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(Vgl. Kapitel Netzwerk-Grundlagen)
IP Protokoll
Das Internet ist eine Sammlung von Teilnetzen, die miteinander
verbunden sind. Das Internet Protocol (IP-Protokoll
gemäß RFC 791) ist das
Basisprotokoll des Internet und regelt die Kommunikation zwischen den
Netzwerkrechnern auf der Basis von Datenpaketen. Das IP Protokoll ist verbindungslos:
Zwischen Sender und Empfänger besteht keine virtuelle Verbindung. Es
ist paketorientiert: Daten werden in Form von Datagrammen
übertragen, das sind Pakete, die die Nutzinformationen, weiter
Kontrollinformationen, die Zieladresse sowie Informationen über das
verwendete höhere (s.u.) Kommunikationsprotokoll enthalten. Das IP Protokoll ist unsicher: Es gewährleistet nicht, dass die
Datagramme beim Empfänger auch ankommen.
Alle anderen höheren Protokolle bauen auf diesem IP Protokoll auf,
z. B.
TCP Protokoll
Im Gegensatz zum IP Protokoll ist das Transmission Control
Protocol (TCP-Protokoll) ein verbindungsorientiertes und
sicheres Protokoll. Verbindungsorientiert bedeutet: Bevor Daten
zwischen zwei Netzwerk-Rechnern ausgetauscht werden können, muss eine
virtelle Verbindung aufgebaut werden. Sicher bedeutet: Der
Empfänger kontrolliert die eingehenden Datagramme auf Vollständigkeit
und Fehlerfreiheit und meldet diese Informationen an den Sender zurück.
Bleibt beim Sender diese Bestätigung aus, sendet er sie erneut.
UDP Protokoll
Das User Datagram Protocol (UDP Protokoll) ist ein im
Gegensatz zum TCP Protokoll verbindungsloses und unsicheres
Protokoll: Es sorgt weder dafür, dass die Datenpakete ihren Empfänger
erreichen, noch dass sie ihren Empfänger in der richtigen Reihenfolge
erreichen. Der Vorteil des UDP Protokolls gegenüber dem TCP Protokoll
besteht darin, dass weniger Zusatzinformationen übertragen werden. Es
eignet sich für Anwendungen, bei denen geringe Störungen kaum
wahrnehmbar sind (z. B. Streaming-Video, Streaming-Audio): Fehlende
Informationen werden einfach weggelassen.
Daten und Datenpakete
Daten werden über das Internet versendet, indem sie beim Sender die
Protokolle der Netzwerkschichten von oben nach unten, beim Empfänger
entsprechend von unten nach oben durchlaufen. Hierbei werden die Daten
in der Internet-Schicht in Datenblöcke (Datagramme) zerlegt, die
unabhängig voneinander versendet und beim Empfänger wieder zu
vollständigen Informationen zusammen gesetzt werden. Hierzu werden den
Daten auf jeder Schicht weitere Kontroll- und Verwaltungsinformationen (Header)
hinzugefügt.
(Quelle: Heiko Holtkamp, Einführung in TCP/IP, Universität Bielefeld, 2002)
Die Funktionen des Internet Protokolls (IP) besteht daher im
Wesentlichen in:
TCP-Zustandsübergangsdiagramm
Den gesamte Lebenszyklus einer TCP-Verbindung beschreibt die folgende Grafik in einer relativ groben Darstellung.
(Quelle: Prof. Jürgen Plate, Fachhochschule München, www.sewolf.de/netz/tcp.htm)
Hier wird der Vorteil von Schichten-Architekturen deutlich: Man kann
auch ein solches komplexes Protokoll verwenden, ohne diese technischen
Details zu kennen oder gar berücksichtigen zu müssen.
