IHL	Servicetyp		Gesamtlänge
Identifikation				Flags	Frag. Offset
Lebensdauer		Protokoll		Header-Prüfsumme
Ursprungsadresse ("Absender")
Zieladresse
Optionen						Füllbereich
Datenteil

Version:
Das TCP/IP-Protokoll hat sich mit der Zeit weiterentwickelt: Zur Vermeidung von Fehlinterpretationen durch ältere Programme geben die ersten 4 Bits eines IP-Headers die Versionsnummer an.
Aktuell ist momentan die Versionsnummer 4.

IHL:
Nicht immer ist die Länge des Headers 24 Bytes lang; manchmal fehlen die Felder Optionen und "Füllbereich".
Die Netzwerk-Software muß aber immer wissen, wo der Datenteil beginnt.

Servicetyp:
Wird meistens ignoriert. Der Vollständigkeit halber sei aber dennoch die Bedeutung der einzelnen Bits erwähnt:

Bit
0	1	2	3	4	5	6	7
Vorrang			Verzögerung	Durchsatz	Zuverlässigkeit	Kosten	unbenutzt

Dazu noch zwei Beispiele:

Bei einer Telnet-Verbindung kommt es nicht auf einen besonders hohen Datendurchsatz an. Viel wichtiger ist eine minimale Verzögerung der (meist kleinen) IP-Pakete.
Vorrang hier also "Verzögerung".
Bei einer FTP-Verbindung kommt es auf einen besonders hohen Datendurchsatz an.
Vorrang also "Durchsatz".

Gesamtlänge:
Standardmäßig beträgt die Paketlänge 1500 Bytes, also steht dort normalerweise ein Hexadezimales 5 DC. Es gibt aber durchaus andere Paketlängen, etwa, wenn die zu übertragende Datei kleiner ist oder das letzte Paket einer größeren Datei, die mit mehreren fragmentierten Paketen übertragen wurde.

Identifikation:
Die Netzwerk-Software muß auch wissen, zu welcher Datei das empfangene Paket gehört, damit es die Datei im Falle einer Fragmentierung korrekt zusammensetzen kann.
Das gilt insbesondere dann, wenn "gleichzeitig" mehrere Dateien empfangen werden. Dann haben die Pakete, die zu unterschiedlichen Dateien gehören natürlich auch unterschiedliche Identifikationsnummern.

Flags:
Enthält eine "1", wenn es sich um ein fragmentiertes Paket handelt, eine "0", wenn nicht oder dieses Paket das letzte einer "Mehrpaketelieferung" ist.

Frag. Offset:
Hier zeigt sich eine der Stärken des TCP/IP-Protokolls:
Wird eine große Datei übertragen, die nicht mehr in ein TCP/IP-Paket hineinpaßt, dann wird sie in kleinere Fragmente von 1476 (=1500-24) Bytes zerlegt.
Dieses Feld enthält die zur "Wiederaufbereitung" der Datei nach der Übertragung notwendigen Informationen.

Lebensdauer:
Damit es nicht vorkommt, daß ein unzustellbares Paket bis zum jüngsten Tag von Server zu Server herumgereicht wird, ist jedes IP-Paket mit einer bestimmten, begrenzten Lebensdauer ausgestattet.

Protokoll:
Hier steht, welches Protokoll gerade gefahren wird. Mögliche Werte sind:
01 ICMP
02 IGMP
06 TCP
17 UDP

Header-Prüfsumme:
Ist das Paket auch unbeschädigt geliefert worden? Anhand dieser Prüfsumme kann das festgestellt werden. Es wäre nämlich fatal, wenn ein falsch übertragenes Paket "durchkommen" würde. Das kann einen Rechner, auf dem ein etwas "wackeliges" Betriebssystem läuft, durchaus zum Absturz bringen. Das gezielte Fälschen und Übertragen von IP-Paketen, die dann fatalerweise mit korrekter Prüfsumme ankommen, nennt man "Nuken", also das ferngesteuerte "Abschießen" von Rechnern - eins von vielen Sicherheitsproblemen im Internet...
IP-Pakete mit nicht korrekter Prüfsumme werden umweltfreundlich entsorgt und einfach noch einmal angefordert.

Ursprungsadresse ("Absender"):
Freud und Leid liegen im Internet dicht beieinander:
Einerseits muß man dem Lieferant seine Adresse mitteilen, damit der "Postbote" das angeforderte Paket auch an die richtige Adresse liefern kann, andererseits könnte ein böser Postbote statt des angeforderten Pakets ein übles Bömbchen liefern. Glücklicherweise gibt es äußerst wirkungsvolle Gegenmaßnahmen: Firewalls und IP-Masquerading.
In diesem Feld steht also die eigene IP-Adresse, natürlich in hexadezimaler Schreibweise: 192.168.0.11 = C0 A8 00 0B

Füllbereich:
Hier steht die IP-Adresse des "Lieferanten": Dorthin wird das IP-Paket geliefert, das in der Regel irgendeine Datei anfordert.

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