IP:

Das Internet besteht aus mehreren Netzen die über die ganze Welt verteilt sind. Die "Hauptadern" des Internets sind die s.g. Backbones (Rückgrat). Sie bestehen aus Routern und sind über Hochleistungsleitungen miteinander verbunden. So kann man z.B. ein US-Backbone und ein European-Backbone unterscheiden. Diese sind über sehr leistungsfähige Transatlantic-Leitungen miteinander verbunden.

An die Backbones schließen dann weitere Netzwerke an, z.B. die von Universitäten oder Providern. Über das IP wird der Datenfluss zwischen den Routern gesteuert und kontrolliert. Die Hauptaufgabe besteht somit darin, aus großen Informationseinheiten kleinere Pakete zu bilden und diese auf verschiedenen Wegen sicher vom Host zum Ziel zu übertragen. Die Daten wandern so über verschiedene Netzwerke. Das IP an sich besitzt aber keinerlei Kontrolle über die Zustellsicherheit der einzelnen Pakete. Diese werden einfach vom Host ins Netzwerk gesendet.

Das Internet Protocol hat folgende Aufgaben:

- Die Aufteilung in Pakete
- Zuordnung zu einer Adresse nach einem festgelegten Schema
- Die Übertragung der Daten an die Netzwerkschicht
- Die Weiterleitung der Daten über die einzelnen Router und Netzwerke (Routing)
- Die Zusammensetzung der empfangenen Daten beim Ziel

Ein solches Paket wird Datagramm genannt. Es besteht aus der zu übertragenen Information und einem ihr vom IP angefügten HEADER. Der HEADER hat eine feste Größe von 20 Byte und enthält alle notwendigen Informationen für den Datentransport.

Der Body mit den eigentlichen Daten kann von IP aus bis zu 64kByte groß sein, durch die zugrundeliegende Ethernet-Technik ist die Größe auf etwa 1500Byte beschränkt. Ein HEADER ist wie folgt aufgebaut:

Version: gibt die Versionsnummer des IP (V4, V6) an
Type of Service: legt die Prioritäten für die Paketbearbeitung fest
Length: Länge des Headers (Grundgröße 20Byte + weitere Optionen)
Total Length: gesamte Paketgröße
Identification: Zuordnung von einzelnen Fragmenten
Fragment Offset: Datagram-Nummer im gesamten Datenkontext
Time to live: Lebensdauer eines Pakets
Protocol: bestimmt das Protokoll in der Transport Layer (TCP=6, UDP=17)
Header Checksum: Prüfsumme des Headers (wird aus Time to live, Flags und Fragment Offset erstellt)
Flags: DF - Don't fragment und MF - More fragments
Source Address/Destination Address: 32Bit lange IP Adressen
Options: optionale Informationen (z.B. Sicherheit)
Padding: Auffüllfunktion

Das IP ist auch in der Lage beim Transport der Daten über verschiedene Netzwerke die Datenpakete entsprechend anzupassen. Bei der s.g. Fragmentierung wird u.U. ein Paket, das die maximale Paketgröße eines Netzwerks überschreitet, in kleinere Pakete aufgeteilt. So zerteilt das IP eines Netzwerkknotens das ursprüngliche Paket in kleinere Pakete. Diese werden entsprechend mit einem Header versehen, mit dessen Hilfe sie wieder an beliebiger Stelle im Netz über das IP zusammengesetzt werden können.

Zur Fehlerdiagnose wird zusätzlich das Internet Control Message Protocol (ICMP - PING) im Datagram eingebaut. Dies ermöglicht die Anforderung von Diagnoseeinheiten von einem Router bzw. Ziel, die dann an den Sender zurückgeschickt werden (über IP).

U.a. werden folgende Informationen zurückgeschickt:
Destination unreachable (Ziel nicht erreichbar)
Source quench (Paketanzahl übersteigt Kapazität, Sender muss Anzahl verringern)
Parameter problem (Header ist fehlerhaft, Paket nochmal senden)
Redirect (falsch weitergeleitete Paket, Route ändern)
Time exceed (Lebensdauer abgelaufen)
Echo reply / Echo request (Erreichbarkeit eines Hosts - ein request wird gesendet und bekommt als Antwort die reply Meldung)
Timestamp request / Timestamp reply (wie zuvor, jedoch mit Ankunfts- und Sendezeiten versehen)