Übermittlungsprotokolle
Aus internet
Netzwerke verwenden bestimmte Protokolle, deren Hauptfunktion darin besteht zu bestimmen, wer wann etwas senden soll oder darf. Dabei werden die Protokolle in verschiedene Schichten eingeteilt. Alle haben eine andere Funktion, und am Ende ergeben sie alle eine ganze Datei.
1. Schicht: Die erste Schicht ist eigentlich nur für den bit Transport verantwortlich. Ein bit ist ein binary digit. Als Beispiel nehmen wir ein Textdokument. Dieses hat pro Ziffer ein Zeichencode, und ein Zeichencode ist ein bit.
2. Schicht: Die zweite Schicht hat die Funktion, eine fehlerfreie Datenübertragung zu garantieren. Falls zum Beispiel ein Datenpaket nicht korrekt übertragen wurde, sollte es automatisch noch einmal gesendet werden. Dass ein Paket falsch übertragen wurde, merkt ein Prüf Protokoll, welches die Bits überprüft. Es müssen also genau gleich viel sein, wie beim Abschicken. Ansonsten geschah ein Datenverlust.
3. Schicht: Die dritte ist die Vermittlungsschicht. Sie schaut, dass die Vermittlung störungsfrei abläuft, und die Verbindung immer gut genug ist. Aber auch, dass die Daten an die richtige Adresse gesendet werden. (IP, IPX)
4. Schicht: Die vierte Schicht ist die Transportschicht. Sie überprüft den Transport und hilft ihm, dass er reibungslos abläuft. (TCP)
5. Schicht: Die Steuerungsschicht. Sie ist die Überwacher- und Organisationsschicht, welche alles in die Wege leitet. Sie steuert die Übertragung. Sie enthält auch die Informationen, welche am Ende der Übertragung eingesehen werden können. (HTTP, FTP, POP3, SMTP)
6. Schicht: Sie heisst Darstellungsschicht. Aus dem Namen zu entnehmen, hat sie damit zu tun, dass die Dokumente am Schluss auch richtig dargestellt werden. Aber auch, dass die Seiten im Web-Browser oder E-Mail richtig dargestellt werden. (ASCII, HTML)
7. Schicht: Die siebte und letzte Schicht ist die Anwendungsschicht. Sie stellt die Steuerung über den Web-Browser oder das Mail-Programm dar.
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TCP/IP ==
TCP ist die Abkürzung für Transmission Control Protocol. Auf Deutsch heisst das soviel wie Übertragungskontroll Protokoll. IP ist das Internet Protokoll. Dieses Protokollpaket ist heute das meistverbreitete im Zusammenhang mit Datenübertragung. Um die Funktion ein bisschen besser zu verstehen, beschreibe ich die beiden Protokoll kurz einzeln.
Internet Protokoll (IP)
Das Internet Protocol wird im Internet und in größeren internen Netzen eingesetzt. Es ordnet den Netzwerkkarten, welche alle Computer, die das Internet benutzen, logische IP-Adressen zu. Jeder Computer resp. jede Netzwerkkarte hat also eine eigene IP-Adresse. Ein Router ist ein Gerät, das die IP-Adressen verschiedener Geräte in einem internen Netzwerk zu einer einzige umwandelt. Der Router erkennt anhand der Struktur der IP direkt, an welchen Rechner er die Daten schicken soll. Jede IP-Adresse besteht aus 32 Bits, also aus 32 Zeichencodes, die normalerweise in Form von vier dezimalen Zahlen hingeschrieben werden.
Ein Beispiel für eine IP Adresse wäre also 456.754.0.619. Der vordere Teil gibt an, in welchem Netz sich der Computer befindet, und der hintere kennzeichnet einen Computer in diesem Netz.
Ausser der eigenen IP-Adresse wird auch eine Subnetz-Maske angegeben. Das ist ebenfalls ein Muster bestehend aus bits, wie die IP-Adresse. Anhand dessen weiss der Rechner, welche anderen IP-Adressen sich im eigenen internen Netz befinden. 0-Bytes in der Subnetz-Maske geben an, dass das IP-Adressenbyte an dieser Stelle ignoriert werden soll, da es sich um eine Adresse im eigenen lokalen Netz handelt. Subnetzmaskenbytes mit dem Wert 255 bedeuten, dass es sich um ein anderes, fremdes Netzwerk handelt.
Auf der ganzen Welt gibt es weit über 75’000 lokale Netze. Dies heisst, dass es so viele Möglichkeiten gibt, eine IP-Adresse zu konstruieren, heisst es, dass es so viele Möglichkeiten gibt, eine IP-Adresse zu schreiben. Es gibt deshalb 3 Möglichkeiten zu erkennen, welcher Teil der IP-Adresse als Netzerkennung und welcher als lokale Rechnererkennung dient. Sie werden in die Netzklassen A, B und C eingeteilt.
