Hoe pakketten hun weg vinden
Elke router verlaagt de TTL van een pakket met één. Bij 0 wordt het weggegooid, zodat een pakket in een lus niet eindeloos blijft rondgaan.
Probeer eerst de simulator. Zet TTL op 2 en druk op Verzenden. Zet hem daarna op 64 en verzend opnieuw. Kijk waar de pakketten de eerste keer stoppen.
Sleep om te draaien. Scroll of knijp om te zoomen.
Wat je net zag: een aftelling in elk pakket
Met TTL 2 verviel elk pakket bij de tweede router en kwam een rood bericht terug. Met 64 bereikten de pakketten na vier routers de server met 60 over. De IPv4-header heeft een veld van 8 bits, Time to Live (TTL), met als maximum 255. Volgens RFC 791 moet elke router er minstens één afhalen. Veel computers beginnen bij 64. Bij 0 laat de router het pakket vallen en stuurt een ICMP-bericht ‘Time Exceeded’ (RFC 792) terug. Dat was het rode bericht.
Waarom een aftelling? Een fout in routeringstabellen kan een pakket in een kring sturen. Zonder grens zou het eindeloos verbindingen bezetten. De naam zegt ‘tijd’ en RFC 791 meet die op papier in seconden. Omdat elke router minstens één aftrekt, telt het in de praktijk sprongen. IPv6 gaf hetzelfde veld de duidelijkere naam Hop Limit.
De traceroute-knop gebruikt deze regel voor een kaart. Hij stuurt een proefpakket met TTL 1: de eerste router laat het vallen en antwoordt, waardoor zijn adres zichtbaar wordt. TTL 2 onthult de tweede router, enzovoort tot de bestemming antwoordt. Druk erop en lees de opgebouwde lijst. Verbreek daarna R1 met R3 en verzend opnieuw om een andere route te zien.
Elke router zoekt één regel op in een tabel
Geen router kent de hele route van je laptop naar een server op een ander continent. Elke router neemt één beslissing: welke buur krijgt het pakket met dit doeladres? Het gaat één sprong verder en de volgende router beslist opnieuw. Een route is een keten van lokale keuzes.
De beslissing komt uit een doorstuurtabel: een lijst voorvoegsels met de te gebruiken buur. De router kiest de overeenkomst met het langste voorvoegsel, want langer is preciezer. Stel dat 203.0.0.0/16 naar buur B gaat en 203.0.113.0/24 naar A. Een pakket voor 203.0.113.9 past bij beide; /24 wint en het gaat naar A. Voor 203.0.7.1 past alleen /16 en gaat het naar B. De meeste tabellen hebben ook een standaardregel voor de rest. Bij een thuisrouter wijst die naar de provider.
| Pakket voor | Passende regels | Verzonden naar |
|---|---|---|
| 203.0.113.9 | 203.0.113.0/24 (A), 203.0.0.0/16 (B), standaard (ISP) | A, langste (24 bits) |
| 203.0.7.1 | 203.0.0.0/16 (B), standaard (ISP) | B, langste (16 bits) |
| 8.8.8.8 | standaard 0.0.0.0/0 (ISP) | ISP |
Wie schrijft de tabellen?
Binnen een bedrijf delen routers via routeringsprotocollen wat ze kunnen bereiken en berekenen ze nieuwe paden als een verbinding uitvalt. Tussen de tienduizenden afzonderlijke internetnetwerken verspreidt Border Gateway Protocol (BGP, RFC 4271) aankondigingen zoals ‘ik kan 198.51.100.0/24 bereiken’. Bij een doorgeknipte kabel worden routes daarover ingetrokken en gaat verkeer naar een overgebleven pad. Dat gebeurde in de simulator toen je R1 met R3 verbrak.
De meeste verloren pakketten vallen uit een volle wachtrij
Routers laten pakketten ook wachten. Op drukke momenten komen ze sneller binnen dan een uitgaande verbinding ze kan vervoeren. Daarom bewaart elke router een wachtrij in het geheugen. Is die vol, dan wordt het volgende pakket gewoon weggegooid. Niemand krijgt bericht; de afzender kan het pas later afleiden. Zo raken op internet de meeste pakketten kwijt, vaker dan door een kapotte kabel. Een zwak wifisignaal kan ook een frame beschadigen, zodat het weg moet. IP zelf belooft niets. RFC 791 zegt dat het geen betrouwbare communicatiefaciliteit biedt, zonder ontvangstbevestigingen of hertransmissies. De computers aan de uiteinden moeten verloren gegevens herstellen. Dat volgt in het volgende hoofdstuk.
Een foto van 3 000 000 bytes kost 2055 pakketten
Verbindingen begrenzen de pakketgrootte. Op Ethernet bevat één frame maximaal 1500 bytes aan lading (RFC 894). Trek 20 bytes IPv4-header en 20 bytes TCP-header af en er passen ongeveer 1460 bytes eigen gegevens in elk pakket. Een foto van 3 000 000 bytes vraagt dus 3 000 000 ÷ 1460 ≈ 2054.8, naar boven afgerond 2055 pakketten. Elk wordt apart gerouteerd.
- Een pakket vertrekt met TTL 64 en passeert 4 routers. Wat is de TTL bij aankomst?
- TTL is een veld van 8 bits. Wat is de grootste waarde?
- Wat doet een router als de TTL van een pakket 0 bereikt?
- Het laten vallen en ICMP Time Exceeded naar de afzender sturen
- Het doorsturen met TTL 64
- Het terugsturen naar de afzender
- Het bewaren tot het netwerk rustig is
- Waarom bestaat TTL?
