Die Protokolle TCP und IP

Die zwei Standardprotokolle für die Kommunikation in Netzwerken und Internet erklärt.

Das TCP Protokoll stellt eine Verbindung zwischen zwei Endpunkten her für den Zweck einer
Datenübertragung. Hierbei Tauschen sich die Endpunkte aus und vereinbaren in drei Stufen die
Übertragung.
In der ersten Stufe wird die Verbindung synchronisiert, sodass beide Endpunkte eine konsistente
Verbindung während der eigentlichen Datenübertragung aufrecht halten können
In der zweiten Stufe werden die eigentlichen Daten in Paketen übertragen. Hierbei wird
ausgehandelt dass eine bestimmte Anzahl von Pakten übertragen werden. Die Überwachung dieser
Anzahl von Pakten wird realisiert, indem im Voraus ausgehandelt wird, wie viele Pakete innerhalb
eines Streams übertragen werden. Sendet der Empfänger der Pakete dann eine Bestätigung, dass alle
Pakete übertragen wurden, so kann der Sender dies abschließen und die Übertragung dieser Sequenz
als erfolgreich markieren.
In der letzten Stufe wird die Verbindung nach erfolgreicher Übertragung aller Daten dann kontrolliert
abgebaut. Somit wissen Sender und Empfänger, dass die Übertragung erfolgreich verlaufen ist.
Das Internet Protokoll – IP – wird genutzt um jeden Endpunkt in einem diversen Netzen eindeutig zu
adressieren. Hierbei kann es sich um völlig unterschiedliche Netzwerke handeln. In jedem Netzwerk
wird eine eigene Vergabe von IP Adressen etabliert. Bei einem lokalen Netzwerk in einer Firma zum
Beispiel ist die Verteilung von IP Adressen Aufgabe des Netzwerkadministrators. Dieser kann ggf.
eindeutige IP Adressen an alle Geräte zuweisen. Hierzu gibt es Automatismen, welche das
Management der IP Adressen übernehmen. Dies sind sog. DHCP Server. Diese erkennen, wenn ein
neues Gerät bzw. Ein neuer Client in die Netzwerk Infrastruktur aufgenommen wird und geben dem
entsprechenden Gerät dann eine eindeutige IP Adresse innerhalb des Firmennetzwerks.
Hierzu muss das Gerät im Voraus bekannt geben, dass es eine dynamische Adresse per DHCP
erhalten möchte. Im Normalfall sind dies Client PC’s, Laptops oder andere Mobilgeräte, welche nicht
als Netzwerkrelevante Komponente definiert sind. Netzwerkrelevante Komponenten wie Server,
Router, Drucker, TK-Anlage etc. erhalten in der Regel eine feste IP Adresse, damit sie eindeutig
identifizierbar sind und angesprochen werden können.
Im Internet verhält es sich ähnlich. Ein Server wie z.B. eine Webserver der Webseiten oder
Webdienste zur Verfügung stellt hat meist eine eindeutige IP Adresse über die alle Clients diesen
Server erreichen.
Wenn ein Firmennetzwerk an das Internet angeschlossen ist, so hat der Router der Firma welcher
alle Clients in das Internet verbindet meist auch eine eindeutige IP Adresse im Internet. Dies dient
dazu, dass z.B. Clients des Firmennetzwerks die auch mobil genutzt werden Ihr Firmennetzwerk
eindeutig identifizieren können beim Aufbau eines Dienstes wie E-Mail oder VPN.
Private Haushalte haben in der Regel eine IP Adresse, welche sich sporadisch ändert. Hier werden
vom Internet Provider zufällige IP Adressen verteilt, z.B. beim Neustart eines Routers oder bei einem
zyklischen Verbindungs-Reset. In der Regel haben private Haushalte auch nicht den Anspruch einer
festen IP Adresse.
Die Verbindung von TCP und IP nun ist die logische Kombination dieser beiden Protokolle.
Das Internet Protocol vergibt einem Client eine eindeutige Adresse, über die ein anderer Client mit
diesem in Verbindung treten kann. TCP baut dann über diese Adressierungen eine Verbindung
zwischen den Clients auf und sorgt für die korrekte Übertragung der Daten die diese Geräte
austauschen wollen.
Diese Verbindung von Clients kann von unterschiedlichsten Anwendungen genutzt werden.
Das Versenden und Empfangen Von E-Mails, Datentransfer, Aufruf einer Internetseite, Telefonie,
Kommunikation zu IoT Geräten wie die Heizung oder der Ofen zuhause, Kommunikation von Apps
wie WhatsApp. Überall dort wo zwei Clients miteinander kommunizieren werden diese Protokolle
benötigt.
Ausnahmen gibt es nur noch selten da sich diese Standards soweit etabliert haben, dass andere
Kommunikationsmethoden selten genutzt werden, auch im Bereich von geschlossenen Netzwerken.
Fast jeder Drucker z.B. besitzt eine Ethernet Schnittstelle oder ein WLAN Modul, da hier fast immer
davon ausgegangen werden kann, dass alle Clients im Haus ebenfalls über Ethernet oder WLAN
angebunden sind und diese Protokolle beherrschen.

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