Öffentliche und private IP-Adressen
Es gibt ja verschiedene Arten von IP-Adressen. Doch welche wählt man am besten, um in die gewünschten Netzwerke zu gelangen?
- Rechner, die aus dem Internet erreichbar sein sollen, benötigen eine weltweite, eindeutige IP-Adresse, die von einem internationalen Netzwerk Center vergeben wird.
- Rechner mit Einwahlverbindungen, also solche, bei denen man zuerst den Provider anrufen muss, um die Internetverbindung herzustellen, bekommen vom Internet-Anbieter eine provisorische IP-Adresse zugewiesen. Diese bleibt nur solange, wie die Verbindung bestehen bleibt. Beim nächsten Mal bekommt man wieder eine neue zugewiesen.
- Für Computer, die ihre IP-Adressen in einem lokalen Netzwerk, also in einem LAN, automatisch über einen Router beziehen, wird meist der dafür Adderlink IPreservierte Bereich mit dem IP-Adressen Code 169.254.0.1 bis 169.254.255.254 verwendet.
- Rechner eines lokalen Netzwerks ohne Internet-Verbindung können statische private IP-Adressen aus einem speziell dafür reservierten Bereich benutzen, wobei die Netzklasse C (Tabelle oben) mit bis zu 254 Computern die richtige Wahl ist.
Das Domain Name System (DNS) und das Host
Das Domain Name System erlaubt es, einen Computer statt mit der etwas komplizierten IP-Adresse mit einem Namen anzusprechen. Dies ist zum Beispiel in einem lokalen Netzwerk LAN mit einem eigenen Server möglich.
Das DNS wird auch im Internet benutzt, dort aber mit festen IP-Adressen. Dadurch können Sie im Internet Browser einfach www.irgendwas.de eintippen und der NamensServer findet innerhalb ein oder zwei Sekunden heraus, welche IP-Adresse zu diesem Namen gehört. Ein solcher Namen Server ist bei jedem Internet Anbieter.
Wenn kein solcher Domain Name Service besteht, weil er zum Beispiel nicht auf dem Server angemeldet ist, kann man die Datei Host zu Hilfe nehmen. In diesem Verzeichnis sind alle IP-Adressen der Computer im LAN eingeordnet. Hier stehen zu jeder IP die angegebenen Name, also die DNS. Zum Beispiel würde das dann so aussehen: 192.168.61.42 Susi
Wenn man eine Internet Seite anwählen will, geschieht dies also über drei Schritte:
1. Die fest eingebrannte Adresse der Netzwerkkarte, z.B. 002018289A4F wird als Identifizierung angegeben.
2. Die in der Systemsteuerung eingestellte IP-Adresse (z.B. 194.97.64.118) oder eine dynamisch vom Server vergebene IP-Adresse wird angegeben, damit dann auch der richtige PC die Daten übermittelt bekommt.
3. Der DNS Rechner-Name der gewünschten Internetseite (www.irgendwas.de), wird angegeben, damit der Name Server weiss, von wo er die Internetdaten laden soll.
[Bearbeiten] Das Transmission Control Protocol (TCP)
Das Transmission Control Protocol ist das Übertragungsprotokol und heisst kurz TCP. Es wurde zur gleichen Zeit und zusammen mit dem IP (Internet Protocol) entwickelt. Das TCP wird zusätzlich zum IP benutzt, um die Übertragungen aufzubauen und durchzuführen.
Als zusätzliche und genauere Adressierung kann man bei einem Computer, der per TCP erreichbar ist, auch Ports ansprechen. Ein Port ermöglicht unterschiedliche Anwendungen unter einer einzigen IP auszuführen. Zum Beispiel läuft dann das E-Mail Programm unter dem Port 143 und die Newsgroups unter 119. Hier sind noch die wichtigsten Ports aufgelistet:
Stückweise Übertragung
Da das IP die Daten in kleine Pakete aufteilt und sie stückweise versendet, kann nicht garantiert werden, dass alles so ankommt, resp. so zusammengesetzt wird, wie es versendet wurde. Das TCP-Protokoll speichert die bereits empfangenen Datenpakete dann solange im Zwischenspeicher, bis alle anderen Teile empfangen wurden. Das TCP erkennt die Pakete an ihren Blocknummern und stellt die ursprüngliche Reihenfolge wieder her, sodass die Datei danach wieder einwandfrei funktionieren kann und sollte.
