Was ist TTL?

„Time to Live“ (TTL) ist ein Feld im Header eines IP-Pakets, das festlegt, wie viele Router-Hops ein Paket durchlaufen darf, bevor es verworfen wird. Dadurch wird verhindert, dass Pakete in einem instabilen oder falsch konfigurierten Netzwerk endlos im Kreis laufen. Der gleiche Begriff bezeichnet auch den Ablauf-Timer eines im Cache gespeicherten Eintrags – meist einer DNS-Antwort –, nach dessen Ablauf der Cache den Eintrag aktualisieren muss.

Die wichtigsten Erkenntnisse

• Der TTL-Wert wird bei jedem Router-Hop um eins verringert; bei Null wird das Paket verworfen.
• Bei IPv6 wird das Feld in „Hop Limit“ umbenannt, behält jedoch die gleiche Funktion bei.
• DNS-Ressourceneinträge enthalten eine eigene TTL, die das Caching durch den Resolver steuert.
• Traceroute-Tools senden Anfragen mit steigenden TTL-Werten, um die Knoten eines Pfades zu erfassen.
• Versa SD-WAN- und Sicherheitsrichtlinien können Datenverkehr anhand des TTL-Werts abgleichen.

Auf dieser Seite: Warum das wichtig ist · So funktioniert es · Arten · TTL & Versa · Häufig gestellte Fragen

Warum ist TTL wichtig?

Ohne eine Hop-Begrenzung würde ein Paket, das in einer Routing-Schleife gefangen ist – sei es aufgrund einer falsch konfigurierten Route, eines vorübergehenden BGP-Flap oder eines defekten Failover-Pfads –, unbegrenzt zirkulieren und dabei Bandbreite sowie Router-CPU-Leistung beanspruchen. TTL gewährleistet, dass jedes Paket eine begrenzte Lebensdauer hat: Ganz gleich, wie schlecht sich der Routing-Zustand entwickelt, irrtümlich weitergeleitete Pakete werden nach einer begrenzten Anzahl von Hops automatisch gelöscht, anstatt sich endlos anzuhäufen.

TTL dient auch als Funktionsdiagnose. ping und traceroute Der TTL-Wert in Antworten wird ausgelesen, um die Entfernung abzuleiten und Routing-Probleme zu erkennen. Aus diesem Grund tauchen TTL-Werte ständig in den Ausgaben zur Fehlerbehebung auf, einschließlich der Client-Verbindungsprüfungen von „ SASE “. Dasselbe Ablaufkonzept, das auf das DNS-Caching angewendet wird, bestimmt einen Kompromiss, vor dem jeder Betreiber steht: Eine kurze TTL ermöglicht es den Resolvern, Änderungen schnell zu erfassen, erhöht jedoch die Anzahl der Abfragen an den autoritativen Server; eine lange TTL verringert diese Last, verzögert jedoch die Ausbreitung einer DNS-Änderung.

Was ist TTL?

Im IPv4-Header ist TTL ein 8-Bit-Feld, das vom sendenden Host gesetzt wird – je nach Betriebssystem üblicherweise auf 64, 128 oder 255 – und bei jedem Router, der das Paket weiterleitet, um eins verringert wird. Wenn ein Router die TTL auf Null herabsetzt, verwirft er das Paket und sendet in den meisten Implementierungen eine ICMP-Meldung „Time Exceeded“ an den Absender zurück. Diese einzige Regel verhindert, dass nicht zustellbare Pakete über eine begrenzte Anzahl von Hops hinaus weiterverbreitet werden.

Das Gleiche gilt für zwischengespeicherte Daten. Ein DNS-Ressourceneintrag verfügt über eine eigene TTL in Sekunden, die vom autoritativen Nameserver festgelegt wird. Ein Resolver liefert die zwischengespeicherte Antwort so lange aus, bis diese TTL abläuft, und fragt dann erneut nach einem aktuellen Wert – dadurch werden die Clients von den Kosten einer vollständigen Abfrage bei jeder Anfrage entlastet, während gleichzeitig begrenzt wird, wie veraltet eine Antwort werden darf.

Arten von TTL

IPv4-TTL ist das ursprüngliche 8-Bit-Feld für die Hop-Anzahl, das für das Internetprotokoll definiert wurde. Das IPv6-Hop-Limit ist derselbe Mechanismus unter einem neuen Namen im IPv6-Header – ein 8-Bit-Feld, dessen Wert pro Hop dekrementiert wird und das dieselbe Semantik aufweist; die Umbenennung erfolgte, da sich „Time to Live“ nicht mehr auf einen realen Zeitgeber bezieht.

