IP benötigt irgendein Link Layer Protokoll, zum Beispiel
Ethernet. Das IP erweitert die Paketvermittlung. Ein IP-Paket
wird in gegebenenfalls mehrere Teile aufgeteilt, von denen jedes
klein genug ist, um über das Link Layer Protokoll übertragen
werden zu können. Diese Teile nennt man Fragmente.
IP selbst fügt den Daten wiederum einen Header hinzu, diesmal
einen IP-Header. Dieser enthält unter anderem Absender- und
Empfängeradresse; jetzt sind dies jedoch IP Adressen. Er enthält
auch etliche weitere Informationen.
IP fügt noch eine weitere wichtige Eigenschaft hinzu: es kann
über verschiedene "Zwischenstationen" Pakete ausliefern. Als
Beispiel denke man sich einen Host A, der mit einem Host B
verbunden ist, und einen Host C, der mit Host B verbunden ist.
Über Ethernet können A und C nicht kommunizieren. Über IP
funktioniert das, da IP in diesem Fall ein an C adressiertes IP
Paket in ein oder mehrere an B adressierte Ethernetframes
einpackt.
Die Daten sind hier also doppelt verpackt: Um die Daten
herrum sind die Zusätze des IP-Frames (also beispielsweise
der IP-Header mit den IP-Adressen), und um das
IP-Frame herum sind die Zusätze des Ethernet-Pakets (also
beispielsweise die Ethernet-MAC-Adressen).
Diese Frames werden dann von B
empfangen. Die IP Implementation von B wirft die Zusätze des
Ethernetframes weg, nach dem diese verarbeitet wurden. Übrig
bleibt das IP-Frame (und natürlich die Daten). Nun erkennt B
an der IP Adresse,
daß das Paket an C gesendet werden soll, und packt es daher
wieder in ein Ethernetframe, dass diesmal jedoch an C adressiert
ist (B kann ja C erreichen) und sendet es. Diesen Vorgang
bezeichnet man als
Routing.
Durch das Zusammenspiel von Fragmentierung und Routing kann ein
IP Paket in Form von mehreren Fragmenten beim Empfänger eventuell
in falscher Reihenfolge ankommen. Das IP setzt diese Fragmente
wieder ordentlich zusammen, und es entsteht wieder das IP Paket.
Dabei arbeitet das Protokoll verbindungslos und ungesichert, d.h.
vor dem Versenden der Pakete wird keine explizite Verbindung zum
Empfänger hergestellt, sondern diese werden einfach abgeschickt.
Es existieren auf IP-Ebene keine Sicherungsmechanismen, die
sicher stellen, dass die Daten auch korrekt beim Empfänger
ankommen, lediglich der Header ist prüfsummengeschützt, um
Übertragungsfehler zu erkennen. Die Daten selbst sind jedoch
nicht prüfsummengeschützt. Dies wird gegebenfalls von höheren
Schichten erledigt.
Die weiter vorn beschriebene Adressierung in TCP/IP-Netzen wird
ebenfalls durch das IP gehandhabt.
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