Das wichtigste Netzwerkprotokoll im Internet ist TCP/IP, wie
man schon am Namen sehen kann:
Transmission Control Protocol/Internet Protocol.
TCP/IP ist ein Protokoll, daß nicht einen bestimmten
Weg durch das Netz voraussetzt.
Das heißt, daß jedes Paket auf einem
anderen Weg vom Sender zum Empfänger kommen kann,
auch wenn das ein Ausnahmefall ist. Wenn also während der
Übertragung ein beteiligter Server ausfällt, suchen
sich die Pakete einen anderen Weg und die beiden Endstationen
bemerken es im Idealfall nicht.
Eigentlich ist TCP/IP eine ganze Protokollfamilie, wie
wir noch sehen werden. Zunächst aber mal ein Vergleich
der TCP/IP Architektur mit dem OSI Modell:
Tabelle 1.
OSI 7-Schichtenmodell und TCP/IP
OSI |
TCP/IP |
Application |
Application |
Presentation |
Session |
Transport |
Transport (TCP, UDP) |
Network |
Internet (IP, ICMP, ARP, RARP, Routing Protokolle) |
Data Link |
Network Interface (Treiber und Karte) |
Physical |
Wie man sieht, werden im TCP/IP Modell mehrere Schichten
zusammengefaßt. Im Folgenden werden die Schichten kurz
erläutert.
Network Interface Layer
Hier werden die hardwarenahen Funktionen zusammengefaßt,
darunter fallen die TCP/IP Treiber des entsprechenden Betriebssystems
und die Netzwerkkarte als solches.
Internet Layer
Diese Schicht bietet Funktionen an, die für Weiterleitung
und Versand der Pakete notwendig sind. Folgende Protokolle arbeiten
in dieser Schicht:
- IP - Internet Protocol: Das ist das wichtigste Protokoll,
sozusagen der Kern von TCP/IP. Es bietet einen verbindungslosen
Zustelldienst für Pakete.
- ICMP - Internet Control Message Protocol: Mit diesem
Protokoll können Informationen über das Netz selber
gewonnen werden, bekanntester Vertreter ist der einfache
ping, der ICMP nutzt.
- ARP - Address Resolution Protocol und
RARP - Reverse Address Resolution Protocol: Diese Protokolle
dienen der Adressauflösung, also z.B. um aus einer IP-Adresse
die zugehörige Hardwareadresse der Netzkarte herauszubekommen.
Transport Layer
Diese Schicht nutzt das IP Protokoll des Internet Layers darunter,
um den Anwendungen die Möglichkeit zu geben, Daten über das
Netzwerk auszutauschen. Dabei gibt es zwei Varianten, welche von
beiden ein Programm benutzt, hängt von den Anforderungen
an Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit ab:
- UDP - User Datagram Protocol: Dies ist das einfachere
Protokoll, das auch weniger Overhead hat und schneller ist.
Es werden aber keine Informationen geliefert, ob ein Paket auch
angekommen ist. Bei 3D-Shooter wird fast immer mit UDP gearbeitet.
- TCP - Transmission Control Protocol: In diesem Protokoll
wird dagegen sichergestellt, daß die Pakete sicher angekommen
sind, es ist ein verbindungsorientiertes Protokoll. Dafür ist
es langsamer und hat mehr Header-Informationen.
Application Layer
In diese Schicht fallen die zahlreichen Anwendungen, die
TCP/IP nutzen. Beispiele sind ping zum Testen von Verbindungen,
telnet und ssh zur Fernwartung, FTP zur Dateiübertragung,
SMTP für die elektronische Post und DNS zur Namensauflösung.
Darauf soll später noch eingegangen werden.
Serielle Übertragung
TCP/IP funktioniert nicht nur über solche Netzwerkhardware
wie Ethernet, sondern auch über serielle Verbindungen, wie man
sie beim Einwählen ins Internet benutzt, beispielsweise Modems
oder ISDN. Da hierbei ganz andere Anforderungen auftreten als bei
einem lokalen Netzwerk oder einer Breitbandverbindung, gibt es ein
extra Protokoll, das PPP (Point to Point Protocol). Dabei werden
solche Einstellungen wie IP oder Standardrouter jedesmal neu
ausgehandelt, weil einem ein Provider nicht immer dieselbe Belegung
garantiert.
Besonders witzig ist in dem Zusammenhang T-DSL. Bei DSL handelt
es sich eigentlich um eine Standleitungstechnik. Da aber nach
verbundener Zeit abgerechnet werden soll, wird daraus künstlich
eine Wählleitung gemacht mit einem PPPoE Treiber, also wird
ein Point to Point Protocol over Ethernet benutzt.
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