Gamezoom - Was man über Internetprotokolle wissen muss

Was man über Internetprotokolle wissen muss

Alle, die regelmäßig online unterwegs sind, nutzen sie, aber noch längst nicht alle sind sich dessen bewusst: die Internetprotokolle.

Von Christoph Miklos am 04.02.2021 - 09:06 Uhr - Quelle: E-Mail

Fakten

Hersteller

Gamezoom.net

Release

Anfang 2000

Produkt

Gaming-Zubehör

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Alle, die regelmäßig online unterwegs sind, nutzen sie, aber noch längst nicht alle sind sich dessen bewusst: die Internetprotokolle. Dabei würde ohne sie gar nichts funktionieren. Es gibt verschiedene Internetprotokolle, die alle auf verschiedenen Ebenen funktionieren.
In diesem Artikel wollen wir klären, was Internetprotokolle überhaupt sind, welche es gibt und wie sie zusammenhängen.
Allgemeine Erklärung zu Netzwerkprotokollen
Netzwerkprotokolle beinhalten Regeln, die nötig sind, damit die Übertragung von Daten zwischen Endgeräten eines Rechnernetzwerks reibungslos funktionieren kann. Durch die Netzwerkprotokolle werden die zu übertragenden Informationen in Datenpakete zusammengefasst, kodiert und transportiert, sodass sie beim zuverlässig beim Empfänger ankommen und auch verstanden werden. Auch der Aufbau der Datenpakete wird durch die Netzwerkprotokolle beschrieben. Die Datenpakete werden auch noch mit zusätzlichen wichtigen Informationen versehen, die den eigentlichen Daten, auch Nutzdaten genannt, als Header vorangestellt werden. Diese sind:
- Paket-Typ - Paketgröße - Absender und Empfänger - Laufende Nummer - Prüfnummer zur Überprüfung einer fehlerfreien Übertragung - Anzahl der Pakete eines Datenstroms
Was sind Internetprotokollfamilien?
Internetprotokollfamilien beinhalten eine Sammlung von Netzwerkprotokollen, die für eine Kommunikation im Internet notwendig sind. Die unterschiedlichen Protokolle übernehmen verschiedene Aufgaben und siedeln sich in verschiedenen Schichten an. Je weiter oben ein Protokoll liegt, desto enger ist es mit den Anwendungen verknüpft, zwischen denen der Datenaustausch stattfinden soll. Die Protokolle, die weiter unten liegen, sind eher am tatsächlichen physischen Datenaustausch beteiligt.
Schichtenmodell zur Einordnung von Internetprotokollen
Die verschiedenen Internetprotokolle können mit Hilfe des TCP/IP-Referenzmodells in Schichten eingeordnet werden. Das dadurch entstehende Schichtenmodell sieht folgendermaßen aus:

Bild 1/1 (Galerie öffnen)

Erklärungen zu den Schichten und ihren Protokollen
Die Anwendungsschicht Die Protokolle in dieser Schicht sind mit den Anwendungen direkt verknüpft und werden genutzt, um anwendungsspezifische Daten wie E-Mails, Internetseiten oder Dateien zu übertragen.
Ein Protokoll auf dieser Ebene, von dem wohl die meisten schon mal gehört haben, ist das HTTP, das HyperText Transfer Protocol. Es wird genutzt, um Webseiten aus dem Netz in den Browser zu transportieren, speichert aber keinerlei Informationen zu Verbindung oder Aktionen auf der Webseite. Es werden darüber nur Anfragen gestellt und beantwortet.
Die Transportschicht Auf der Transportschicht werden Ende-zu-Ende-Verbindungen erstellt und die Daten werden zwischen den Programmen transportiert. Die Daten werden hier außerdem in Pakete zerlegt, an den Empfänger gesendet und dort wieder zusammengesetzt.
Es gibt zwei bekannte Protokolle auf der Transportschicht: das TCP (Transmission Control Protocol) und das UDP (User Datagram Protocol). Beim TCP handelt es sich um ein verbindungsorientiertes, und bei UDP um ein verbindungsloses Netzwerkprotokoll. Der Unterschied ist, dass bei einer verbindungslosen Übertragung nicht kontrolliert wird, ob die Daten auch wirklich beim richtigen Empfänger ankommen, während bei der verbindungsorientierten Kontrollinformationen ausgetauscht werden, mit denen sichergestellt wird, dass die Pakete in der richtigen Reihenfolge ankommen. Pakete, die nicht ankommen, werden nochmals gesendet.
Die Internetschicht Protokolle dieser Schicht sorgen für das Routing, also die Auswahl des richtigen Weges, auf dem die Datenpakete durchs Netzwerk geschickt werden. Auch die Weiterleitung von empfangenen Paketen ans nächste Zwischenziel wird hier durchgeführt, also sozusagen das Senden von Router zu Router. Das bekannteste und meistverwendete Protokoll hier ist das Internetprotokoll. Gemeinsam mit TCP bildet es praktisch die Basis des Internets.
Jedes Endgerät im Netzwerk hat eine eindeutige IP-Adresse. Momentan bestehen IPv4- und IPv6-Protokolle nebeneinander. Der Unterschied zwischen IPv4 und IPv6 ist, dass Erstere eine Länge von 32 Bits haben und Letztere eine von 128 Bits. Mit IPv6 steht also eine riesige Anzahl von IP-Adressen zur Verfügung, während IPv4-Adressen allein nicht mehr ausreichen würden.
Die Netzzugangsschicht Auf dieser Ebene sind eigentlich keine TCP/IP-Protokolle vorhanden. Sie dient der Vollständigkeit und den Verfahren physischer Datenübertragung und Zugriffskontrolle. Hier wird die Auslieferung von Daten in einem direkt angeschlossenen Netzwerk ermöglicht. Dazu werden Details über die vorliegende Netzwerkstruktur benötigt. Bei Betriebssystemen wie Windows oder auch Linux bestehen die Protokolle hier häufig aus einer Kombination aus Gerätetreibern und den zugehörigen Anwendungsprogrammen.
Zugriffsverfahren dieser Schicht regeln, welche Geräte eines Netzwerks wann und an wen Daten senden dürfen. Bekannte Zugriffsverfahren sind Token-Passing und CSMA/CD. Token-Passing schließt Kollisionen von Signalen von vornherein aus, während CSMA/CD Kollisionen nur erkennt und darauf reagiert. Auch Ethernet und FDDI sind in dieser Schicht angesiedelt.

Christoph Miklos ist nicht nur der „Papa“ von Game-/Hardwarezoom, sondern seit 1998 Technik- und Spiele-Journalist. In seiner Freizeit liest er DC-Comics (BATMAN!), spielt leidenschaftlich gerne World of Warcraft und schaut gerne Star Trek Serien.

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