Grundlagen: So funktionieren TCP/IP und IPv6

Die Grundlage des Internets ist TCP/IP, das eine weltweite Kommunikation zwischen unterschiedlichsten Systemen ermöglicht. Wir erläutern den Aufbau der Protokollsuite und geben einen Einblick in das Protokoll IPv6.

03 IP: Internet Protocol

Das Internet Protocol (IP) ist die Grundlage der Protokollfamilie TCP/IP und für die Weiterleitung der Daten zuständig. Generell hat es die Aufgabe, die Datenübertragung zwischen Netzwerken sicherzustellen. Dazu muss das Protokoll diverse Aufgaben übernehmen und diese als Dienst den höheren Schichten zur Verfügung stellen. Zu den Aufgaben des IP zählen:

  • Datenpaketdienst

  • Fragmentierung von Datenpaketen

  • Wahl der Übertragungsparameter

  • Adressfunktion

  • Routing zwischen Netzwerken

Die Hauptaufgabe des IP ist die Ermittlung und Realisierung des optimalen Weges zwischen Sender und Empfänger für jedes Datenpaket. Verbindungsaufbau und Verbindungsabbau fallen nicht in den Zuständigkeitsbereich dieses Protokolls.

Das Internet Protocol stellt keine gesicherte Verbindung zur Verfügung und kann keine verlorenen Datenpakete erneut übertragen. Jedes IP-Datenpaket wird als unabhängiges Paket (Datagramm) durch das Netzwerk an den Empfänger übermittelt. Für die Netzwerktypen sind unterschiedliche Datenpaketlängen festgelegt. Die Größe eines Datenpakets hängt von mehreren Faktoren ab, wie Hardware- und Software-Beschränkungen.

Ist ein Datenpaket wegen seiner Überlänge nicht als eine Einheit übertragbar, so muss es in kleinere Fragmente zerlegt werden. Die Pakete werden zwar in der richtigen Reihenfolge gesendet, kommen aber nicht notwendigerweise in derselben dort an. Da die Einzelpakete verschiedene Wege gehen können, sind zusätzliche Informationen erforderlich. Diese erlauben, den Zustand des ursprünglichen Datenpakets zu rekonstruieren. Jedes Datenpaket erhält daher bei der Übertragung einen IP-Header vorangestellt.