Internet Protocol Version 4 (IPv4) wurde von der Internet Engineering Task Force
(IETF) im Rahmen der IPnG-Aktivitäten entwickelt und bereits 1981 im RFC 791 beschrieben. Ziel dieser Aktivitäten
war es, Folgeprotokolle für das klassische IP-Protokoll zu entwickeln, die einen wesentlich größeren Adressierungsbereich haben und gleichzeitig
kompatibel mit dem IP-Protokoll sind. Diese Entwicklungen führten im Jahre 1995 zu der Standardisierung von IPv6,
die die klassische IP-Version (IPv4) aus dem Jahre 1970 ergänzen sollte.
Die Version 4 hat einen Adressierungsbereich für die IPv4-Adresse von 32 Bit mit dem 4,3 Milliarden IPv4-Adressen adressiert werden können. Im Gegensatz dazu
haben die IPv6-Adressen einen Adressierungsbereich von 128 Bit.
Der Header von IPv4
Der
gesamte IPv4-Header entspricht dem klassischen
IP-Header. Er umfasst 20
Oktette, 12 Felder
inklusive 3
Flags und eine begrenzte Anzahl von Optionen. Er besteht aus einem 4 Bit langen
Versionsfeld
mit dem die Protokollversion gekennzeichnet wird, dem ebenfalls 4 Bit umfassenden IHL-Feld in dem die Anzahl der 32-Bit-Worte im IP-Header angegeben wird, dem 8 Bit langen
Dienstleistungsfeld, Type of
Service (ToS), in dem die Dienstleistung mit den Übertragungsparametern stehen,
und dem 16 Bit langen
Total-Length-Feld für die Gesamtlänge. In das Total-Length-Feld wird die Länge des gesamten Datagramms in Oktetten
eingetragen, einschließlich des
Headers und der
Daten. Es folgt das
Identifikator-Feld
mit 16 Bit für die Identifizierung einzelner
Datenpakete, das drei Bit lange
Flag-Feld für
die Anzeige der
Fragmentierung, dem das
Datenfeld Fragment Offset
(13 Bit) folgt.
Das folgende
Time-To-Live-Feld
ist 8 Bit lang und sorgt für eine definierte
Lebensdauer des Datenpaketes. Das
Protokolltyp-Feld
(8 Bit) kennzeichnet das nächst höhere Protokoll, das im Zusammenhang mit IPv4 benutzt wird. Wird das
Internet Control Message Protocol
(ICMP) benutzt, wird in das Datenfeld eine 1 eingetragen, beim
Internet Group Management Protocol (IGMP) eine 4, beim
TCP-Protokoll
eine 6 und beim
UDP-Protokoll die 17. Danach folgt das
Header-Prüfsummen-Feld mit 16 Bit mit
dem der IPv4-Header auf
Fehler hin überprüft wird, das folgende
Quelladressfeld und das
Zieladressfeld haben jeweils 32 Bit. Abgeschlossen wird der IPv4-Header 24 Bit umfassenden
Optionsfeld und
dem Datenfeld für das
Padding mit 8 Bit.
