Was ist TCP / IP und wie funktioniert es?

TCP / IP ist ein wesentlicher Bestandteil des Internets und seiner Funktionsweise, aber nur wenige Menschen wissen tatsächlich, was TCP / IP überhaupt ist. Wenn Sie ein tieferes Verständnis der Technologie wünschen, die den Planeten verbindet, haben Sie Glück, denn wir haben diesen Leitfaden zusammengestellt, was er ist und wie alles funktioniert.

Was ist TCP / IP?

Bildnachweis: Kishjar? | Flickr

Bevor Sie sich mit der tatsächlichen Funktionsweise von TCP / IP befassen, sollten Sie sich kurz ein Bild davon machen, was es ist. Wie der Name schon sagt, besteht TCP / IP aus zwei Teilen: TCP und IP.

TCP, auch als Transmission Control Protocol bekannt, ist die grundlegende Kommunikationssprache des Internets. Grundsätzlich ist es dafür verantwortlich, Datenblöcke, bei denen es sich um Text, Bilder, Videos usw. handeln kann, zu kleineren Datenpaketen zu kompilieren und sie dann an den Ort zu senden, an dem sie von einer anderen TCP-Schicht empfangen werden können.

IP, auch als Internetprotokoll bezeichnet, ist dafür verantwortlich, genau zu definieren, wohin Daten gesendet werden müssen, und sicherzustellen, dass Datenpakete an denselben Ort gesendet und empfangen werden. Mit anderen Worten, IP ist im Grunde die Internetversion eines GPS.

Natürlich ist TCP / IP nicht das einzige Internetübertragungsprotokoll. Ein anderes heißt UDP und ersetzt unter bestimmten Umständen TCP. Anstatt Signale zu verwenden, um den Absendern mitzuteilen, dass Daten empfangen wurden, sendet UDP nur die Daten, was zu einem etwas kleineren Paket führt. Aus diesem Grund wird es manchmal in Anwendungen wie Spielen und Videokommunikation verwendet.

Wie arbeiten TCP und IP zusammen? In einfachen Worten, TCP bezieht sich auf die tatsächlichen Daten, während IP sich darauf bezieht, wohin diese Daten gesendet werden.

Natürlich sind die Dinge nicht ganz so einfach. Wir werden uns TCP / IP im nächsten Abschnitt genauer ansehen.

Wie genau funktioniert TCP / IP?

TCP / IP geht über zwei Schichten hinaus – in Wirklichkeit verwendet das Protokoll vier Schichten. Hier ist ein kurzer Überblick über diese Ebenen.

  1. Das Verbindungsschicht wird verwendet, um Netzwerke mithilfe von Hardware wie einem Server physisch zu verbinden.
  2. Das Internet-Schicht verbindet verschiedene Hosts in verschiedenen Netzwerken miteinander.
  3. Das Transportschicht wird verwendet, um Host-zu-Host-Verbindungen aufzulösen.
  4. Das Anwendungsschicht stellt sicher, dass Anwendungen in einem Netzwerk kommunizieren können.

Die Anwendungsschicht

Beginnen wir mit der Anwendungsschicht, die die Kommunikation zwischen verschiedenen Programmen und Anwendungen sicherstellt. Die Anwendungsschicht selbst verwendet eine Reihe von Protokollen, um die Kommunikation sicherzustellen. Beispiele hierfür sind HTTP, SMTP, FTP usw. Sie haben wahrscheinlich zumindest von einigen davon gehört. Wenn Ihr E-Mail-Client beispielsweise bei SMTP eine E-Mail von einem gehosteten Server herunterladen möchte, fordert er die Aufgabe von der Anwendungsschicht an, die das SMTP-Protokoll verwendet, um die Anforderung abzuschließen.

Die Anwendungsschicht führt diese Anforderungen über sogenannte Ports aus, und die meisten Anwendungen verwenden immer denselben Port. Durch diese Portnummer kann das Transportprotokoll (TCP) genau wissen, welche Anwendung zur Übermittlung der Daten verwendet werden soll. Mit anderen Worten, TCP weiß, dass Port 25 für das SMTP-Protokoll verwendet wird, das E-Mails an Ihren E-Mail-Client übermittelt.

Die Transportschicht

Bildnachweis: Bruno Cordioli | Flickr

Wenn Daten hochgeladen werden, werden sie von der Anwendungsschicht empfangen und dann von der Transportschicht in mehrere verschiedene Datenpakete unterteilt. Umgekehrt, wenn Daten vorliegen heruntergeladenEs wird von der Internetschicht in verschiedenen Paketen gesendet, wonach die Transportschicht diese Pakete in der richtigen Reihenfolge angeordnet hat. Danach sendet sie ein Bestätigungssignal an den Sender, das ihn darauf hinweist, dass die Daten an ihrem Ziel angekommen sind.

Die Internetschicht

Als nächstes kommt die Internetschicht. Um die Internetschicht zu verstehen, müssen Sie verstehen, dass Ihr Computer über das Internet anhand einer sogenannten IP-Adresse identifiziert wird. In der Internetschicht werden die Ziel-IP-Adresse und die Quell-IP-Adresse in einem Header zu Datenpaketen hinzugefügt, sodass die Daten an der richtigen Stelle landen.

Die Verbindungsschicht

Last but not least ist die Verbindungsschicht, über die von der Internetschicht erzeugte Daten gesendet werden. Die Verbindungsschicht hängt weitgehend von der Art des Netzwerks ab, mit dem der Computer verbunden ist.

Die Verbindungsschicht besteht eigentlich aus drei Unterschichten. Die erste ist die Logic Link Control (LLC), die den Daten Informationen hinzufügt, die beschreiben, über welches Protokoll die Daten übertragen werden sollen. Die zweite Schicht wird als Media Access Control-Schicht oder MAC-Schicht bezeichnet und ist für das Hinzufügen der Quell-MAC-Adresse (Adresse einer physischen Netzwerkkarte) und der Ziel-MAC-Adresse zuständig. Die dritte und letzte Schicht ist die physikalische Schicht, die den von der MAC-Schicht erzeugten Rahmen entweder in Elektrizität (wenn ein drahtgebundenes Netzwerk verwendet wird) oder in elektromagnetische Wellen (wenn er über ein drahtloses Netzwerk übertragen wird) umwandelt.

Schlussfolgerungen

Wie Sie sehen können, ist TCP / IP eigentlich ein ziemlich komplexes Protokoll, aber es spielt eine wichtige Rolle bei der heutigen Nutzung des Internets. Alle Ebenen arbeiten wirklich zusammen, um dies zu erreichen. Natürlich können die Dinge immer noch komplexer werden, aber dies sollte als guter Leitfaden für die Grundlagen von TCP / IP dienen.

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