Protokolle

Protokolle sind da, um sicherzustellen, dass Nachrichten empfangen und verstanden werden. Protokolle werden in vier Ebenen unterteilt:

Protokoll auf Anwendungsebene – Hypertext Transfer Protocol (HTTP) regelt die Art und Weise, auf die ein Webserver und ein Web-Client interagieren. HTTP definiert das Format der zwischen Client und Server ausgetauschten Anfragen und Antworten. HTTP basiert auf anderen Protokollen, die festlegen, wie Nachrichten zwischen Client und Server übertragen werden.

Protokoll auf Transportebene – Transmission Control Protocol (TCP) stellt sicher, dass IP-Pakete zuverlässig gesendet und fehlende Pakete erneut gesendet werden. Außerdem ordnet TCP Pakete, die in falscher Reihenfolge empfangen wurden.

Wenn eine Anwendung eine Quittung der Nachrichtenübermittlung benötigt, verwendet sie TCP. TCP teilt eine Nachricht in kleine Stücke auf, die als Segmente bezeichnet werden. Die Segmente werden fortlaufend nummeriert und an den IP-Prozess weitergeleitet, um zu Paketen zusammengefasst zu werden.

Bekommt das Protokoll innerhalb einer bestimmten Zeit keine Antwort, geht es davon aus, dass die Segmente verloren gegangen sind und überträgt diese erneut.

*UDP wird allerdings für Streaming von Audio und Voice-over-IP (VoIP) verwendet, da dieses keine Bestätigung benötigt.

Protokoll auf Verbundnetzwerkebene – Internet Protocol (IP) IP ist verantwortlich dafür, die formatierten Segmente von TCP entgegenzunehmen, ihnen ihre logische Adressierung zuzuweisen und sie zur Weiterleitung an den Ziel-Host in Pakete zu kapseln.

Das IP befasst sich nur mit der Struktur, der Adressierung und dem Routing von Paketen. Es legt nicht fest, wie die Zustellung oder der Transport der Pakete erfolgt. Die Anwendung entscheidet, welches Transportprotokoll verwendet wird.

Netzwerkzugriffsebene – Das spezifische Protokoll auf der Netzwerkzugriffsebene hängt von der Art der Medien und den im physischen Netzwerk verwendeten Übertragungsverfahren ab.

Bekannte Ports („Well-known Ports“) – Zielports, die häufigen Netzwerkanwendungen zugeordnet sind, werden als „bekannte Ports“ bezeichnet. Diese Ports haben Nummern zwischen 1 und 1023.

Registrierte Ports – Die Ports 1024 bis 49151 können als Quell- oder Zielports verwendet werden. Sie können von Organisationen verwendet werden, um bestimmte Anwendungen wie IM-Anwendungen zu registrieren.

Private Ports – Die Ports 49152 bis 65535, oft als Quellports verwendet. Diese Ports können durch jede Anwendung verwendet werden.

Quellport – Die Quellport-Nummer wird dynamisch durch den Sender(lokalen Host) generiert, um eine Konversation zwischen zwei Geräten zu identifizieren. Dieser Prozess ermöglicht die gleichzeitige Durchführung mehrerer Konversationen. Ein Gerät kann also häufig mehrere HTTP-Dienstanforderungen gleichzeitig an einen Webserver senden. Jede einzelne HTTP-Konversation wird auf Basis des Quellports nachverfolgt.

Zielport – Die Clients fügen eine Zielport-Nummer in das Segment ein, um dem Zielserver(Remote-Host) darüber zu informieren, welcher Dienst angefordert wird, wie in der Abbildung gezeigt. Wenn ein Client zum Beispiel Port 80 als Zielport festlegt, wie in der Abbildung dargestellt, weiß der Server, der die Nachricht erhält, dass Webdienste angefordert werden. Ein Server kann mehr als einen Dienst gleichzeitig bereitstellen. Beispielsweise kann er Webdienste auf Port 80 zur Verfügung stellen und gleichzeitig eine FTP-Verbindung auf Port 21 herstellen.