Quelltext der Seite Ipv4

== Ipv4 Header ==

{| class="wikitable" style="text-align:center;"
! colspan="32" | 32 Bit
|-
| colspan="4" style="width:12.5%;" | Version
| colspan="4" style="width:12.5%;" | Length
| colspan="8" style="width:25%;" | Type of Service
| colspan="16" style="width:50%;" | Total Length
|-
| colspan="16" | Identification
| colspan="3" | Flags
| colspan="13" | Fragment Offset
|-
| colspan="8" | Time to Live
| colspan="8" | Protocol
| colspan="16" | Header Checksum
|-
| colspan="32" | Source Address
|-
| colspan="32" | Destination Address
|-
| colspan="26" | Options
| colspan="6" | Paddings
|}

== Felder ==
Die Felder des in der Abbildung dargestellten Protokollkopfes haben die folgende Bedeutung:

=== Version ===
* Das Versions-Feld enthält die Versionsnummer des IP-Protokolls.
* Einige Hosts können mit der alten und andere mit der neuen Version arbeiten.
* Die derzeitige Versionsnummer ist 4.
* Die Version 6 des IP Protokolls wird immer mehr eingesetzt.

=== Length ===
* Das Feld Length (Internet Header Length - IHL) enthält die Länge des Protokollkopfs, da diese nicht konstant ist.
* Die Länge wird in 32-Bit-Worten angegeben. 
* Der kleinste zulässige Wert ist 5 - das entspricht also 20 Byte.
* In diesem Fall sind im Header keine Optionen gesetzt.
* Die Länge des Headers kann sich durch Anfügen von Optionen aber bis auf 60 Byte erhöhen.
* Der Maximalwert für das 4-Bit-Feld ist 15.

=== Type of Service ===
* Über das Feld Type of Service kann IP angewiesen werden Nachrichten nach bestimmten Kriterien zu behandeln. 
* Als Dienste sind hier verschiedene Kombinationen aus Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit möglich. 
* In der Praxis wird dieses Feld aber ignoriert, hat also den Wert 0. Das Feld selbst hat den folgenden Aufbau:

[[Bild:Service.png]]

==== Precedence ====
* (Bits 0-2) gibt die Priorität von 0 (normal) bis 7 (Steuerungspaket) an.
* Die drei Flags (D,T,R) ermöglichen es dem Host anzugeben, worauf er bei der Datenübertragung am meisten Wert legt:
** Verzögerung (Delay - D)
** Durchsatz (Throughput - T)
** Zuverlässigkeit (Reliability - R). 
* Die beiden anderen Bit-Felder sind reserviert.

=== Total Length ===
* Enthält die gesamte Paketlänge, d.h. Header und Daten. 
* Da es sich hierbei um ein 16-Bit-Feld handelt ist die Maximallänge eines Datengramms auf 65.535 Byte begrenzt.
* In der Spezifikation von IP (RFC 791) ist festgelegt, daß jeder Host in der Lage sein muß, Pakete bis zu einer Länge von 576 Bytes zu verarbeiten.
* In der Regel können von den Host aber Pakete größerer Länge verarbeitet werden.

=== Fragmentierung ===
* [[Fragmentierung]]

=== Time to Live ===
* [[IP Time to Live]]

=== Protocol ===
* Enthält die Nummer des Transportprotokolls, an das das Paket weitergeleitet werden muß.
* Die Numerierung von Protokollen ist im gesamten Internet einheitlich.
* Bei UNIX-Systemen sind die Protokollnummern in der Datei /etc/protocols abgelegt.
* Beispiele:
** ICMP 1
** TCP 6
** UDP 17
** ESP 50

=== Header Checksum ===
* Dieses Feld enthält die Prüfsumme der Felder im IP-Header. 
* Die Nutzdaten des IP-Datengramms werden aus Effiziengründen nicht mit geprüft.
* Diese Prüfung findet beim Empfänger innerhalb des Transportprotokolls statt. 
* Die Prüfsumme muß von jedem Netzknoten, der durchlaufen wird, neu berechnet werden, da der IP-Header durch das Feld Time-to-Live sich bei jeder Teilstrecke verändert. 
* Aus diesem Grund ist auch eine sehr effiziente Bildung der Prüfsumme wichtig.
* Als Prüfsumme wird das 1er-Komplement der Summe aller 16-Bit- Halbwörter der zu überprüfenden Daten verwendet.
* Zum Zweck dieses Algorithmus wird angenommen, daß die Prüfsumme zu Beginn der Berechnung Null ist.

=== Source Address, Destination Address ===
* In diese Felder werden die 32-Bit langen Internet-Adressen zur eingetragen.
* Die Internet-Adressen werden im nächsten Abschnitt näher betrachtet.

=== Options und Padding ===
* Das Feld Options wurde im Protokollkopf aufgenommen,um weitere Informationen zu ergänzen.
* Das Optionsfeld hat eine variable Länge. 
* Jede Option beginnt mit einem Code von einem Byte, über den die Option identifiziert wird.
* Manchen Optionen folgt ein weiteres Optionsfeld von 1 Byte und dann ein oder mehrere Datenbytes für die Option. 
* Das Feld Options wird über das Padding auf ein Vielfaches von 4 Byte aufgefüllt.

==== End of Options List ====
* Kennzeichnet das Ende der Optionsliste.

==== No Option ====
* Kann zum Auffüllen von Bits zwischen Optionen verwendet werden.

==== Security ====
* Bezeichnet, wie geheim ein Datengramm ist. In der Praxis wird diese Option jedoch fast immer ignoriert.

==== Loose Source-Routing, Strict Source-Routing ====
* Diese Option enthält eine Liste von Internet-Adressen, die das Datagramm durchlaufen soll. 
* Auf diese Weise kann dem Datenpaket vorgeschrieben werden eine bestimmte Route durch das Internet zu nehmen. 
* Beim Source-Routing wird zwischen Strict Source and Record Route und Loose Source and Record Route unterschieden.

==== Record Route ====
* Die Knoten, die dieses Datengramm durchläuft, werden angewiesen ihre IP-Adresse an das Optionsfeld anzuhängen.

==== Time Stamp ====
* Diese Option ist mit der Option Record Route vergleichbar. 
* Zusätzlich zur IP-Adresse wird bei dieser Option die Uhrzeit des Durchlaufs durch den Knoten vermerkt.