Internetprotokollhierarchie

Das, was im Sprachgebrauch als "TCP/IP" bezeichnet wird, beinhaltet in der Theorie verschiedene Schichten (layer) und Funktionen. Apropos "layer", man ist gut beraten, die englischen Begriffe beizubehalten und bei Erklaerungen respektive Diskussionen von einer Eindeutschung weitestgehend abzusehen, denn Internet ist ohnehin "englisch". Wer sich mit den Grundlagen eingehender beschaeftigen moechte, wird ohne Englischkenntnisse nicht weit kommen. Die kompletten Internetstandards sind in den sogenannten RFCs (Request For Comments), zu finden auf ftp://ftp.isi.edu/in-notes/, festgehalten, Uebersetzungen davon existieren aus Gruenden der Eindeutigkeit nicht (geringfuegige Uebersetzungsfehler koennen unabsehbar weitreichende Folgen haben, wenn z.B. Schluesselinfrastruktur auf einmal nicht gemaess dem Protokoll funktioniert, weil der zustaendige Admin ein falsch uebersetztes RFC gelesen hat). Zur obigen Grafik:

Application Layer Hier werden die Besonderheiten und Spezifikationen der jeweilig verwendeten Applikation zusammengefasst, dies koennen z.B. ftp (file transfer protocol, RFC 959 (offline)), telnet (RFC 854 (offline)), http (hyper text transfer protocol, RFC 1945 (offline)), smtp (simple mail transfer protocol, RFC 821 (offline)), DNS (Domain Name Service, RFC 1034 (offline)), usw. sein.

Transport Layer Stellt den Datenfluss zwischen zwei Hosts fuer die "application layer" bereit, wobei zwei grundverschiedene Protokolle zum Einsatz kommen - UDP und TCP. Die Zuordnung zu den applications wird ueber sogenannte Ports (siehe auch Hauptseite) getroffen.
UDP
user datagram procol, RFC 768 (offline)
UDP ist ein keine Sicherheit zur Verfuegung stellendes Protokoll (soll heissen, es gibt keine Garantie, dass das Datenpaket den Empfaenger wirklich erreicht), die zu uebermittelnden Daten werden in ein Paket eingekapselt und nicht gesplittet (Datagramm). Bekannte Applikation: Netbios (WinApplikation, die die Kommunikation von Windows-PC im Netzwerk uebernimmt) - in definierten Zeitabstaenden senden Windows-PC auf UDP-Port 137 ihre Identifikation, um anderen Windows-PC im Netzwerk die Anwesenheit mitzuteilen (Name und IP-Adresse), ein einem LAN kann man kurze Zeit spaeter diesen Rechner in der (windowsspezifischen) Netzwerkumgebung finden. Oder man nutzt Samba :)

TCP
transmission control protocol, RFC 793 (offline)
Ein verbindungsorientiertes (vor Beginn einer etwaigen Kommunikation wird sichergestellt, dass auch wirklich eine Verbindung existiert) Protokoll, das zu uebermittelnde Daten auch in mehreren Einzelstuecken uebermitteln kann, wobei das Eintreffen der Datenpakete in der richtigen Reihenfolge unwichtig ist (TCP numeriert Pakete selbst).

Network Layer Wird gelegentlich auch "internet layer" genannt. Dafuer verantwortlich, die Knoten im Netzwerk miteinander zu verbinden und dafuer zu sorgen, dass Datenpakete im Netz von A nach B gelangen (Routing). Die "network layer" stellt gewissermassen die Schnittstelle zwischen einem Computer und dem eigentlichen Netzwerk da.
IP
internet protocol, RFC 791 (offline)
IP ist ein sogenannter unzuverlaessiger, verbindungsloser Datagramme liefernder Service. Unzuverlaessig bedeutet, IP garantiert ebenso wie UDP keine Sicherheit fuer die Uebermittlung der Datagramme. Verbindungslos heisst, die versendeten Datagramme sind unabhaengig voneinander und aus dem IP-header lassen sich keine Informationen ueber folgende bzw. vorausgegangene Datagramme ziehen. Die erfolgreiche Auslieferung eines Datagramms hat keinerlei Bestaetigung zur Folge. Sollte eine Verbindungsorientiertheit gewuenscht sein, so muss das verwendete Protokoll der application layer diese zur Verfuegung stellen.

ICMP
internet control message protocol, RFC 792 (offline)
ICMP kann als Zusatz der network layer verstanden werden. Wird zur Uebermittlung von Fehlermeldungen oder zum Austausch bestimmter Informationen genutzt (z.B. timestamp). "Ping" basiert auf ICMP (eine der ICMP-Optionen ist "echo request", worauf der andere Host mit einer ICMP-"echo reply"-Message antwortet).

IGMP
internet group management protocol, RFC 1112 (offline)
IGMP kann ebenfalls als Zusatz der network layer verstanden werden. Dient der Gruppenverwaltung bei Multicasting (mehrere ausgewaehlte Hosts empfangen Daten von einem Server, z.B. bei Videoconferencing).

Link layer In der link layer werden die zu uebermittelnden IP-Pakete an die technischen Gegebenheiten angepasst, sprich, sie werden in Pakete der verwendeten Netzwerkstruktur eingepackt. Hierbei kann es sich um ein Ethernet handeln, eine ISDN-Karte ist genauso moeglich.

