Transmission Control Protocol  / Internet Protocol

Bei den Protokollen im Allgemeinen handelt es sich um festgelegte Standarts für einen Datenaustausch. Sie regeln das Verhalten beim Transfer und machen eine Kommunikation erst möglich. Meistens werden für diese Vorgänge mehrere Protokolle benötigt, die dann nacheinander in Aktion treten. Die Informationen durchlaufen mehrere Schichten, die jeweils eine bestimmte Aufgabe erfüllen. Werden Daten gesendet, durchlaufen sie diese Schichten von oben nach unten, beim Empfang von unten nach oben. Sie werden also in umgekehrter Reihenfolge bearbeitet und somit in ihren früheren Zustand versetzt.

Open Systems Interconnection Referenzmodell

Anwendungsschicht - application layer

Darstellungsschicht - presentation layer

Sitzungsschicht - session layer

Transportschicht - transport layer

Vermittlungsschicht - network layer

Datensicherungsschicht - data link layer

Bitübertragungsschicht - physical layer

Das US-Verteidigungsministerium wollte in den sechziger Jahren eine Netzwerktechnologie entwickeln, die mit Teilausfällen von genutzten Leitungen zurechtkommt. Aus diesem Grund konnte man keine direkte Datenübertragung von einem Computer zum anderen wählen. Die Advanced Research Projects Agency (ARPA), ein Zusammenschluss mehrerer Wissenschaftler und Universitäten, wurde 1957 mit der Entwicklung eines neuen Systems beauftragt.
Die Grundidee war ein paketvermittelndes Netzwerk (packet-switched network) zu organisieren. Es sollte also keine direkte Verbindung zwischen zwei Computern aufgebaut werden, sondern die Information in Pakete aufgeteilt und auf dem bestmöglichen Wege übertragen werden. Sind alle Pakete beim Empfänger angekommen, sollten sie wieder in die richtige Reihenfolge gebracht und zusammengesetzt werden.

Durchgesetzt hat sich die Kombination von TCP (TCP - RFC793) und IP (IP - RFC791), also TCP/IP, die 1974 offiziell eingeführt wurde. Es arbeiten beim TCP/IP also zwei Protokolle zusammen und bilden so die Grundlage für die Datenübertragung im Internet. Alle anderen hier aufgeführten Netzwerkprotokolle bauen auf diesen beiden auf. Sie sind an sich plattformunabhängig und erfüllen somit ein wichtiges Kriterium für die Übertragung im Internet zwischen den unterschiedlichsten Systemen.

Das Schichtmodell für die Übertragung über TCP/IP ist an das OSI-Modell (Open System Interconnection) angelehnt. Dieses besteht aus sieben Schichten (Application-, Presentation,- Session-, Transport-, Network-, Data Link- und Physical Layer). Jede Schicht hat die Aufgabe der übergeordneten Schicht bestimmte Funktionen bereitzustellen. Jede Schicht soll dabei bestimmte Kriterien erfüllen. Sie sollen international genormte Protokolle berücksichtigen, die Schnittstellen zu anderen Schichten sollen so wenig Daten wie möglich benötigen und dennoch ist die Anzahl der Schichten gering zu halten. Das OSI-Referenzmodell ist erst nach der TCP/IP Entwicklung entstanden. Somit ist das OSI-Modell bereits an den TCP/IP Aufbau angepasst, wobei das TCP/IP-Modell aber nur aus vier Schichten besteht.
Die oberste Schicht ist die Application Layer, danach folgt die Transport Layer, wobei hier das TCP zu finden ist, gefolgt vom Internet Layer mit dem IP und zuletzt schließlich die Network Layer.

Die Application Layer beinhaltet höherliegende Protokolle, die das TCP/IP nutzen. Dazu gehören z.B. TELNET, FTP, SMTP, DNS, HTTP u.a. Einige davon sind hier beschrieben.

Die Transport Layer bereitet die Informationen für den Weg vom Host zum Zielhost vor. Hier kann neben TCP auch das User Datagram Protocol (UDP) als Protokoll eingesetzt werden.
Der Unterschied liegt darin, dass beim UDP im Gegensatz zum TCP keine Empfangsbestätigung vom Zielhost verschickt wird. Das UDP wird dort eingesetzt, wo die Geschwindigkeit wichtiger als die Sicherheit der Übertragung ist, z.B. beim Audio- oder Videostreaming.

Die Internet Layer besteht aus dem IP. Dieses Protokoll ist für die richtige Adressierung und Zustellung (routing) der Pakete im Netz zuständig.

Die unterste Schicht, die Network Layer, ist für die physikalische Übermittlung von Daten über das Netzwerk(kabel) zuständig (z.B. Firewire, Ethernet).

Um ihre Aufgabe erfüllen zu können hängt jede Schicht einen Header an die eigentliche Informationseinheit. Im Header sind die entsprechenden Informationen abgelegt, die der Funktion und der Kontrolle dienen.

siehe auch: ► Kapitel TCP - Protokoll

siehe auch: ► Kapitel IP - Protokoll