Ein Netzwerkpaket ist die Dateneinheit, in der Computer Daten über ein Netzwerk übertragen: ein Header mit Meta-Daten (Absender, Empfänger, Protokoll) plus ein Payload mit den eigentlichen Nutzdaten. Je nach Schicht hat dieselbe Einheit einen eigenen Namen — die Begriffe Frame, Paket, Segment und Datagramm bezeichnen dieselbe Idee auf unterschiedlichen Ebenen des Netzwerk-Stacks.
Begriffe je Schicht
- Frame: Dateneinheit der Sicherungsschicht (Schicht 2), z.B. ein Ethernet-Frame mit MAC-Adressen.
- Paket: Dateneinheit der Vermittlungsschicht (Schicht 3), z.B. ein IP-Paket mit IP-Adressen.
- Segment: Dateneinheit von TCP (Schicht 4, verbindungsorientiert).
- Datagramm: Dateneinheit von UDP (Schicht 4, verbindungslos).
Das OSI-Modell ordnet diese Begriffe den Schichten zu.
Verkapselung (Encapsulation)
Beim Senden legt jede Schicht ihren eigenen Header um die Daten — die Verkapselung: Eine HTTP-Anfrage wird zum TCP-Segment (20 Byte Header), das Segment zum IP-Paket (20 Byte Header), das Paket zum Ethernet-Frame (14 Byte Header + Prüfsumme). Beim Empfänger streift jede Schicht ihren Header wieder ab. Dadurch arbeitet jede Schicht unabhängig: TCP sieht Segmente, IP sieht Pakete, Ethernet sieht Frames.
MTU und Fragmentierung
Die maximale Nutzlast eines Frames begrenzt die MTU (Maximum Transmission Unit) — bei Ethernet standardmäßig 1500 Byte. Größere Daten werden auf mehrere Pakete aufgeteilt (Fragmentierung): Jedes Fragment braucht einen eigenen Header, was Overhead erzeugt und die Leistung senkt. TCP umgeht das, indem es die maximale Segmentgröße (MSS = MTU minus IP-/TCP-Header, typisch 1460 Byte) beim Verbindungsaufbau aushandelt. IPv6 überlässt Fragmentierung nur noch dem Sender — Router fragmentieren nicht mehr.
Bits auf der Leitung
Auf dem physischen Kabel werden die Bits als Signalfolge übertragen, die Empfängerseite muss den Bit-Takt aus dem Signal zurückgewinnen — dafür sorgen PLL-Schaltungen im Netzwerk-Interface. Wie ein Taktgeber periodische Signale erzeugt und synchronisiert, ist dort Grundlagenwissen.
Praxis
Pakete mit verlorenen oder duplizierten Daten erkennt man beim Troubleshooting: Latenz misst die Verzögerung einzelner Pakete. Ob ein Paket durchkommt, entscheidet ein Switch auf Frame-Ebene, ein Router auf Paket-Ebene; eine Firewall filtert Pakete nach Regeln. Die Zuverlässigkeit im Internet garantieren die Transportprotokolle TCP (Bestätigungen, Reihenfolge) und UDP (schnell, ohne Garantie) — etwa für DNS.
Verwandte Grundlagen: TCP, UDP, OSI-Modell, MAC-Adresse, IPv4/IPv6, Kryptographie (verschlüsselte Übertragung).