TCP / IP ist ein integraler Bestandteil des Internets und dessen Funktionsweise, aber nur wenige Menschen wissen, was TCP / IP überhaupt ist. Wenn Sie ein tieferes Verständnis der Technologie wünschen, die den Planeten verbindet, haben Sie Glück, denn wir haben diesen Leitfaden zusammengestellt, was es ist und wie alles funktioniert.
Was ist TCP / IP?
Bevor Sie sich mit der tatsächlichen Funktionsweise von TCP / IP befassen, sollten Sie sich einen kurzen Überblick über die Funktionsweise von TCP / IP verschaffen. Wie der Name schon sagt, besteht TCP / IP aus zwei Teilen: TCP und IP.
TCP, auch Transmission Control Protocol genannt, ist die grundlegende Kommunikationssprache des Internets. Es ist im Grunde genommen dafür verantwortlich, Datenblöcke, wie Text, Bilder, Videos usw., in kleinere Datenpakete zu kompilieren und an einen Ort zu senden, an dem sie von einer anderen TCP-Schicht empfangen werden können.
IP, auch bekannt als Internet Protocol, ist dafür verantwortlich, genau zu definieren, wohin Daten gesendet werden müssen, und sicherzustellen, dass Datenpakete an denselben Ort gesendet und empfangen werden. Mit anderen Worten, IP ist im Grunde die Internetversion eines GPS.
Natürlich ist TCP / IP nicht das einzige Internetübertragungsprotokoll. Ein anderes heißt UDP und ersetzt TCP unter bestimmten Umständen. Anstatt Signale zu verwenden, um den Absendern mitzuteilen, dass Daten empfangen wurden, sendet UDP nur die Daten, was zu einem etwas kleineren Paket führt. Aus diesem Grund wird es manchmal in Anwendungen wie Spielen und Videokommunikation verwendet.
Wie arbeiten TCP und IP zusammen? Einfach ausgedrückt bezieht sich TCP auf die tatsächlichen Daten, während sich IP darauf bezieht, wohin diese Daten gesendet werden.
Natürlich sind die Dinge nicht so einfach. Wir werden uns im nächsten Abschnitt eingehender mit TCP / IP befassen.
Wie genau funktioniert TCP / IP?
TCP / IP geht über zwei Ebenen hinaus - in Wirklichkeit verwendet das Protokoll vier Ebenen. Hier ist ein kurzer Überblick über diese Ebenen.
- Die Verbindungsschicht wird zum physischen Verbinden von Netzwerken mithilfe von Hardware wie einem Server verwendet.
- Die Internetschicht verbindet verschiedene Hosts in verschiedenen Netzwerken miteinander.
- Die Transportschicht wird zum Auflösen von Host-zu-Host-Verbindungen verwendet.
- Die Anwendungsschicht stellt sicher, dass Anwendungen in einem Netzwerk kommunizieren können.
Die Anwendungsschicht
Beginnen wir mit der Anwendungsebene, die die Kommunikation zwischen verschiedenen Programmen und Anwendungen sicherstellt. Die Anwendungsschicht selbst verwendet eine Reihe von Protokollen, um die Kommunikation sicherzustellen. Beispiele hierfür sind HTTP, SMTP, FTP usw. Sie haben wahrscheinlich zumindest einige davon gehört. Wenn Ihr E-Mail-Client beispielsweise mit SMTP eine E-Mail von einem gehosteten Server herunterladen möchte, fordert er die Aufgabe von der Anwendungsebene an, die das SMTP-Protokoll verwendet, um die Anforderung abzuschließen.
Die Anwendungsebene führt diese Anforderungen über sogenannte Ports aus, und die meisten Anwendungen verwenden immer denselben Port. Anhand dieser Portnummer kann das Transportprotokoll (TCP) genau ermitteln, welche Anwendung zur Bereitstellung der Daten verwendet werden soll. Mit anderen Worten, TCP weiß, dass Port 25 für das SMTP-Protokoll verwendet wird, das E-Mails an Ihren E-Mail-Client übermittelt.
Die Transportschicht
Bildnachweis: Bruno Cordioli | Flickr
Wenn Daten hochgeladen werden, werden sie von der Anwendungsschicht empfangen und dann von der Transportschicht in eine Reihe verschiedener Datenpakete aufgeteilt. Umgekehrt werden Daten beim Herunterladen von der Internetschicht in verschiedenen Paketen gesendet. Anschließend ordnete die Transportschicht diese Pakete in der richtigen Reihenfolge an und sendet ein Bestätigungssignal an den Sender, das darauf hinweist, dass die Daten an ihrem Ziel angekommen sind .
Die Internetschicht
Als nächstes kommt die Internetschicht. Um die Internetschicht zu verstehen, müssen Sie wissen, dass Ihr Computer über das Internet anhand einer sogenannten IP-Adresse identifiziert wird. Auf der Internetebene werden die Ziel-IP-Adresse und die Quell-IP-Adresse in einem Header zu Datenpaketen hinzugefügt, sodass die Daten an der richtigen Stelle landen.
Die Verbindungsschicht
Last but not least ist der Link Layer der Ort, an den die vom Internet Layer generierten Daten gesendet werden. Die Verbindungsschicht hängt weitgehend von der Art des Netzwerks ab, mit dem der Computer verbunden ist.
Die Verknüpfungsebene besteht eigentlich aus drei Unterebenen. Das erste ist die Logic Link Control oder LLC, die den Daten Informationen hinzufügt, die beschreiben, über welches Protokoll die Daten übertragen werden sollen. Die zweite Schicht wird als Media Access Control-Schicht oder MAC-Schicht bezeichnet und ist für das Hinzufügen der Quell-MAC-Adresse (Adresse einer physischen Netzwerkkarte) und der Ziel-MAC-Adresse zuständig. Die dritte und letzte Schicht ist die physikalische Schicht, die den von der MAC-Schicht erzeugten Frame entweder in Elektrizität (wenn ein drahtgebundenes Netzwerk verwendet wird) oder in elektromagnetische Wellen (wenn es über ein drahtloses Netzwerk übertragen wird) umwandelt.
Schlussfolgerungen
Wie Sie sehen, ist TCP / IP eigentlich ein ziemlich komplexes Protokoll, aber es spielt eine wichtige Rolle bei der heutigen Nutzung des Internets. Alle Ebenen arbeiten wirklich zusammen, um dies zu ermöglichen. Natürlich können die Dinge immer noch komplexer werden, aber dies sollte eine gute Anleitung für die Grundlagen von TCP / IP sein.