Man bedenke, dass es sich bei den hier vorgestellten Schichten um ein abstraktes Modell handelt, dass einzig dazu dienen soll, die Verstaendlichkeit der zugrundeliegenden Materie zu erhoehen.

Von der Applikation zum IP-Paket und weiter

Obige Grafik soll verdeutlichen, wie Daten, die aus einer Nutzeraktion resultieren, bis hinunter zur Link layer behandelt werden. Wenn eine Applikation einen Netzzugriff taetigen muss, wird den entsprechenden Nutzerdaten ein application header vorgestellt und dieses Paket wird bspw. an TCP uebergeben. TCP seinerseits konstruiert ein Paket mit zusaetzlichen eigenen Statusinformationen (hauptsaechlich: source port und destination port, damit etwaige Antworten auch die richtige Applikation erreichen) und uebergibt dieses Paket an IP. IP setzt seinen header voran, das IP-Paket wird in der link layer (vom Betriebssystem) an die Verbindungshardware angepasst. In einem ethernet beispielsweise wird das eigentliche IP-Paket zusaetzlich mit einem ethernetheader (vor dem Paket) und einem ethernettrailer (hinter dem Paket) versehen.

Application Layer	Hier werden die Besonderheiten und Spezifikationen der jeweilig verwendeten Applikation zusammengefasst, dies koennen z.B. ftp (file transfer protocol, RFC 959 (offline)), telnet (RFC 854 (offline)), http (hyper text transfer protocol, RFC 1945 (offline)), smtp (simple mail transfer protocol, RFC 821 (offline)), DNS (Domain Name Service, RFC 1034 (offline)), usw. sein.
Transport Layer	Stellt den Datenfluss zwischen zwei Hosts fuer die "application layer" bereit, wobei zwei grundverschiedene Protokolle zum Einsatz kommen - UDP und TCP. Die Zuordnung zu den applications wird ueber sogenannte Ports (siehe auch Hauptseite) getroffen. UDP user datagram procol, RFC 768 (offline) UDP ist ein keine Sicherheit zur Verfuegung stellendes Protokoll (soll heissen, es gibt keine Garantie, dass das Datenpaket den Empfaenger wirklich erreicht), die zu uebermittelnden Daten werden in ein Paket eingekapselt und nicht gesplittet (Datagramm). Bekannte Applikation: Netbios (WinApplikation, die die Kommunikation von Windows-PC im Netzwerk uebernimmt) - in definierten Zeitabstaenden senden Windows-PC auf UDP-Port 137 ihre Identifikation, um anderen Windows-PC im Netzwerk die Anwesenheit mitzuteilen (Name und IP-Adresse), ein einem LAN kann man kurze Zeit spaeter diesen Rechner in der (windowsspezifischen) Netzwerkumgebung finden. Oder man nutzt Samba :) TCP transmission control protocol, RFC 793 (offline) Ein verbindungsorientiertes (vor Beginn einer etwaigen Kommunikation wird sichergestellt, dass auch wirklich eine Verbindung existiert) Protokoll, das zu uebermittelnde Daten auch in mehreren Einzelstuecken uebermitteln kann, wobei das Eintreffen der Datenpakete in der richtigen Reihenfolge unwichtig ist (TCP numeriert Pakete selbst).
Network Layer	Wird gelegentlich auch "internet layer" genannt. Dafuer verantwortlich, die Knoten im Netzwerk miteinander zu verbinden und dafuer zu sorgen, dass Datenpakete im Netz von A nach B gelangen (Routing). Die "network layer" stellt gewissermassen die Schnittstelle zwischen einem Computer und dem eigentlichen Netzwerk da. IP internet protocol, RFC 791 (offline) IP ist ein sogenannter unzuverlaessiger, verbindungsloser Datagramme liefernder Service. Unzuverlaessig bedeutet, IP garantiert ebenso wie UDP keine Sicherheit fuer die Uebermittlung der Datagramme. Verbindungslos heisst, die versendeten Datagramme sind unabhaengig voneinander und aus dem IP-header lassen sich keine Informationen ueber folgende bzw. vorausgegangene Datagramme ziehen. Die erfolgreiche Auslieferung eines Datagramms hat keinerlei Bestaetigung zur Folge. Sollte eine Verbindungsorientiertheit gewuenscht sein, so muss das verwendete Protokoll der application layer diese zur Verfuegung stellen. ICMP internet control message protocol, RFC 792 (offline) ICMP kann als Zusatz der network layer verstanden werden. Wird zur Uebermittlung von Fehlermeldungen oder zum Austausch bestimmter Informationen genutzt (z.B. timestamp). "Ping" basiert auf ICMP (eine der ICMP-Optionen ist "echo request", worauf der andere Host mit einer ICMP-"echo reply"-Message antwortet). IGMP internet group management protocol, RFC 1112 (offline) IGMP kann ebenfalls als Zusatz der network layer verstanden werden. Dient der Gruppenverwaltung bei Multicasting (mehrere ausgewaehlte Hosts empfangen Daten von einem Server, z.B. bei Videoconferencing).
Link layer	In der link layer werden die zu uebermittelnden IP-Pakete an die technischen Gegebenheiten angepasst, sprich, sie werden in Pakete der verwendeten Netzwerkstruktur eingepackt. Hierbei kann es sich um ein Ethernet handeln, eine ISDN-Karte ist genauso moeglich.