Das Internet−Protokoll mit 4 Byte Adresse

Bedeutung der Bits

000. Bit: Version (4Bit)

Die Version des IP. Durch diese ist festgelegt, wie der Kopf und die Datenstruktur des Protokolls aufgebaut ist.

004. Bit: IHL: = IP Header Length (4Bit)

Ist die Gesamtlänge des IP-Kopfes.

Gibt die Länge in 32-Bit-Wörtern an.

008. Bit: TOS: = Type of Service (8Bit) zu dt. Dienstart.

Dieses Byte enthält eine Zahl für die Priorität und 5 Flags, wobei davon z.Z. nur 3 benutzt werden.

Wie ist das Byte 00RT D210B aufgebaut? Die Bits haben folgende Bedeutung:

0. Mit den ersten 3 Bits wird die Priorität in Stufen von 0 bis 7 angegeben.

3. D: (Delay-Time) minimiert die Verzögerung bei der Übertragung.
4. T: (Transport) maximiert den Datendurchsatz bis zur MTU des Routers.
5. R: (Reliability) maximiert die Zuverlässigkeit der Übertragung.

6. Die Bits 6 und 7 sind für zukünftige Versionen reserviert und könnten z.B. für minimale Kosten sorgen.

016. Bit: Total Length (16Bit) zu dt. Gesamtlänge.

Dieses Feld gibt die Gesamtlänge des Datenpaketes in Oktetten an.

032. Bit: Identification (16Bit) zu dt. Identifikation bzw.

Kennung.

Das ist ein Integerwert, um einzelne Fragmente eines Datenblockes zuzuordnen.

048. Bit: Flags (3Bit) z. dt. Fahnen bzw. Flaggen.

Hier stehen 3 Bit zur Verfügung:

• Das erste ist Reserviert und muss auf 0 stehen.
• Das zweite Bit (Don't Fragment) sagt aus, ob die Daten fragmentiert sind.
• Bei dem dritten Bit (More Fragment) wird ausgesagt, ob es das letzte ist- oder noch weitere folgen.

051. Bit: Fragment-Offset (13Bit) z. dt. Teilstück-bezogen auf

den Anfang sortiert.

Der Bereich ist auf 13 Bit beschränkt.

• Hier steht die Reihenfolge drin, wie die einzelnen Teile eines gesamten Datenpaketes (Daten-Blöcke von 64 Bit bzw. 8 Byte Größe) wieder zusammengesetzt werden müssen.
• Das letzte- und erste Fragment hat den More Fragment- Wert, bei Flags auf 0 stehen.

064. Bit: Time To Live (8Bit) z. dt. Zeit zu Leben (im Netz).

• Ist die Lebensdauer des Datenpaketes im Netz.
  Dort wird von der Netzwerk oder Transportschicht des
  OSI-Referenzmodelles ein Wert von maximal 255 eingetragen.
• Es funktioniert durch eine Zählschleife, welche nach unten gezählt wird.
  Das macht jeder Router und somit ist der Wert irgendwann auf 0, dann wird es verworfen und kreist nicht im Netz.

072. Bit: Protocol(8Bit) z. dt. Protokoll.

In diesem Feld steht welches Protokoll in dem Datenbereich drin ist.
An dieses Protokoll wird dann IP die Daten weiter geben.

080. Bit: Header- Checksum (16Bit) z. dt. Kopf-Prüfsumme.

Prüft die Kopffelder auf Unversehrtheit und Vollständigkeit,
Durch das CRC: = cyclic redundancy check
Verfahren (z. dt. Zyklische Redundanzprüfung).

096. Bit: Source Adress (32Bit) z. dt. Absender Adresse.

• Von dieser Adresse kommt das Datenpaket (Quelle).
• Der Eintrag ist auf 32 Bit beschränkt.

128. Bit: Destination Adress (32Bit) z. dt. Empfänger Adresse

• An diese Adresse soll das Datenpaket gesendet werden (Ziel).
• Der Eintrag ist auf 32 Bit beschränkt.