Die DNS-TTL steht in keinem Zusammenhang mit der Hop-Zählung: Es handelt sich um einen vom Zoneninhaber festgelegten Zeitgeber für das Ablaufen des Caches pro Eintrag, der für jeden Ressourcen-Eintragssatz unabhängig ist, sodass ein MX-Eintrag und ein A-Eintrag für denselben Namen unterschiedliche TTL-Werte aufweisen können. TTL Security (GTSM), das hauptsächlich mit BGP verwendet wird, lehnt alle eingehenden Pakete ab, deren TTL nicht nahe am Maximum liegt – da die TTL-Werte der Pakete eines direkt verbundenen Peers kaum abnehmen, werden dadurch gefälschte Pakete herausgefiltert, die nur aus großer Entfernung stammen können, ohne dass eine vollständige Authentifizierung vorliegt.

TTL & Versa

VOS-Sicherheitszugriffs- und SD-WAN-Richtlinienregeln können Datenverkehr anhand des TTL-Werts des Pakets abgleichen. Auf der Registerkarte „Headers/Schedule“ einer SD-WAN-Richtlinienregel wird eine TTL-Bedingung – gleich, größer oder gleich bzw. kleiner oder gleich einem Wert zwischen 1 und 255 – mit der IP-Version, den IP-Flags und dem DSCP kombiniert, um auszuwählen, für welche Pakete die Regel gilt. Regeln für Serviceketten verfügen über dieselben Felder für TTL-Bedingungen und -Werte, sodass der Datenverkehr teilweise anhand der Anzahl der bereits zurückgelegten Hops in eine Servicekette geleitet werden kann.

TTL spielt auch bei der täglichen Fehlerbehebung eine Rolle. SASE Überprüfung der Client-Verbindungen sich auf … verlassen ping und route print Ausgabe, und jede Antwortzeile gibt die TTL des antwortenden Hosts an – ein schnelles Indiz, das zusammen mit der Round-Trip-Zeit und dem Paketverlust bestätigt, dass der Datenverkehr das erwartete Ziel erreicht.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen TTL und dem IPv6-Hop-Limit?

Es handelt sich um denselben Mechanismus unter unterschiedlichen Bezeichnungen. Bei IPv4 wird das Feld „TTL“ genannt, bei IPv6 „Hop Limit“, doch in beiden Fällen handelt es sich um 8-Bit-Zähler, die bei jedem Router-Hop dekrementiert werden, und in beiden Fällen wird das Paket verworfen, sobald der Zählerstand Null erreicht.

Warum hat ein DNS-Eintrag eine eigene TTL?

Eine DNS-TTL ist ein Timer für das Ablaufen des Caches und keine Hop-Zahl. Sie gibt den Resolvern vor, wie lange eine zwischengespeicherte Antwort bereitgestellt werden soll, bevor erneut eine Abfrage an den autoritativen Server gesendet wird, und sorgt so für ein Gleichgewicht zwischen der Ausbreitungsgeschwindigkeit und der Abfrageauslastung auf diesem Server.

Wie nutzt Traceroute die TTL?

Traceroute sendet nacheinander Pakete, deren TTL zunächst auf 1, dann auf 2, dann auf 3 usw. gesetzt ist. Jeder Router, der ein abgelaufenes Paket verwirft, antwortet mit einer ICMP-Meldung „Time Exceeded“ und gibt so Schritt für Schritt die Adresse des jeweiligen Hops preis.

Was passiert mit einem Paket, wenn seine TTL den Wert Null erreicht?

Der Router, der den TTL-Wert auf Null setzen würde, verwirft das Paket, anstatt es weiterzuleiten, und sendet in der Regel eine ICMP-Meldung „Time Exceeded“ an den Absender zurück. Dadurch wird verhindert, dass Pakete auf einer defekten oder instabilen Route endlos im Kreis laufen.

Welchen TTL-Wert senden Betriebssysteme in der Regel?

Gängige Standardwerte sind 64 (Linux und die meisten Unix-ähnlichen Systeme), 128 (Windows) und 255 (viele Netzwerkgeräte). Da sich der TTL-Wert mit jedem Hop verringert, gibt der am Zielort gemessene Wert Aufschluss darüber, wie viele Router ein Paket durchlaufen hat.

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