IPStrukturen

IPStrukturen beschreibt die Struktur des Internet Protocol, einschließlich Adressierung, Paketaufbau und grundlegender Routing-Aspekte, die das Senden von Daten über Netzwerke ermöglichen. Sie umfasst IPv4 und IPv6 sowie Konzepte wie Subnetting, Fragmentierung und Adressverwaltung.

IPv4 verwendet 32-Bit-Adressen, üblicherweise dargestellt als vier Dezimalzahlen in Punkten (Beispiel: 192.168.0.1). Die Adresse gliedert sich in Netz- und Hostteil; Subnetze werden durch Subnetzmasken festgelegt und durch CIDR (Classless Inter-Domain Routing) geometrisch definiert. Ein IPv4-Paket besitzt einen Header mit Feldern wie Version, IHL (Headerlänge), DSCP/ECN, Gesamtlänge, Identifikation, Flags, Fragmentoffset, TTL (Time to Live), Protokoll, Header-Prüfsumme sowie Quell- und Zieladresse; Optionen können zusätzlich vorhanden sein. Fragmentierung kann entlang des Pfades erfolgen, um kleinere MTU-Größen zu unterstützen; Zielreassembly erfolgt am Endgerät.

IPv6 verwendet 128-Bit-Adressen, dargestellt in acht Gruppen Hexadezimalzahlen, durch Doppelpunkte getrennt und mit Kürzungsregeln komprimierbar. Der IPv6-Header ist fest 40 Byte groß und enthält Version, Traffic Class, Flow Label, Payload Length, Next Header, Hop Limit sowie Quelle und Ziel. Erweiterungsheader ermöglichen optionale Funktionen wie Sicherheit, Routing oder Fragmentierung. IPv6 schließt Broadcast- adressen aus und setzt stattdessen auf Multicast sowie Anycast.

Adressraum und Subnetting: IPv6 nutzt Präfixlängen wie /32 oder /48, IPv4 nutzt CIDR z. B. 192.168.0.0/24. Adressarten umfassen Unicast, Multicast und Anycast. Routing-Mechanismen unterscheiden sich zwischen IPv4 und IPv6; IPv4 kann Fragmentierung in Routern sehen, während IPv6 Fragmentierung meist vom Endhost gesteuert wird und Pfad-MTU-Ermittlung verwendet wird.

Übergänge erfolgen häufig via Dual-Stack-Betrieb, Tunneling (z. B. 6to4, Teredo) oder Übersetzungsmechanismen, um die Koexistenz beider Protokolle zu ermöglichen. Sicherheitsaspekte wie IPsec integral in beiden Versionen vorhanden, jedoch unterschiedlich implementiert.