Ab dem 160. Bit

160. Bit: Options (0…10 x 32Bit) z. dt. Optionen.

• Die Optionen umfassen maximal 40 Oktetten D.h. da die Optionen immer in 32 Bit−Blöcken gespeichert werden, das sind 4 Oktetten, können es maximal 0-10 x 4 Oktetten sein.
• Eine einzelne Option umfasst 8 Bit = 1 Oktette, wobei sich der Wert für die Option mit
  = (128x Kopieren) + (32x Klasse) + (1xNummer) berechnen lässt.
  Beispiel:
  Adress Extension mit 1 /0/ 19 ergibt
  

  1

  00

  1 0011

  B

160. Bit + Optionen: Füllbits (Rest bis ein Vielfaches von 32Bit)

Diese füllen nach den Optionen auf volle 4 Oktetten auf.

160. Bit + Optionen + Füllbits: Daten (<64KByte)

• Der Datenbereich in dem IP−Datenpaket kann maximal 64 KBytes, abgezogen der Headergröße groß sein.
  Dieser wird aber in der Praxis zum Beispiel durch MTU (Maximale Transfare Unit) verringert.
• Im Datenteil befindet sich i.d.R. ein weiteres Protokoll, wie zum Beispiel: TCP, UDP oder ICMP.

Ein Beispiel mit einem Ping zu www.husvedvf.de:

• Der Datenstrom
  der den IP-Header enthält beginnt mit 045H 000H 000H 03CH •.
• Die ersten 4 Bit von
  45H = 0100 0101B sind 0100B= 004H = Version 4D.
  Die nachfolgenden 4 Bit enthalten die Größe des Kopfes mit, 5 x 4 Byte = 20 Byte.
• Die Destination-Adresse beginnt am Bit 128, das ist das 16. Byte. Dort stehen die 4 Oktetten 51 A9 91 5A. Jede Oktette gibt eine Zahl der Adresse an. Somit ergibt sich aus:
  • 051H = 81D,
  • 0A9H = 169D,
  • 091H = 145D,
  • 05AH = 90D.
  die Zieladresse zu 81.169.145.90, in dezimaler Schreibweise.

IP-Adresse & Subnetzmaske

Die IP-Adresse ist ein 32-Bit-Wert (Gesamtbits), der zur besseren Lesbarkeit in 4x8-Bit-Werte getrennt wird. Als Trennzeichen ist der Punkt üblich. Sie kennzeichnet jeden Netzteilnehmer eineindeutig und darf damit nur 1x im Netzwerk vorhanden sein.
Die Subnetzmaske legt dabei den Netzanteil und den Hostteil (PCs) fest und ist zu verstehen wie Vorwahl und Telefon-Nr. Zu jedem Netz gibt es somit eine passende Subnetzmaske, welche mit angegeben werden muss.
Diese gebe ich in dieser Erläuterung auch mal als 192.168.178.0/24 an, diese "/24" bedeutet, dass es 24 Bit Netzanteil sind und somit diese 24 Bit bei der Subnetzmaske auf 1 stehen.

Broadcastadresse: Ist die letzte bzw. höchste Adresse im Netz, mit Einsen im Hostanteil.

• Mit dieser werden Datenpakete von einem Punkt zu allen erreichbaren Punkten gesendet.
• Zum Beispiel: 192.168.178.255, dieses Netz wird bei Windows angeboten.

Netzadresse: Ist die erste Adresse im Netz, mit Nullen im Hostanteil.

• Sie sollte keiner Arbeitstation zugewiesen werden.
• Zum Beispiel: 192.168.178.0, dieses Netz wird bei Windows angeboten.

Sub- und Supernetting

Subnetting

"Subnetting" ist nichts anderes, als aus einem großen Netz mehrere kleine Netze zu machen.
Dies geschieht, indem wir die höherwertigsten Bits des Hostanteils dem Netzanteil übergeben.
Der Logorithmus zur Basis 2, von den benötigten Netzen ergibt die Anzahl der zusätzlichen Bits im Netzanteil.

log₂(benötigte Netze) = zusätzliche Bits.