- Zodat een pakket in een routeringslus niet eindeloos blijft rondgaan
- Om de lichtsnelheid te meten
- Om te zeggen hoelang een webpagina in de cache mag blijven
- Om pakketten in een bestand te tellen
- traceroute stuurt een proefpakket met TTL 1. Wie antwoordt?
- De eerste router op het pad
- De doelserver
- De DNS-resolver
- Niemand
- Een tabel heeft 203.0.113.0/24 → A en 203.0.0.0/16 → B. Waarheen gaat een pakket voor 203.0.113.9?
- A
- B
- Beide
- Geen van beide
- Dezelfde tabel. Waarheen gaat een pakket voor 203.0.7.1?
- B
- A
- Beide
- Het wordt weggegooid
- In één pakket passen ongeveer 1460 bytes gegevens. Hoeveel pakketten vraagt een bestand van 3 000 000 bytes?
- Welk protocol verspreidt routeaankondigingen tussen de afzonderlijke internetnetwerken?
- BGP
- DNS
- HTTP
- UDP
- Je verbreekt R5 met de server in de simulator. Wat gebeurt er?
- Niets komt door: de server heeft maar één verbinding
- Pakketten gaan via R4 eromheen
- Pakketten komen sneller aan
- Alleen UDP-pakketten komen door
- ‘Elke router kent de hele route naar de server.’ Elke router kiest alleen de volgende sprong uit zijn doorstuurtabel. De route is de keten van die losse keuzes en pakketten van één bericht kunnen verschillende routes volgen.
- ‘TTL is het aantal seconden dat een pakket over heeft.’ RFC 791 beschrijft het inderdaad in seconden, maar elke router moet minstens één aftrekken. In de praktijk telt het sprongen. IPv6 noemde het Hop Limit. De TTL van een DNS-record is een ander getal met dezelfde naam en telt wel echt seconden.
- ‘De meeste verloren pakketten komen door kapotte kabels.’ De meeste worden door drukke routers met volle wachtrijen weggegooid. Een zwak wifisignaal beschadigt ook frames. Een kapotte kabel is zeldzamer en routers kunnen het verkeer er vaak omheen sturen.
- ‘IP zorgt dat elk pakket aankomt.’ Volgens RFC 791 biedt IP geen betrouwbare communicatiefaciliteit: geen ontvangstbevestigingen of hertransmissies. Herstel gebeurt door de twee eindcomputers, meestal met TCP.
- Routers kiezen per sprong met een doorstuurtabel; het langste passende voorvoegsel wint.
- BGP verspreidt routes tussen netwerken en trekt ze in bij uitgevallen verbindingen.
- TTL (IPv6: Hop Limit) daalt per router met 1; bij 0 vervalt het pakket en meldt ICMP dit.
- traceroute brengt een pad in kaart met TTL 1, 2, 3 enzovoort.
Bronnen van deze cursus (27)
- (checked 2026-10-17)
- IETF RFCs (rfc-editor.org): RFC 768 UDP (1980, 8-byte header)
- RFC 791 IPv4 (1981, 32-bit addresses, "does not provide a reliable communication facility", TTL field "measured in units of seconds" but every module must decrease it by at least one, so it is only an upper bound)
- RFC 792 ICMP (Time Exceeded)
- RFC 801 NCP/TCP transition plan (1 January 1983)
- RFC 894 Ethernet (1500-byte payload)
- RFC 1034 and RFC 1035 DNS (1987, HOSTS.TXT kept by SRI-NIC, labels up to 63 octets and names up to 255, TTL in seconds)
- RFC 1122 (127.0.0.0/8 loopback)
- RFC 1918 private addresses (10/8, 172.16/12, 192.168/16)
- RFC 2131 DHCP, RFC 3022 NAT, RFC 3596 AAAA records, RFC 3849 and RFC 5737 documentation addresses, RFC 4271 BGP-4, RFC 4291 IPv6 text form, RFC 6298 TCP retransmission timer (initial RTO 1 second)
- RFC 6335 port ranges (0-1023, 1024-49151, 49152-65535)
- RFC 7766 DNS over TCP, RFC 8200 IPv6 (128-bit addresses, Hop Limit)
- RFC 8446 TLS 1.3 (one round-trip handshake)
- RFC 9000 QUIC and RFC 9114 HTTP/3, RFC 9110 HTTP semantics (status code classes)
- RFC 9293 TCP (three-way handshake, sequence numbers)
- IANA: ip-parameters registry (recommended default TTL 64)
- IPv4 free pool depleted 3 February 2011 (NRO and ARIN announcements)
- Official documentation: MDN Web Docs "How does the Internet work?" (45 cables for 10 computers, switches, routers, MAC and IP addresses, internet and web)
- "What is a URL?", "HTTP response status codes" (developer.mozilla.org)
- Cloudflare Learning Center: "What is DNS?" (four kinds of DNS server, 8 steps of an uncached lookup, browser and OS caches, TTL)
- "What is HTTP/3?" (cloudflare.com/learning)
- Google Chrome Help, "Browse in Incognito mode" (support.google.com/chrome/answer/95464, checked 2026-10-19: Incognito limits what is saved to the device; websites and organisations that manage your network, like your school, employer or internet service provider, may be able to observe your activity)
- Operators and papers: root-servers.org (13 root name servers run by 12 organisations, 2047 instances on 2026-10-17)
- Jacobson and Karels 1988, Congestion Avoidance and Control (loss mostly congestion)
- History blocks only: UCLA Samueli School of Engineering, Internet50 (first ARPANET message "LO", UCLA to SRI, 29 October 1969, 22:30)
- historyofinformation.com and Wikipedia ARPANET (Kline)
- Spiceworks/SRI history (HOSTS.TXT kept by SRI-NIC).
Geraadpleegd: 2026-10-17