Protokolle und Dienste der TCP/IP-Suite

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

1 Aufbau von Schichtenmodellen

2 Referenzmodelle

3 Schichten im TCP/IP-Referenzmodell
3.1 Verarbeitungsschicht
3.2 Transportschicht
3.3 Internetschicht
3.4 Netzwerkschicht

4 TCP/IP-Protokoll-Suite
4.1 Internetprotokolle
4.1.1 Internet Protocol (IP)
4.2 Transportprotokolle
4.2.1 Transmission Control Protocol (TCP)
4.2.2 User Datagram Protocol (UDP)
4.3 Anwendungsprotokolle

5 Zukunft von TCP/IP

Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Dienstoperationen für den Dienst N-Connect

Abbildung 2: Schichten, Protokolle, Schnittstellen

Abbildung 3: Schichtenaufbau im OSI- und TCP/IP-Modell

Abbildung 4: Protokoll-Suite im TCP/IP-Referenzmodel

Abbildung 5: Entwicklung der Anzahl von Internet-Hosts

1 Aufbau von Schichtenmodellen

Zur Abbildung des komplexen Zusammenwirkens von Hard- und Software bei der Kommunikation in Computernetzwerken werden Schichtenmodelle ver­wendet. Eine Schicht bietet der jeweils höheren Schicht Dienste an und nutzt Dienste der direkt unter ihr liegenden Schicht.

Mit Diensten wird definiert, was die Schicht macht. Ein Dienst ist die Gesamt­heit von Operationen bzw. Methoden, die eine Schicht insgesamt zur Verfügung stellt. Typische Dienstoperationen sind Anfrage (Request), Anzeige (Indication), Antwort (Response) und Bestätigung (Confirm). In Abbildung 1 ist für den Dienst N-Connect dargestellt, wie diese 4 Dienstoperationen zwei Dienstbenutzern zur Verfügung gestellt werden. Jede Schicht hat Schnittstellen (Service Access Points), über die auf den Dienst zugegriffen werden kann.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Dienstoperationen für den Dienst N-Connect

(Quelle: Scherff, 2006, S. 69)

Der Zugriff erfolgt von der auf gleicher Ebene korrespondierenden Schicht (Peer) eines anderen Computers im Netzwerk durch das Ausführen von Protokollen. Ein Protokoll beschreibt, wie die Kommunikation und der Datenaustausch zwischen Peers erfolgen. Protokolle sind Verhaltenskonventionen, die z. B. die zeitliche Abfolge der Interaktionen vorschreiben und die Formate und Codierung der auszutauschenden Daten definieren (vgl. Tanenbaum, 2000, S. 33-45).

In Abbildung 2 ist die indirekte Kommunikation von Schichten gleicher Ebene auf unterschiedlichen Computern dargestellt, indem über Protokolle die Dienste aller untergeordneten Schichten genutzt werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Schichten, Protokolle, Schnittstellen

(Quelle: Tanenbaum, 2000, S. 34)

2 Referenzmodelle

Referenzmodelle dienen als Schablone bzw. Designgrundlage für Netzwerkarchitekturen, um die Kommunikation zwischen verschiedenen Netzwerkgeräten unterschiedlicher Hersteller zu ermöglichen. Weit verbreitet ist das aus 7 Schichten bestehende OSI-Referenzmodell, das Ende der 70er Jahre entworfen und 1983 von der International Organization for Standardization (ISO) genormt wurde (vgl. Badach & Hoffmann, 2007, S. 16, 17; Kersken, 2008, S. 173; Tanenbaum, 2000, S. 45).

Bereits 1974 wurde von der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), einer Behörde des US-Verteidigungsministeriums (DoD), ein 4‑Schichten-Modell veröffentlicht, das die Referenzarchitektur für das Forschungsnetz ARPANET darstellte und 1983 als militärischer Standard übernommen wurde. Aus dem ehemaligen Forschungsnetzwerk wurde das heutige Internet. Die Protokolle des DoD-Referenzmodells heißen dementsprechend Internetprotokollfamilie.

Im DoD-Referenzmodell spielen die Schichten Netzwerkschicht mit dem Protokoll IP (Internet Protocol) und Transportschicht mit dem Protokoll TCP (Transmission Control Protocol) eine dominierende Rolle. Deswegen wird diese Protokollfamilie häufig als TCP/IP-Protokoll-Suite bezeichnet (vgl. Badach & Hoffmann, 2007, S. 22; Hunt, 2003, S. 2; Tanenbaum, 2000, S. 52, 53).

Bei der Gegenüberstellung der einzelnen Schichten im OSI- und TCP/IP-Referenzmodell gemäß Abbildung 3 fällt auf, dass Schicht 1 und 2 des OSI-Modells zur Netzwerkschicht verschmolzen sind. Außerdem fehlen die Schichten 6 und 7 im TCP/IP-Modell völlig bzw. sind nach Aussage von Badach und Hoffmann (2007, S. 20) „die oberen anwendungsorientierten Schichten 5, 6 und 7 aus dem OSI-Referenzmodell beim Schichtenmodell für TCP/IP zu einer Anwendungsschicht [Verarbeitungsschicht] zusammengefasst. […] Dies deutet darauf hin, dass die bestimmten Funktionen, die den Schichten 5 und 6 im OSI-Referenzmodell zugeordnet werden, in den TCP/IP-Applikationen entsprechend realisiert werden müssen.“

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Schichtenaufbau im OSI- und TCP/IP-Modell

(Leicht verändert aus: Tanenbaum, 2000, S. 54)

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