Netzwerke umspannen den Erdball

von Ralf Horn

Netzwerk-Protokolle sind technische Übertragungsprinzipien mit festen Regeln für den Ablauf der Datenübertragung zwischen Sender und Empfänger. Sie enthalten die Beschreibung für den Aufbau, die Aufrechterhaltung, den Austausch von Daten und über den Abbau der Nachrichtenverbindung. Bei Protokollen im Allgemeinen handelt es sich um festgelegte Standards für einen Datenaustausch. Sie regeln das Verhalten beim Transfer und machen eine Kommunikation erst möglich. Meist werden für diese Vorgänge mehrere Protokolle benötigt, die dann nacheinander in Aktion treten.

TCP

Die TCP/IP-Protokolle wurden für den Datenaustausch in uneinheitlichen Rechnernetzen, also Rechner verschiedener Hersteller mit unterschiedlichen Betriebssystemen, entwickelt (heterogone Netzwerke) und 1974 offiziell eingeführt.

Die Protokollspezifikationen sind in sogenannten RFC-Dokumenten (RFC - Request for Comment) festgeschrieben und veröffentlicht. Aufgrund ihrer Durchsetzung stellen sie Quasi-Standards dar.

 

TCP steht für 'Transmission Control Protocol' (Schicht 4) und IP für 'Internet Protocol' (Schicht 3). Die Schichten 5 - 7 des OSI-Standards werden in einer Anwendungsschicht zusammengefasst, da die Anwendungsprogramme alle direkt mit der Transportschicht kommunizieren. In Schicht 4 befindet sich neben TCP, welches gesicherten Datentransport durch Windowing ermöglicht, auch UDP (User Datagram Protocol), in dem verbindungsloser und ungesicherter Transport festgelegt ist. Beide Protokolle erlauben durch die Einführung der sogenannten Ports den parallelen Zugriff unterschiedlicher Anwendungsprogramme auf den selben Rechner.

In Schicht 3 ist das verbindungslose Internet-Protokoll (IP) angesiedelt. Datenpakete werden auf den Weg geschickt, ohne dass auf eine Empfangsbestätigung gewartet werden muss. IP-Pakete dürfen unter bestimmten Bedingungen sogar vernichtet werden. In Schicht 3 werden damit auch die IP-Adressen festgelegt. Hier findet auch das Routing, die Wegsteuerung eines Paketes von einem Netz ins andere, statt. Ebenfalls in diese Ebene eingegliedert sind die ARP-Protokolle (ARP - Address Resolution Protocol), die zur Auflösung (Umwandlung) einer logischen IP-Adresse in eine physikalische (z. B. Ethernet-) Adresse dienen und dazu sogenannte Broadcasts (Datenpakete, durch die alle angeschlossenen Stationen angesprochen werden) verwenden. ICMP, ein Protokoll, das den Austausch von Kontroll- und Fehlerpaketen im Netz ermöglicht, wird ebenfalls in dieser Schicht ausgeführt. Die Schichten 1 und 2 sind gegenüber der Schicht 3 protokolltransparent. Sie können durch standardisierte Protokolle wie beispielsweise Ethernet (CSMA/CD), FDDI, SLIP (Serial Line IP), PPP (Point-to-Point Protocol) oder andere Übertragungsverfahren realisiert werden.