Was ist IPv4?

Version 4 von IP. Ihre Adressen haben 32 Bit, also nur 2^32 (etwa 4,3 Milliarden), weshalb sie seit Langem mit privaten Adressen und NAT gespart werden. Der Header hat eine variable Länge von 20 bis 60 Byte und enthält unter anderem die TTL, die Nummer des Protokolls der höheren Schicht und eine Header-Prüfsumme. Router auf dem Weg dürfen Pakete auch aufteilen (fragmentieren). Der Nachfolger mit größeren Adressen ist IPv6.

Japanische Bezeichnung: IPv4

„IPv4“ kommt in 10 Übungsfragen aus 2 Themen vor, z. B. Grundlagen der Computernetzwerke, Netzwerkdesign und Netzwerkbetrieb.

Fachgebiet: Grundlagen der Computernetzwerke

Jetzt üben: Fragen zu IPv4

Welche der folgenden IPv4-Adressen liegt in einem privaten Adressbereich?

  1. A172.32.0.1
  2. B192.168.100.1
  3. C11.1.1.1
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Antwort: B. 192.168.100.1

Die in RFC 1918 festgelegten privaten Adressbereiche sind 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 (172.16.0.0 bis 172.31.255.255) und 192.168.0.0/16. Sie dürfen in Organisationen und Haushalten frei verwendet werden, und da im Internet keine Routen zu ihnen bekannt gegeben werden, können viele Organisationen dieselben Adressen mehrfach nutzen. Für die Kommunikation mit dem Internet übersetzt die NAT des Routers sie in globale Adressen. Bei 172.32.0.1 liegt das zweite Oktett außerhalb von 16–31, die Adresse gehört also nicht zu 172.16.0.0/12, und 11.1.1.1 liegt außerhalb von 10.0.0.0/8.

Welche Beschreibung der Aufgabe von TTL (Time To Live) im IPv4-Header ist richtig?

  1. ASie hält die Zeit vom Senden eines Pakets bis zum Eintreffen der Antwort fest und bestimmt den Zeitpunkt der TCP-Sendewiederholung
  2. BSie wird bei jedem Router um 1 verringert, und Pakete, bei denen sie 0 erreicht, werden verworfen; so wird verhindert, dass Pakete in einer Routing-Schleife endlos kreisen
  3. CPakete mit größerem Wert werden von Routern bevorzugt weitergeleitet
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Antwort: B. Sie wird bei jedem Router um 1 verringert, und Pakete, bei denen sie 0 erreicht, werden verworfen; so wird verhindert, dass Pakete in einer Routing-Schleife endlos kreisen

Trotz „Time“ im Namen dient die TTL in der Praxis als Obergrenze für die Zahl der Router (Hops), die ein Paket passieren darf, und wird bei jedem Router um 1 verringert. Erreicht sie 0, verwirft der Router das Paket und sendet der Quelle eine ICMP-Meldung „Time Exceeded“. Selbst wenn eine Fehlkonfiguration eine Routing-Schleife erzeugt, kreisen Pakete deshalb nicht endlos. Ein mit TTL 64 gesendetes Paket kommt zum Beispiel nach drei Routern mit 61 an. traceroute sendet Pakete mit TTL 1, 2, 3 usw. und ermittelt den Weg aus den „Time Exceeded“-Meldungen, die jeder Router zurückschickt. In IPv6 heißt das Feld mit derselben Aufgabe Hop Limit.

„IPv4“ in den Erläuterungen

Fragen mit „IPv4“ (10)

  1. Welche der folgenden IPv4-Adressen liegt in einem privaten Adressbereich?
  2. Welche Beschreibung der Aufgabe von TTL (Time To Live) im IPv4-Header ist richtig?
  3. Über 1-Gbit/s-Ethernet werden fortlaufend TCP-Daten gesendet, wobei die IP-Pakete die MTU von 1500 Byte voll ausschöpfen. Der IPv4-Header hat 20 Byte, der TCP-Header 20 Byte, Ethernet-Header und FCS zusammen 18 Byte, Präambel und Lücke zwischen den Frames (Interframe Gap) zusammen 20 Byte. Welcher Wert liegt der Obergrenze des Durchsatzes an Anwendungsdaten am nächsten?
  4. Zwei Standorte, die nur IPv6 betreiben, sollen über ein Netzwerk verbunden werden, das nur IPv4 betreibt, und der Verkehr zwischen den Standorten soll aus IPv6-Paketen bestehen bleiben. Welches Verfahren ist geeignet?
  5. Bei IPv4 wird ein Paket mit einer Gesamtlänge von 4000 Byte (20 Byte Header und 3980 Byte Daten) auf einer Verbindung mit einer MTU von 1500 Byte aufgeteilt (fragmentiert). Auch die Fragmente haben 20-Byte-Header, und die Fragmentierung ist erlaubt. Welchen Wert hat das Feld Fragment Offset im letzten Fragment?
  6. Welche Aussage über MAC-Adressen ist richtig?
  7. Welche Schreibweise kürzt die IPv6-Adresse 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0001 gemäß den Abkürzungsregeln richtig ab?
  8. Welcher DNS-Ressourceneintrag gibt den Mailserver an, der die an eine Domain adressierten E-Mails empfängt?
  9. Ein Endgerät kommuniziert über einen Site-to-Site-VPN-Tunnel mit einem entfernten Webserver. TCP-Verbindungen lassen sich aufbauen und kleine Seiten werden angezeigt, doch Downloads großer Dateien bleiben mittendrin stehen. Die MTU im Tunnel beträgt 1400 Byte, und der Server sendet 1500-Byte-Pakete mit verbotener Fragmentierung (DF-Bit auf 1). Außerdem ist die Firewall vor dem Server so eingestellt, dass sie jegliches ICMP verwirft. Was ist die wahrscheinlichste Ursache?
  10. Welche Beschreibung von DSCP im IP-Header, das bei der QoS-Steuerung verwendet wird, ist richtig?

Vergleiche mit diesem Begriff

Verwandte Begriffe

Router Paket (Datenpaket) IPv6 MTU (Maximum Transmission Unit) ICMP (Internet Control Message Protocol) Ethernet TCP (Transmission Control Protocol) IP (Internet Protocol) NAT (Network Address Translation) Routing (Wegewahl)

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