EMZETT.Paket
Kurz: Eine einzelne, in sich abgeschlossene Dateneinheit, die über ein Netzwerk verschickt wird — besteht aus Header (Steuerdaten) und Nutzdaten.
Genauer: Größere Datenmengen werden vor der Übertragung in mehrere Pakete zerlegt, die unabhängig voneinander durchs Netzwerk geroutet und beim Empfänger wieder zusammengesetzt werden. Auf Schicht 2 spricht man eher von Frames, auf Schicht 3/4 von Paketen — die Begriffe werden umgangssprachlich aber oft synonym verwendet.
Im Detail
Ein typischer Paketaufbau (vereinfacht, für ein IP-Paket mit TCP-Nutzlast):
+------------------+------------------+------------------+
| IP-Header | TCP-Header | Nutzdaten |
| (Quell-/Ziel-IP, | (Quell-/Ziel- | (die eigent- |
| TTL, Protokoll) | Port, Flags) | lichen Daten) |
+------------------+------------------+------------------+
Dieses Prinzip heißt Kapselung (“Encapsulation”): Jede OSI-Schicht fügt ihren eigenen Header vor die Nutzdaten der darüberliegenden Schicht — ein HTTP-Request wird so nacheinander in einen TCP-Header, dann einen IP-Header, dann einen Ethernet-Frame-Header eingepackt, bevor er als elektrisches Signal das Kabel verlässt. Beim Empfänger läuft der Prozess umgekehrt ab (“Decapsulation”) — jede Schicht entfernt ihren eigenen Header und reicht den Rest an die nächsthöhere Schicht weiter.
Die maximale Größe eines Pakets ist begrenzt (Maximum Transmission Unit, MTU, im Ethernet üblicherweise 1500 Byte) — größere Datenmengen werden vom Sender automatisch in mehrere Pakete “fragmentiert”, jedes mit eigenem Header, und beim Empfänger anhand einer Sequenznummer wieder in der richtigen Reihenfolge zusammengesetzt.
Warum Fragmentierung problematisch sein kann
Fragmentierung auf IP-Ebene ist zwar technisch möglich, gilt aber als ineffizient und wird in der Praxis meist vermieden: Geht auch nur eines der Fragmente verloren, muss bei UDP das gesamte ursprüngliche Paket neu gesendet werden, nicht nur das fehlende Fragment. Moderne Systeme nutzen deshalb “Path MTU Discovery” — sie ermitteln vorab die kleinste MTU entlang des gesamten Übertragungswegs und passen die Paketgröße direkt so an, dass unterwegs gar nicht erst fragmentiert werden muss. Ein zu groß gewähltes Paket, das trotzdem nicht fragmentiert werden darf (weil das “Don’t Fragment”-Flag im Header gesetzt ist), wird stattdessen verworfen und der Sender bekommt eine ICMP-Fehlermeldung (“Fragmentation Needed”) zurück.
Header-Felder im Detail
Ein IP-Header enthält neben Quell- und Ziel-Adresse weitere wichtige Steuerinformationen: die TTL (Time To Live, verhindert Endlosschleifen im Routing, indem sie bei jedem durchlaufenen Router um 1 reduziert wird und das Paket bei Erreichen von 0 verworfen wird), das Protokollfeld (verrät, ob im Rest des Pakets TCP, UDP oder ein anderes Protokoll folgt) und eine Prüfsumme zur Fehlererkennung. Bei einem TCP-Paket kommen im TCP-Header zusätzlich Quell-/Zielport, Sequenznummer und diverse Flags (SYN, ACK, FIN, RST) hinzu, die den Verbindungszustand steuern.