Internet Protocol

Das dritte Protokoll auf Netzebene ist das Internet Protocol (IP), das eine störanfällige Paketübermittlung über virtuelle Verbindungen für das Internet bereitstellt.

IP ist verbindungsunabhängig, da jedes Paket von Informationen unabhängig behandelt wird. Es ist störanfällig, weil es keine Garantie für die Übermittlung, d. h. keine Bestätigungen von dem sendenden Host, dem empfangenden Host oder Zwischenhosts, gibt.

IP stellt die Schnittstelle zu den Protokollen der Netzschnittstellenebene bereit. Die physischen Verbindungen einer Netzübertragungsinformation in einem Rahmen mit einem Header und Daten. Der Header enthält die Quellenadresse und die Zieladresse. IP verwendet ein Internet-Datagramm, das Informationen ähnlich dem physischen Rahmen enthält. Das Datagramm verfügt auch über einen Header, der Internet Protocol-Adressen von Quellen- und Zieladressen der Daten enthält.

IP definiert das Format aller Daten, die über das Internet gesendet werden.

Abb. 1. Internet Protocol-Paketheader
Internet Protocol-Paketheader
In dieser Darstellung sind die ersten 32 Bits eines typischen IP-Paketheaders dargestellt. In der folgenden Tabelle sind die verschiedenen Entitäten aufgelistet.

IP-Headerfelddefinitionen

Element Beschreibung
Version Gibt die Version der verwendeten IP an. Die aktuelle Version des IP-Protokolls ist 4.
Länge Gibt die in 32-Bit-Wörtern gemessene Länge des Datagramm-Headers an.
Servicetyp Enthält fünf Unterfelder, die den Typ der für dieses Paket gewünschten Vorrangstellung, Verzögerung, Durchsatz und Reliabilität angeben. (Das Internet garantiert diese Anfrage nicht.) Die Standardeinstellungen für diese fünf Unterfelder sind routinemäßige Vorrangstellung, normale Verzögerung, normaler Durchsatz und normale Reliabilität. Dieses Feld wird derzeit im Allgemeinen nicht vom Internet verwendet. Diese Implementierung von IP hält sich an die Anforderungen der IP-Spezifikation RFC 791, Internet Protocol.
Gesamtlänge Gibt die Länge des Datagramms an, das sowohl den Header als auch die in Oktetten gemessenen Daten enthält. Die Paketfragmentierung an Gateways wird mit der Neuerstellung an Zielen bereitgestellt. Die Gesamtlänge des IP-Pakets kann auf Basis der einzelnen Schnittstellen mit dem Befehl ifconfig oder dem System Management Interface Tool (SMIT)-Direktaufruf smit chinet konfiguriert werden. Verwenden Sie SMIT, um die Werte permanent in der Konfigurationsdatenbank festzulegen; verwenden Sie den Befehl ifconfig, um die Werte im aktiven System festzulegen oder zu ändern.
Kennung Enthält eine eindeutige ganze Zahl, die das Datagramm identifiziert.
Flags Steuert die Datagrammfragmentierung, zusammen mit dem Feld 'Kennung'. Die Fragment-Flags geben an, ob das Datagramm fragmentiert werden kann und ob das aktuelle Fragment das letzte Fragment ist.
Relative Position des Fragments Gibt das Offset dieses Fragments in dem ursprünglichen Datagramm an, das in Einheiten von 8 Oktetten gemessen wird.
Lebensdauer Gibt an, wie lange das Datagramm im Internet verbleiben kann. Dadurch wird verhindert, dass fehlgeleitete Datagramme auf unbestimmte Zeit im Internet verbleiben. Der Standardwert für die Lebensdauer beträgt 255 Sekunden.
Protokoll Gibt den übergeordneten Protokolltyp an.
Header-Kontrollsumme Gibt eine Zahl an, die berechnet wird, um die Integrität von Headerwerten sicherzustellen.
Quellenadresse Gibt die Internetadresse des sendenden Hosts an.
Zieladresse Gibt die Internetadresse des empfangenden Hosts an.
Optionen Stellt Netztests und Debugging bereit. Dieses Feld ist nicht für jedes Datagramm erforderlich.
Ende der Optionsliste
Gibt das Ende der Optionsliste an. Es wird am Ende der letzten Option verwendet, nicht am Ende jeder einzelnen Option. Diese Option sollte nur verwendet werden, wenn das Ende der Optionen ansonsten nicht mit dem Ende des IP-Headers übereinstimmt. Das Ende der Optionsliste wird verwendet, wenn die Optionen die Länge des Datagramms überschreiten.
Nulloperation
Stellt eine Ausrichtung zwischen anderen Optionen bereit, z. B., um den Anfang einer nachfolgenden Option auf einer 32-Bit-Grenze auszurichten.
Lockere Quellen- und Datensatzroute
Stellt ein Mittel zur Verfügung, mit dem die Quelle eines Internet-Datagramms Routing-Informationen bereitstellen kann, die von den Gateways bei der Weiterleitung des Datagramms an ein Ziel verwendet werden, sowie bei der Aufzeichnung der Routeninformationen. Hierbei handelt es sich um eine lockere Quellenroute: Das Gateway oder die Host-IP darf eine beliebige Route von beliebig vielen anderen Zwischen-Gateways verwenden, um die nächste Adresse in der Route zu erreichen.
Strikte Quellen- und Datensatzroute
Stellt ein Mittel zur Verfügung, mit dem die Quelle eines Internet-Datagramms Routing-Informationen bereitstellen kann, die von den Gateways bei der Weiterleitung des Datagramms an ein Ziel verwendet werden, sowie bei der Aufzeichnung der Routeninformationen. Dies ist eine strikte Quellenroute: Um das nächste in der Route angegebene Gateway oder den nächsten Host zu erreichen, muss das Gateway oder die Host-IP das Datagramm direkt an die nächste Adresse in der Quellenroute und nur an das direkt verbundene Netz senden, das in der nächsten Adresse angegeben ist.
Datensatzroute
Stellt ein Mittel bereit, um die Route eines Internet-Datagramms aufzuzeichnen.
Datenstromkennung
Stellt eine Möglichkeit zur Verfügung, mit der eine Datenstromkennung über Netze übertragen werden kann, die das Datenstromkonzept nicht unterstützen.
Internet-Zeitmarke
Stellt einen Datensatz der Zeitmarken über die Route bereit.

Abgehende Pakete haben automatisch einen IP-Header, der ihnen vorangestellt ist. Eingehende Pakete haben ihren IP-Header entfernt, bevor sie an die übergeordneten Protokolle weitergeleitet werden. Das IP-Protokoll stellt die universelle Adressierung von Hosts im Internet-Netz zur Verfügung.